(57)【要約】【課題】従来よりコンパクト化することが可能な浸漬装置の提供を目的とする。【解決手段】本発明の電着処理装置１０は、ワークＷに電着被膜を形成するための表面の電着塗料を貯留した円形の電着処理槽１１と、電着処理槽１１内の電着塗料を一方向に旋回させる起流ポンプ１５と、ワークＷを吊り下げて、電着塗料に浸した状態に保持するワーク治具２０と、電着塗料中の異物を取り除くためのフィルタ１６とを備えている。電着処理槽１１を円形にしたことで電着処理装置１０が従来よりもコンパクト化され、設置の自由度が向上する。【選択図】図１
2012117134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの表面の皮膜形成又は洗浄を行うための液体を貯留した円形又は円環形の貯留槽と、
前記貯留槽内の液体を一方向に旋回又は巡回させる液流生成手段と、
前記ワークを吊り下げて、前記液体に浸した状態に保持するワーク治具と、
前記液体中の異物を取り除くためのフィルタとを備えたことを特徴とする浸漬装置。
【請求項２】
前記ワーク治具は、前記貯留槽の上方の架台から垂下された中心支持軸と、
前記中心支持軸の下端部から水平方向に放射状に延びた複数の支持梁と、
各前記支持梁の下面の長手方向に沿って複数設けられ、前記ワークを垂下させた状態に保持可能なワークホルダとを備えてなることを特徴とする請求項１に記載の浸漬装置。
【請求項３】
前記貯留槽の外周壁の内面に形成された導入口から前記液体の流速方向の前方に延びた液体導入路と、
前記貯留槽の外周壁の内面に形成された導出口から前記液体の流速方向の後方に延びた液体導出路と、
前記液体導入路と前記液体導出路との間を連絡して、前記液体導入路から前記液体導出路へと液体を送給する前記液流生成手段としてのポンプとを備え、
前記液体導入路内に前記フィルタを配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の浸漬装置。
【請求項４】
前記ワークを前記液体に浸した状態で前記中心支持軸を回転駆動し、前記貯留槽内の液体を一方向に旋回又は巡回させることが可能な前記液流生成手段としての治具駆動装置を備えたことを特徴とする請求項２に記載の浸漬装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの表面の被膜形成又は洗浄を行うための液体を貯留槽に貯留した浸漬装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の浸漬装置としては電着塗装装置が知られている。電着塗装装置は、直線状に延びた縦長の電着処理槽に電着塗料を貯留しておき、その電着処理槽の長手方向の一端から他端に向けてワークを直線移動させることで、ワークの表面に電着被膜を形成する構成であった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９３１６２号公報（段落［００２９］〜［００３３］、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上述した従来の浸漬装置は、貯留槽が直線状に延びた縦長構造であるため、コンパクト化が望まれていた。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、従来よりもコンパクト化することが可能な浸漬装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る浸漬装置は、ワークの表面の皮膜形成又は洗浄を行うための液体を貯留した円形又は円環形の貯留槽と、貯留槽内の液体を一方向に旋回又は巡回させる液流生成手段と、ワークを吊り下げて、液体に浸した状態に保持するワーク治具と、液体中の異物を取り除くためのフィルタとを備えたところに特徴を有する。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の浸漬装置において、ワーク治具は、貯留槽の上方の架台から垂下された中心支持軸と、中心支持軸の下端部から水平方向に放射状に延びた複数の支持梁と、各支持梁から下面の長手方向に沿って複数設けられ、ワークを垂下させた状態に保持可能なワークホルダとを備えてなるところに特徴を有する。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の浸漬装置において、貯留槽の外周壁の内面に形成された導入口から液体の流速方向の前方に延びた液体導入路と、貯留槽の外周壁の内面に形成された導出口から液体の流速方向の後方に延びた液体導出路と、液体導入路と液体導出路との間を連絡して、液体導入路から液体導出路へと液体を送給する液流生成手段としてのポンプとを備え、液体導入路内にフィルタを配置したところに特徴を有する。  
【０００９】
請求項４の発明は、請求項２に記載の浸漬装置において、ワークを液体に浸した状態で中心支持軸を回転駆動し、貯留槽内の液体を一方向に旋回又は巡回させることが可能な液流生成手段としての治具駆動装置を備えたところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
［請求項１の発明］
請求項１の発明によれば、貯留槽を円形又は円環形にしたことで、従来よりもコンパクト化され、浸漬装置の設置の自由度が向上する。また、液体中の異物はフィルタによって取り除くことができるから、液質悪化を抑えることができる。
【００１１】
ここで、被膜形成を行うための液体が「電着塗料」である場合には、電着被膜の生成過程で水の電気分解により水素ガスが発生する。この水素ガスやその他気泡が電着被膜の中に入り込むと、所謂、「ガスピンホール」という欠陥の原因となり得る。これに対し、本発明によれば、被膜形成を行うための液体を旋回又は巡回させることで、水素ガスやその他気泡を効果的に揮散させることができ、ガスピンホールの発生を防止することができる。
【００１２】
［請求項２の発明］
請求項２の発明によれば、円形又は円環形の貯留槽の全体を使うことで、一度に複数のワークを液体に浸漬して被膜形成又は洗浄を行うことができる。
【００１３】
［請求項３の発明］
請求項３の発明によれば、フィルタによって異物と分離された液体をポンプによって貯留槽内に戻すことで、液体を一方向に旋回又は巡回させることができる。
【００１４】
［請求項４の発明］
請求項４の発明によれば、ワークホルダを回転駆動すると、ワークと液体とが相対移動してワークの表面から気泡や異物を除去することができる。そして、液体をワークホルダの回転方向に旋回又は巡回させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電着処理槽の概念図
【図２】（Ａ）ワーク浸漬前の電着処理槽の概念図、（Ｂ）ワーク浸漬中の電着処理槽の概念図
【図３】ワーク治具の底面図
【図４】ワークホルダの側面図
【図５】ワークとしての電磁コイルの斜視図
【図６】第２実施形態に係る（Ａ）ワーク浸漬前の洗浄槽の概念図、（Ｂ）ワーク浸漬中の洗浄槽の概念図
【図７】変形例に係る貯留槽の概念図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。図２には、本発明の「浸漬装置」としての電着塗装装置１０が示されている。同図における符号１１は、電着処理槽（本発明の「貯留槽」に相当する）であって、電着塗料（本発明の「被膜形成を行うための液体」に相当する）が貯留されている。電着処理槽１１内には図示しない電極が配置され、その電極と被塗物であるワークＷとの何れか一方を陽極とし他方を陰極として、それらの間に通電すると、ワークＷの表面に、電着塗料中に溶けた樹脂が析出して電着被膜が形成される。
【００１７】
本実施形態で例示するワークＷは、例えば、モータ用の電磁コイルであり、図５に示されている。電磁コイルＷは、偏平断面の銅線を巻回軸方向から見て四角形になるように巻回すると共に、１対の直線端末部Ｗｂ，Ｗｂを巻回部Ｗａの四角形の一辺から同じ方向に突出させた構造になっている。また、本実施形態で例示する電着塗料は、例えば、ポリイミド樹脂及びその他絶縁材料を溶剤に溶かしたものであり、乾燥又は硬化により電磁コイルＷの表面に絶縁被膜を形成する。
【００１８】
図１に示すように、電着処理槽１１は上面開放の円筒形構造をなしており、電着塗料は、電着処理槽１１内を起流ポンプ１５（本発明の「液流生成手段」に相当する）によって一方向（図１における反時計回り方向）に旋回するようになっている。電着処理槽１１の外周壁１２の内面には、導入口１２Ａと導出口１２Ｂとが開口している。導入口１２Ａと導出口１２Ｂは、電着塗料の液面より下側でかつ、電着処理槽１１の周方向で所定角度（例えば、９０度〜１８０度）離して配設されている。導入口１２Ａからは、電着処理槽１１の外周壁１２の接線方向でかつ電着処理液の流動方向の前方に向かって液体導入路１３Ａが延びている。また、導出口１２Ｂからは、電着処理槽１１の外周壁１２の接線方向でかつ電着処理液の流動方向の後方に向かって液体導出路１３Ｂが延びている。これら液体導入路１３Ａと液体導出路１３Ｂの間は起流ポンプ１５によって連絡されている。
【００１９】
起流ポンプ１５は電着処理槽１１内の電着塗料を導入口１２Ａから吸い込むと共に、その電着塗料を導出口１２Ｂから電着処理槽１１内に向けて加速して放出する。電着塗料は、電着処理槽１１の外周壁１２の接線方向に向かって放出され、これにより、電着処理槽１１の外周壁１２に沿った電着塗料の旋回流が生成される。また、液体導入路１３Ａの途中には、フィルター１６が設けられている。導入口１２Ａから取り込まれた電着塗料は、全てこのフィルター１６を通過するようになっている。
【００２０】
図２に示すように電着塗装装置１０のうち、電着処理槽１１の上方にはワーク治具２０が備えられている。ワーク治具２０は、電着処理槽１１の上方に設けられた架台（図示せず）から垂下された中心支持軸２４と、中心支持軸２４の下端部から水平方向に放射状に延びた複数の支持梁２１，２１と、各支持梁２1，２1の下面の長手方向に沿って設けられた複数のワークホルダ２２，２２とから構成されており、それら各ワークホルダ２２，２２に、ワークとしての複数の電磁コイルＷを保持可能となっている。また、隣り合った支持梁２1，２1同士の間において、ワークホルダ２２，２２は支持梁２1の長手方向に互いにずらして配置されている。
【００２１】
図４に示すように、各ワークホルダ２２は、電磁コイルＷにおける１対の直線端末部Ｗｂ，Ｗｂの先端を、銅線の偏平方向から把持して、電磁コイルＷを吊り下げた状態で保持可能となっている。
【００２２】
詳細には、各ワークホルダ２２には、電磁コイルＷにおける２つの直線端末部Ｗｂ，Ｗｂを把持するために、２つのチャック２２Ａ，２２Ａが設けられている、各チャック２２Ａ，２２Ａは把持溝２２Ｂ，２２Ｂを有しており、その把持溝２２Ｂ，２２Ｂに直線端末部Ｗｂ，Ｗｂの先端（上端）を挿抜可能となっている。
【００２３】
ワーク治具２０は上下動可能となっており、ワーク治具２０から吊り下がった電磁コイルＷを電着塗料に対して挿抜可能となっている（図２（Ａ）及び同図（Ｂ）参照）。ここで、電磁コイルＷは、巻回部Ｗａより上側の塗装境界線Ｌ１（図５参照）まで電着塗料の液面下に沈められ、塗装境界線Ｌ１から下側の部分に対してのみ電着塗装が行われる。
【００２４】
次に本実施形態の電着塗装装置１０の作用について説明する。電着工程では、電着処理槽１１の真上にワーク治具２０を位置決めし、次いで、ワーク治具２０を降下させて、ワーク治具２０に吊り下げ保持された複数の電磁コイルＷを電着塗料に浸漬させる。電磁コイルＷを塗装境界線Ｌ１まで沈めたら、起流ポンプ１５を起動して電着処理槽１１内に旋回流を生成し、その状態で、電着処理槽１１内の電極（図示せず）と電磁コイルＷとの間に通電を行う。すると、電磁コイルＷのうち、電着塗料の液面下に沈んだ部分に電着被膜が形成される。規定の処理時間に亘って電着処理を行ったら、ワーク治具２０を上昇させて電磁コイルＷを電着塗料から引き揚げ、ワーク治具２０ごと、次工程（例えば、焼付工程）に搬送する。
【００２５】
電着被膜の生成過程では、陰極側で水の電気分解が起きて水素ガスが発生する。これに対し、本実施形態では、電着塗料を電着処理槽１１内で旋回流にして流動させることで、電着塗膜に対する水素ガスやその他気泡の付着を防止することができるので、ガスピンホールの発生を抑制することができる。
【００２６】
また、例えば、電着処理前の電磁コイルＷによって電着処理槽１１に持ち込まれたゴミや、電着塗料中の凝集物などの異物は、旋回流による遠心力によって電着処理槽１１の外周壁１２側に移動すると共に、導入口１２Ａから起流ポンプ１５によって吸い込まれ、フィルター１６で取り除かれるから、電着塗料の液質悪化を抑えることができる。
【００２７】
そして、本実施形態によれば、電着処理槽１１を円形にしたことで、電着塗装装置１０が従来よりもコンパクト化され、配置の自由度が向上する。また、円形の電着処理槽１１の全体を使って一度に複数の電磁コイルＷ（ワーク）に対して電着塗装を行うことができ、効率がよい。
【００２８】
なお、本実施形態では、ワークとして電磁コイルを例示したが、その他のワーク（例えば、自動車ボディ）でもよい。また、電着塗料は、絶縁被膜を形成するためのものに限定するものではなく、防錆用や装飾用であってもよい。
【００２９】
さらに、本実施形態の構成は、ワークの表面を洗浄するための洗浄装置や、ワークの表面に電着被膜以外の被膜を形成するための被膜形成装置に適用してもよい。
【００３０】
［第２実施形態］
本実施形態は、洗浄槽５１（本発明の「貯留槽」に相当する）の中に洗浄液（本発明の「洗浄を行うための液体」に相当する）を貯留した洗浄装置５０（本発明の「浸漬装置」に相当する）に、本発明を適用したものである。この洗浄装置５０は、起流ポンプ１５を備えていない替わりに、ワーク治具２０が中心支持軸２４を中心にして回転可能となっている。即ち、中心支持軸２４の上端部には、本発明の「液流生成手段」及び「治具駆動装置」としてのモータ２５が連結され、ワーク治具２０が、中心支持軸２４を中心にして回転駆動されるようになっている。その他の構成は、上記第１実施形態と同一であるので、重複する説明は省略する。
【００３１】
本実施形態の作用を説明する。ワークＷの洗浄を行う場合には、静止した洗浄液に対してワーク治具２０を降下させて複数のワークＷを洗浄液に浸漬し、その後、モータ２５を起動してワーク治具２０を回転駆動する。すると、洗浄液とワークＷとが相対移動して、ワークＷに付着していた異物や気泡が除去される。また、ワークＷが洗浄液中で回転移動することで、その回転方向に洗浄液が旋回して（図６（Ｂ）参照）、洗浄液からの気泡の揮散が促進されると共に、ワークＷから除去された異物が遠心力によって外周壁１２側に移動する。そして、異物はフィルター１６によって洗浄液から分離され洗浄液のみが洗浄槽５１に戻される。
【００３２】
本実施形態の構成によれば、洗浄槽５１を円形にしたことで洗浄装置５１がコンパクト化され、配置の自由度が向上する。また、円形の洗浄槽５１の全体を使って、一度に複数のワークＷを洗浄することができ、効率がよい。なお、本実施形態の構成は、ワークＷの表面に被膜を形成するための皮膜形成装置に適用してもよい。
【００３３】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００３４】
（１）前記第１及び第２実施形態では、電着処理槽１１及び洗浄槽５１（以下、まとめて「貯留槽」という）が円形であったが、図７に示すように、貯留槽の外周壁１２の内側に外周壁１２と同心の内周壁１８を設けて、貯留槽１１，５１を円環形とし、その中の液体を、起流ポンプ１５やワーク治具２０の回転駆動によって、一方向に巡回させるようにしてもよい。
【００３５】
（２）前記第１及び第２実施形態において、ワーク治具２０は、中心支持軸２４から放射状に延びた複数の支持梁２１，２１の下面にワークホルダ２２を設けた構成であったが、中心支持軸２４から円盤状に張り出したベース盤の下面にワークホルダ２２を設けた構成としてもよい。
【００３６】
（３）起流ポンプ１５によって貯留槽１１，５１内の液体を一方向に旋回させると共に、その液体にワークＷを浸漬した状態で、液体の流れと同じ方向にワーク治具２０を回転駆動してもよい。このとき、ワークＷと液体とを相対移動させるために、ワーク治具２０を液体の流速より遅い速度で回転駆動することが好ましい。
【００３７】
（４）上記第１実施形態では、起流ポンプ１５が１つであったが、複数の起流ポンプ１５を備えていてもよい。
【００３８】
（５）上記実施形態では、隣り合った支持梁２１，２１同士の間で、ワークホルダ２２，２２が、支持梁２１の長手方向で互いにずらして配置されていたが、隣り合った支持梁２１，２１のワークホルダ２２，２２同士が、中心支持軸２４を中心とした円弧線上に並ぶように配置してもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１０    電着塗装装置（浸漬装置）
１１    電着処理槽（貯留槽）
１２    外周壁
１２Ａ    導入口
１２Ｂ    導出口
１３Ａ    液体導入路
１３Ｂ    液体導出路
１５    起流ポンプ（液流生成手段）
１６    フィルター
２０    ワーク治具
２１    支持梁
２２    ワークホルダ
２４    中心支持軸
２５    モータ（液流生成手段、治具駆動装置）
５０    洗浄装置（浸漬装置）
５１    洗浄槽（貯留槽）
Ｗ    電磁コイル（ワーク）
【図１】
2012117134.tif 000003
【図２】
2012117134.tif 000004
【図３】
2012117134.tif 000005
【図５】
2012117134.tif 000006
【図６】
2012117134.tif 000007
【図７】
2012117134.tif 000008
【図４】
2012117134.tif 000009