JP6976649B2 - ワーク処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、処理液にワークを浸漬させることで、当該ワークに表面処理を施すワーク保持装置に関する。

近年、例えば自動車のような大型の部材に対する防錆を目的とした表面処理は、ワーク（被処理物）を処理液が充填された処理槽内へ浸漬させながら搬送させることにより行われている（例えば、特許文献１）。これにより、処理液にワーク全体を浸漬させることができるため、処理ムラがなく迅速に処理することができるとされている。

特開平０６−１７３０９１号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような表面処理方法では、ワークを処理槽内へ浸漬させた直後にエアーポケット（空気溜り）が少なからず発生する。このため、エアーポケットが発生した部位は処理液と接触しないため、ワークに対して一様に表面処理を施すことが難しいという課題がある。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、エアーポケットに起因した処理ムラが防止された表面処理をワークに施すことができるワーク保持装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るワーク保持装置は、保持部と、支持部と、回転伝達機構と、を有する。
上記保持部は、貯留槽に溜められた処理液に浸漬されたワークを保持可能に構成される。
上記支持部は、上記処理液中において、上記保持部を一軸周りの回転可能に支持する。
上記回転伝達機構は、上記支持部に設けられ、上記保持部に上記一軸周りの回転を伝達する。

上記構成によれば、ワークを処理液に浸漬させた直後にエアーポケットが生じたとしても、ワークが一軸周りに回転することでワーク内に滞留していた空気が抜け、ワークの全箇所が処理液と触れることとなる。従って、ワークに防錆を目的とした表面処理を一様に施すことができ、エアーポケットに起因した処理ムラが防止された表面処理をワークに施すことが可能となる。

上記保持部は、上記ワークの長手方向と平行な軸周りに回転してもよい。
これにより、ワークが処理液に完全に浸漬された状態でワークを回転させることが可能となり、表面処理中にワークに空気が混入すること、即ち、ワークにエアーポケットが発生することをより効果的に防止することができる。

上記回転伝達機構は、
駆動部と、上記駆動部に支持された駆動軸と、を有する駆動源と、
上記保持部に支持された従動軸を有する従動部と、
上記駆動軸及び上記従動軸に支持され、上記駆動源の動力を上記従動部に伝達する動力伝達部と
を有してもよい。

上記駆動軸及び上記従動軸は、スプロケットを有し、
上記動力伝達部は、上記駆動軸及び上記従動軸の上記スプロケットに支持されたローラーチェーンであってもよい。

上記保持部、上記支持部、上記従動部及び上記動力伝達部は、ステンレス鋼からなるものであってもよい。
これにより、処理液によってワーク保持装置が劣化することが防止される。

上記支持部は、玉掛け用具と連結可能に構成された連結金具を有してもよい。
これにより、クレーン等でワーク保持装置を牽引しながらワークに表面処理を施すことが可能となり、ワーク保持装置の運搬性及びハンドリング性が向上する。

以上のように、本発明によれば、エアーポケットに起因した処理ムラが防止された表面処理をワークに施すことができるワーク保持装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るワーク保持装置の構成例を示す斜視図である。 上記ワーク保持装置の保持部の平面図である。 上記ワーク保持装置の支持部の平面図である。 貯留槽に溜められた処理液に浸漬された状態でのワーク保持装置を示す断面図である。 図４のＡ−Ａ'線の断面図である。 上記ワーク保持装置の動作を示す図である。 上記ワーク保持装置の動作を示す図である。 上記ワーク保持装置の動作を示す図である。 上記ワーク保持装置の動作を示す図である。 従来法に基づき処理液に浸漬されたワークを簡略的に示す模式図である。 上記実施形態の表面処理方法に基づき処理液に浸漬されたワークを簡略的に示す模式図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。本実施形態では、例えば、鉄道車両用の配電箱をワークとし、当該ワークに防錆を目的とした表面処理を施すワーク保持装置について説明する。なお、以下の図において、Ｘ、Ｙ及びＺ軸方向は相互に直交する３軸方向を示し、Ｘ及びＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向に相当する。本明細書では、Ｘ方向を「右側方」、−Ｘ方向を「左側方」、Ｙ方向を「後方向」、−Ｙ方向を「前方向」、Ｚ方向を「鉛直上方」、−Ｚ方向を「鉛直下方」と定義する。

［ワーク保持装置の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係るワーク保持装置１００の構成例を示す斜視図である。ワーク保持装置１００は、図１に示すように、保持部１１０と、支持部１２０と、回転伝達機構１３０と、を有する。

（保持部）
図２は、図１の保持部１１０を鉛直上方から見た平面図である。保持部１１０は、図１及び図２に示すように、ＸＹ平面内で格子状に組み上げられた複数のフレーム１１１〜１１４，１１７からなる面状体と、この面状体と回転伝達機構１３０とをつなぐフレーム１１５，１１６とから構成され、貯留槽Ｔに溜められた処理液Ｅに浸漬されたワークＷを保持する（図４及び図５参照）。以下、保持部１１０を構成するフレームについて説明する。

フレーム１１１は、Ｙ軸方向に長手方向を取り、鉛直上方に開口したコの字形状の金属フレームである。フレーム１１１の内周壁（開口部内）には保持部１１０の強度を向上させる観点から、Ｙ軸方向に所定の間隔を空けて補強リブが複数設けられる。本実施形態では、後述するフレーム１１２，１１３，１１５，１１６，１２３，１２４の内周壁（開口部内）にも同様の理由により補強リブが複数設けられる。

フレーム１１１の鉛直下方の内壁には、貫通孔Ｈ２がＹ軸方向に所定の間隔を空けて複数設けられる。また、フレーム１１１は、図１に示すように、一端がフレーム１１３に接続され、他端がフレーム１１２よりもＹ軸方向に突出し、フレーム１１４に接続される。本実施形態のフレーム１１１は、図２に示すように、保持部１１０に４つ設けられ、フレーム１１３と共に保持部１１０の外郭を構成する。

フレーム１１２は、Ｙ軸方向に長手方向を取り、鉛直上方に開口したコの字形状の金属フレームである。フレーム１１２は、図２に示すように、フレーム１１１よりフレーム１１３からのＹ軸方向の長さが短く、フレーム１１１，１１３，１１４より保持部１１０の内側に設けられ、フレーム１１１とＸ軸方向に対向する。

フレーム１１２の内周壁（開口部内）には、Ｙ軸方向に所定の間隔を空けて補強リブが複数設けられる。さらに、一端がフレーム１１３に接続され、他端がフレーム１１４に接続される。本実施形態のフレーム１１２は、図２に示すように保持部１１０に４つ設けられ、鉛直下方の内壁にワークＷをボルト固定するための貫通孔Ｈ２がＹ軸方向に所定の間隔を空けて複数設けられる。

フレーム１１３は、Ｘ軸方向に長手方向を取り、前方向（後方向）に開口したコの字形状の金属フレームである。フレーム１１３は、Ｘ軸方向の長さが後述するフレーム１２４のＸ軸方向の長さと同程度であり、Ｘ軸方向両端部の鉛直上方側においてフレーム１１１に接続される。本実施形態のフレーム１１３は、図２に示すように保持部１１０に２つ設けられ、その内周壁（開口部内）にＸ軸方向に所定の間隔を空けて補強リブが複数設けられる。

また、フレーム１１３は、図１に示すように、鉛直下方側のＸ軸方向両端部のうち一方がフレーム１１５に接続され、他方がフレーム１１６に接続される。これにより、本実施形態のフレーム１１３は、フレーム１１５，１１６と共に、保持部１１０をＹ軸方向から見た形状が三角状となる枠体を構成する。

フレーム１１４は、Ｘ軸方向に長手方向を取り、鉛直上方に開口したコの字形状の金属フレームである。フレーム１１４は、Ｘ軸方向の長さが後述するフレーム１２６，１２７のＸ軸方向の長さと同程度であり、Ｘ軸方向両端部がフレーム１１１に接続されフレーム１１３とＹ軸方向に対向する。

フレーム１１４の鉛直下方の内壁には、貫通孔Ｈ２がＸ軸方向に所定の間隔を空けて複数設けられる。本実施形態のフレーム１１４は、図２に示すように保持部１１０に２つ設けられ、後述する２つのフレーム１１７に接続される。

フレーム１１５は、水平方向から鉛直下方に所定角度傾斜した方向に長手方向を取り、前方向（後方向）に開口したコの字状の金属フレームである。フレーム１１５は、一端がフレーム１１３に接続され、他端がフレーム１１６に接続される。本実施形態のフレーム１１５は、図１に示すように保持部１１０に２つ設けられ、その内周壁（開口部内）に長手方向に沿って所定の間隔を空けて補強リブが複数設けられる。

フレーム１１６は、水平方向からフレーム１１５より鉛直下方に所定角度傾斜した方向に長手方向を取り、前方向（後方向）に開口したコの字形状の金属フレームである。フレーム１１６は、一端がフレーム１１５に接続され、他端がフレーム１１３に接続される。

本実施形態のフレーム１１６は、図１に示すように保持部１１０に２つ設けられ、フレーム１１５に接続された端部周辺の内壁に軸受けＡ１，Ａ２が設けられる。フレーム１１６の内周壁には、長手方向に沿って所定の間隔を空けて補強リブが複数設けられる。

本実施形態では、フレーム１１５，１１６が後述する第１及び第２従動軸１３２ａ，１３２ｃの回転中心から、水平方向からＺ軸方向に所定角度傾斜した方向に突出し、ＸＺ平面内でフレーム１１３と共に三角状の枠体を構成する。これにより、フレーム１１１〜１１４，１１７から構成される面状のフレーム構造体が、第１及び第２従動軸１３２ａ，１３２ｃに対して変位した位置において保持される。

従って、第１及び第２従動軸１３２ａ，１３２ｃの回転中心が、ワークＷの回転中心に近づくため、ワークＷの回転半径を小さくすることができる。ゆえに、貯留槽Ｔを大型化させずにワークＷを処理液Ｅに完全に浸漬させた状態で回転させることが可能となる。

フレーム１１７は、Ｙ軸方向に長手方向を取り、鉛直上方に開口したコの字形状の金属フレームである。フレーム１１７は、Ｙ軸方向の長さがフレーム１１１のＹ軸方向の長さと同程度であり、Ｙ軸方向両端部がフレーム１１４に接続される。これにより、保持部１１０において、互いに接続された複数のフレーム１１１〜１１６から構成される２つのユニットが、フレーム１１７を介して連結されるものとなる。また、フレーム１１７の鉛直下方の内壁には、貫通孔Ｈ２がＹ軸方向に所定の間隔を空けて複数設けられる。

フレーム１１７は、図２に示すように、Ｘ軸方向に所定の間隔を空けて２つ設けられる。本実施形態では保持部１１０の剛性を向上させる観点から、同図に示すように、フレーム１１７のＹ軸方向両端部とフレーム１１４がＬ字部材Ｌ１に接続される。

（支持部）
図３は、支持部１２０を鉛直上方から見た平面図である。支持部１２０は、図１及び図２に示すように、ＸＹ平面内で組み上げられたフレーム１２３，１２４からなる長方形状の枠体と、２つのフレーム１２５からなり、この枠体をＹ軸方向に沿って架橋する架橋部と、上記枠体及び架橋部に接続され、Ｚ軸方向に長手方向を取るフレーム１２１とから主に構成される。

本実施形態の支持部１２０は、保持部１１０を鉛直上方及び前後両方向から保持部１１０を囲う。支持部１２０は、処理液Ｅ中において保持部１１０をＹ軸周りに回転可能に支持する（図６〜図９参照）。以下、支持部１２０を構成するフレームについて説明する。

フレーム１２１は、鉛直方向に長手方向を取り、前方向（後方向）に開口するコの字状の金属フレームである。フレーム１２１は、鉛直上方の端部がフレーム１２４，１２５に接続され、鉛直下方の端部がフレーム１２２に接続される。

フレーム１２２は、Ｘ軸方向に長手方向を取り、前方向（後方向）に開口するコの字状の金属フレームである。フレーム１２２は、Ｘ軸方向中央部においてフレーム１２１に接続され、ワーク保持装置１００の台座として機能する。また、回転伝達機構１３０側のフレーム１２２における前方向を向いた内壁には、図１に示すように、後述する安全カバーＬとフレーム１２２とを連結させるＬ字部材Ｌ２が設けられる。

フレーム１２３は、Ｙ軸方向に長手方向を取り、右側方（左側方）に開口するコの字状の金属フレームである。フレーム１２３の内周壁（開口部内）には、図１に示すように、Ｙ軸方向に所定の間隔を空けて補強リブが複数設けられる。

本実施形態のフレーム１２３は、図３に示すようにＹ軸方向に所定の間隔を空けて２つ設けられ、一端がフレーム１２４と一体的に接続され、他端が連結部Ｊ１に接続される。これにより、２つのフレーム１２３が連結部Ｊ１を介して連結される。

また、フレーム１２３には、図１，図３に示すように、鉛直上方及び下方の上部壁及び下部壁に、Ｚ軸方向に互いに対向する取付け孔Ｈ１がＹ軸方向に所定の間隔を空けて複数設けられる。

本実施形態では、図１に示すように、連結金具Ｃが取付け孔Ｈ１を挿通して上部壁及び下部壁にボルト固定されることにより、ワイヤースリング等の玉掛け用具（図示略）と連結可能に構成された連結金具Ｃがフレーム１２３に取り付けられる。これにより、ワーク保持装置１００は、連結金具Ｃと連結した玉掛け用具に吊るされた状態でワークＷを処理液Ｅに浸漬させ、ワークＷに表面処理を施すことが可能となる。

本実施形態の連結金具Ｃは、典型的には図１に示すようなアイボルトであるが、これに限られず、例えばシャックルや、クランプ、ハッカー（ヤーク）等の吊り金具であってもよい。

本実施形態のフレーム１２３は、図３に示すように支持部１２０に４つ設けられ、Ｘ及びＹ軸方向に互いに対向し、鉛直下方にフレーム１１１と対向する。フレーム１２３は同図に示すように、フレーム１２４と共に鉛直上方から見た形状が長方形の枠体を構成する。

フレーム１２４は、Ｘ軸方向に長手方向を取り、前方向（後方向）に開口するコの字状の金属フレームである。フレーム１２４の内周壁（開口部内）には、図１に示すように、Ｘ軸方向に所定の間隔を空けて補強リブが複数設けられる。

フレーム１２４は、図１に示すように、Ｘ軸方向両端部がフレーム１２３に接続され、鉛直上方の上部壁におけるＸ軸方向中央部がフレーム１２５に接続される。また、フレーム１２４は、図１に示すように鉛直上方及び下方の上部壁と下部壁とを連結する壁部のＸ軸方向中央部においてフレーム１２１に接続される。

フレーム１２５は、Ｙ軸方向に長手方向を取り、鉛直上方に開口するコの字状の金属フレームである。本実施形態のフレーム１２５は図３に示すように、Ｙ軸方向に所定の間隔を空けて２つ設けられ、一端がフレーム１２１，１２４に接続され、他端が連結部Ｊ２に接続される。これにより、２つのフレーム１２５が連結部Ｊ２を介して連結される。本実施形態では、このようにして連結された２つのフレーム１２５から構成される架橋部が、図１及び図３に示すように、フレーム１２３及び１２４から構成される長方形状の枠体を架橋する。

また、２つのフレーム１２５からなる架橋部のＹ軸方向両端部は、図１に示すように、支持板Ｐに接続される。本実施形態では、同図に示すように、架橋部のＹ軸方向両端部に設けられた２つの支持板Ｐの内、一方の支持板ＰにはＺ軸方向に延伸するボルトＢが取り付けられ、もう一方の支持板Ｐには後述する駆動部１３１ａが取り付けられる。支持板Ｐに取り付けられた一部のボルトＢは、図１に示すように、クランク部Ｋに接続される。

フレーム１２６，１２７はＸ軸方向に長手方向を取る金属フレームであり、フレーム１２６は前方向、フレーム１２７は後方向に開口するコの字形状の金属フレームである。フレーム１２６，１２７は図１に示すように、Ｘ軸方向両端部がフレーム１２３に接続され、Ｘ軸方向に互いに対向する２つのフレーム１２３を架橋する。

本実施形態では、フレーム１２６，１２７がフレーム１２３，１２４から構成される枠体内部に配置されそのＸ軸方向両端部がフレーム１２３に接続されることにより、上記枠体の強度が向上する。これにより、支持部１２０の耐久性が向上する。

（回転伝達機構）
回転伝達機構１３０は、駆動源１３１と、従動部１３２と、動力伝達部１３３と、を有する。駆動源１３１は、図１に示すように、駆動部１３１ａと、駆動軸１３１ｂと、を有する。駆動軸１３１ｂは、一端が駆動部１３１ａに支持され、他端に第１歯車１３１ｃを有する。

駆動部１３１ａは、架橋部のＹ軸方向の一端に取り付けられた支持板Ｐに載置され、当該支持板Ｐにボルト固定されている。本実施形態の駆動部１３１ａは、典型的にはＡＣ（Alternating Current）モータ、ＤＣ（Direct Current）モータ、ステッピングモータ又はサーボモータ等のモータであるが、これらに限定されずモータ以外の駆動機構が採用されてもよい。

第１歯車１３１ｃは、典型的には図１に示すようなスプロケットであるが、これに限られず、例えば平歯車、斜歯歯車、山歯歯車、かさ歯車、内歯車、クラウンギヤ、ねじ歯車、ウォームホイール等であってもよい。

従動部１３２は、第１従動軸１３２ａと、第２従動軸１３２ｃと、を有する。第１従動軸１３２ａは、一端が保持部１１０に支持され、他端に第２歯車１３２ｂを有する。第２歯車１３２ｂは典型的には図１に示すようなスプロケットであるが、これに限られず、例えば上記で列挙したタイプの歯車であってもよい。

動力伝達部１３３は、図１に示すように、駆動軸１３１ｂ及び第１従動軸１３２ａ（第１及び第２歯車１３１ｃ，１３２ｂ）に支持される。動力伝達部１３３は、駆動源１３１の動力を従動部１３２に伝達するローラーチェーンとすることができる。

本実施形態では、動力伝達部１３３としてローラーチェーンが採用される場合、ローラーチェーンを構成する複数のローラが第１及び第２歯車１３１ｃ，１３２ｂの歯底にそれぞれはまり、ローラーチェーンが第１及び第２歯車１３１ｃ，１３２ｂに部分的に架け渡されることで張力が作用する。これにより、ローラーチェーンが第１及び第２歯車１３１ｃ，１３２ｂから外れることなく駆動部１３１ａの動力が第１及び第２歯車１３１ｃ，１３２ｂを介して保持部１１０に伝達される。

動力伝達部１３３は、典型的にはローラーチェーンであるが、これに限られず、第１歯車１３１ｃと第２歯車１３２ｂとの間に介在する上記で列挙したような任意の歯車等であってもよい。

図４は貯留槽Ｔに溜められた処理液Ｅに浸漬された状態でのワーク保持装置１００を示す断面図であり、図５は図４のＡ−Ａ'線の断面図である。

ワーク保持装置１００は、図４及び図５に示すように、処理液Ｅに完全に浸漬されたワークＷを保持する。ワークＷは、典型的にはフレーム１１２に設けられた貫通孔Ｈ２を介してフレーム１１２にボルト固定されることにより保持部１１０に保持される。ここで、本実施形態の保持部１１０は、第１及び第２従動軸１３２ａ，１３２ｃを介して支持部１２０に支持される。

第１従動軸１３２ａは、一端に第２歯車１３２ｂが取り付けられた状態でフレーム１２１に設けられた貫通孔を挿通し、他端がフレーム１１６に設けられた軸受けＡ１に嵌合固定されることによって支持部１２０（フレーム１２１）にＹ軸周りに回転可能に支持される。

一方、第２従動軸１３２ｃは、第１従動軸１３２ａを支持するフレーム１２１とは反対側のフレーム１２１に設けられた貫通孔を挿通し、一端がフレーム１１６に設けられた軸受けＡ２に嵌合固定されることによって支持部１２０（フレーム１２１）にＹ軸周りに回転可能に支持される。

本実施形態のワークＷは、鉄道車両に搭載される直方体状の配電箱であり、配電盤や継電基盤等の鉄道の運行に必要な機器を収納する。ワークＷのＹ軸方向の寸法Ｄ１（全長）は３〜４ｍ程度であり、Ｚ軸方向の寸法Ｄ２（高さ）は０．６〜０．７ｍ程度である。また、Ｘ軸方向の寸法Ｄ３（幅）は１ｍ程度である。

ワーク保持装置１００のＹ軸方向の寸法Ｄ４（全長）と、Ｚ軸及びＸ軸方向の寸法Ｄ５（最大高さ），Ｄ６（最大幅）は、ワークＷの寸法Ｄ１〜Ｄ３に応じて適宜決定され、本実施形態では例えば寸法Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６は数ｍ程度である。

特に、本実施形態の支持部１２０は、図３に示すように、２つのフレーム１２３が連結部Ｊ１を介して連結され、さらに、２つのフレーム１２５が連結部Ｊ２を介して連結される構成をとる。これにより、ワーク保持装置１００（支持部１２０）のＹ軸方向の長さを自由に変更可能となる。即ち、ワークＷのＹ軸方向の寸法Ｄ１に応じて、ワーク保持装置１００（支持部１２０）のＹ軸方向の寸法Ｄ４を適宜決定することができる。

ワーク保持装置１００は、図１に示すように、第１及び第２歯車１３１ｃ，１３２ｂと、動力伝達部１３３とが外部に露出した構成を取り得るが、ワーク保持装置１００を扱う作業者の安全性を確保する観点から、図４及び図５に示すように安全カバーＬに覆われていることが好ましい。なお、安全カバーＬには、第１従動軸１３２ａをＹ軸方向に露出させる矩形状の開口部Ｈ３が設けられる。

また、本実施形態では、ワーク保持装置１００において、ワークＷに表面処理を施す際に処理液Ｅに浸漬する箇所（保持部１１０、支持部１２０、従動部１３２、動力伝達部１３３）が塩酸等の強酸性の溶液に対して耐腐食性を有する材料から構成されていることが好ましく、具体的にはステンレス鋼や、ＦＲＰ（Fiber-Reinforced Plastics）等から構成されることが好ましい。これにより、処理液Ｅによってワーク保持装置１００が劣化することが防止される。

［ワーク保持装置の動作］
次に、本実施形態のワーク保持装置１００の動作について説明する。図６〜図９は、ワークＷを保持している状態でのワーク保持装置１００の動作を示す図である。図６は、ワークＷを保持する保持部１１０の初期姿勢（ホームポジション）を示す図である。この姿勢では、ワークＷの最下面Ｓ１が鉛直下方を向いている。

駆動部１３１ａは、図６に示す初期姿勢の状態から、駆動軸１３１ｂを時計回りに９０°回動させる。すると、動力伝達部１３３を介して第１及び第２従動軸１３２ａ，１３２ｃが駆動軸１３１ｂと同期して時計回りに９０°回動することで、保持部１１０が時計回りに９０°回動する。これにより、保持部１１０が初期姿勢から図７に示す姿勢に移行する。この姿勢ではワークＷの最下面Ｓ１が右側方を向いている。

続いて、駆動部１３１ａが駆動軸１３１ｂを時計回りに９０°さらに回動させる。すると、動力伝達部１３３を介して第１及び第２従動軸１３２ａ，１３２ｃが駆動軸１３１ｂと同期して９０°さらに回動することで、保持部１１０が時計回りに９０°さらに回動する。これにより、保持部１１０が図７に示す姿勢から図８に示す姿勢に移行する。この姿勢ではワークＷの最下面Ｓ１が鉛直上方を向いている。

続いて、駆動部１３１ａが駆動軸１３１ｂを時計回りに９０°さらに回動させる。すると、動力伝達部１３３を介して第１及び第２従動軸１３２ａ，１３２ｃが駆動軸１３１ｂと同期して時計回りに９０°さらに回動することで、保持部１１０が時計回りに９０°さらに回動する。これにより、保持部１１０が図８に示す姿勢から図９に示す姿勢に移行する。この姿勢ではワークＷの最下面Ｓ１が左側方を向いている。

続いて、駆動部１３１ａが駆動軸１３１ｂを時計回りに９０°さらに回動させる。すると、動力伝達部１３３を介して第１及び第２従動軸１３２ａ，１３２ｃが駆動軸１３１ｂと同期して時計回りに９０°さらに回動することで、保持部１１０が時計回りに９０°さらに回動する。これにより、保持部１１０が図９に示す姿勢から図６に示す姿勢に戻る。

このようにして、図６〜図９に示される保持部１１０の姿勢変更が処理液Ｅ中において、図６〜図９の順に順次連続的に繰り返される。即ち、ワークＷを保持する保持部１１０が処理液Ｅ中において第１及び第２従動軸１３２ａ，１３２ｃを中心に回転することで、当該ワークＷが処理液Ｅに完全に浸漬された状態で長手方向に沿った軸周り（Ｙ軸周り）に回転する。

本実施形態では、ワーク保持装置１００により上記したワークＷの回転動作がアルカリ槽，水槽，塩酸槽中において、この順に順次実行されることでワークＷに表面処理が施される。なお、ワーク保持装置１００のワークＷに対する処理時間は、例えば５〜１０分程度である。

また、ワーク保持装置１００がワークＷを回転させる回転数は、典型的には０．５ｒｐｍ程度であるがこれに限られず、それぞれ異なる処理液Ｅが溜められた貯留槽Ｔ毎に回転数が異なってもよく、同じであってもよい。

［作用］
次に、本実施形態のワーク保持装置１００の作用について、ワークＷに表面処理を施す従来法と比較して説明する。図１０は従来法に基づき処理液Ｅに浸漬されたワークＷを簡略的に示す模式図であり、図１１は本実施形態の表面処理方法に基づき処理液Ｅに浸漬されたワークＷを簡略的に示す模式図である。

ワークＷに表面処理を施す従来法では、ワークＷを処理液Ｅに浸漬させ、引き上げることのみにより実行されていた。しかしながら、この方法では、図１０に示すように、ワークＷを処理液Ｅの浸漬させた直後にエアポケット（空気溜まり）が発生してしまう。

このため、エアーポケットが発生した部位（図１０中太実線で示す箇所）は処理液Ｅと接触しないため、ワークＷに対して一様に防錆を目的とした表面処理を施すことができず、結果、処理液Ｅと接触しない箇所に赤錆等の不具合が生じ、余計な補修作業を余儀なくされる課題があった。

これに対し、本実施形態のワーク保持装置１００は、処理液Ｅに浸漬されたワークＷを回転させる。これにより、ワークＷを処理液Ｅに浸漬させた直後にエアーポケットが生じたとしても、図１１に示すようにワークＷがＹ軸周りに３６０°回転することでワークＷ内に滞留していた空気が抜け、ワークＷの全箇所が処理液Ｅと触れることとなる。

従って、ワークＷに防錆を目的とした表面処理を一様に施すことができ、エアーポケットに起因した処理ムラが防止された表面処理をワークＷに施すことが可能となる。ここで、本実施形態のワーク保持装置１００は、図６〜図９に示すように、ワークＷの長手方向に平行な軸周り（Ｙ軸周り）にワークＷを回転させる。

これにより、ワークＷが処理液Ｅに完全に浸漬された状態でワークＷを回転させることが可能となり、表面処理中にワークＷに空気が混入すること、即ち、ワークＷにエアーポケットが発生することをより効果的に防止することができる。

特に、本実施形態では、ワーク保持装置１００がワークＷをＹ軸周りに回転させることによって、処理液Ｅに対流が発生しその対流によってワークＷにある溶接部や板同士の合わせ目などのすき間部分（以下、すき間）も表面処理が施される。

これにより、すき間の入口付近に発生し、滞留していたエアーポケットを除去することができたり、あるいは、すき間の内部にも処理液Ｅが進入しやすくなったりすることで、従来法では表面処理が不十分であったすき間の中についても表面処理が可能となる。

また、本実施形態では、ワーク保持装置１００がワークＷを動的に回転させることで、回転方向に水流が形成され、ワークＷの表面に一定の処理液Ｅの流れが発生する。これにより、貯留槽Ｔ内でワークＷがスタティック（静的）な状態にある時よりもワークＷに対して効率的に表面処理を施すことができる。

さらに、本実施形態のワーク保持装置１００には、図１に示すように、ワイヤースリング等の玉掛け用具と連結する連結金具Ｃが取り付けられている。これにより、クレーン等でワーク保持装置１００を牽引しながらワークＷに表面処理を施すことが可能となり、ワーク保持装置１００の運搬性及びハンドリング性が向上する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば、上記実施形態のワーク保持装置１００は、連結金具Ｃと連結した玉掛け用具に吊るされる構成であるが、これに限られず、貯留槽Ｔの鉛直下方の底面に載置された構成であってもよい。

また、上記実施形態では、回転伝達機構１３０としてスプロケットとローラーチェーンから構成されるスプロケット機構が採用されるが、これに限られず、例えばウォームギア等の任意の回転伝達機構が採用されてもよい。

さらに、上記実施形態では、回転伝達機構１３０が駆動源１３１を有する構成であるが、これに限られない。例えば、処理液Ｅが溜められた貯留槽Ｔに保持部１１０を回転させる任意の駆動源があれば、駆動源１３１は必要に応じて省略されてもよい。

加えて、上記実施形態のワーク保持装置１００は、ワークＷに防錆を目的とした表面処理を施す際に用いられるが、その用途は問わない。例えば、ワーク保持装置１００は、表面処理が施されたワークＷを回転させながら空気を吹き付けることにより、ワークＷを乾燥させる乾燥工程に用いられてもよく、乾燥後のワークＷを回転させながら塗装する塗装工程に用いられてもよい。

また、上記実施形態のワーク保持装置１００は、鉄道車両用の配電箱に適用されるが、これに限られず、例えば自動車等の他の任意のワークに適用されてもよい。

１００・・・ワーク保持装置
１１０・・・保持部
１２０・・・支持部
１３０・・・回転伝達機構
１３１・・・駆動源
１３１ａ・・駆動部
１３１ｂ・・駆動軸
１３１ｃ・・第１歯車
１３２・・・従動部
１３２ａ・・第１従動軸
１３２ｂ・・第２歯車
１３２ｃ・・第２従動軸
１３３・・・動力伝達部
Ｃ・・・・・連結金具
Ｅ・・・・・処理液
Ｔ・・・・・貯留槽
Ｗ・・・・・ワーク

Claims (5)

1. 処理液を収容可能な貯留槽と、
   前記処理液で処理すべきワークを保持可能な保持部と、台座部を有し前記保持部を前記ワークの長手方向と平行な一軸周りに回転可能に支持する支持部と、前記支持部に設けられ、前記保持部に前記一軸周りの回転を伝達する回転伝達機構と、を有し、前記ワークが前記処理液に浸漬されるように前記保持部および前記支持部の前記台座部が前記貯留槽の内部に配置可能なワーク保持装置と、
   を具備するワーク処理装置。
2. 請求項１に記載のワーク処理装置であって、
   前記回転伝達機構は、
   駆動部と、前記駆動部に支持された駆動軸と、を有する駆動源と、
   前記保持部に支持された従動軸を有する従動部と、
   前記駆動軸及び前記従動軸に支持され、前記駆動源の動力を前記従動部に伝達する動力伝達部と
   を有するワーク処理装装置。
3. 請求項２に記載のワーク処理装置であって、
   前記駆動軸及び前記従動軸は、スプロケットを有し、
   前記動力伝達部は、前記駆動軸及び前記従動軸の前記スプロケットに支持されたローラーチェーンである
   ワーク処理装置。
4. 請求項２又は３に記載のワーク処理装置であって、
   前記保持部、前記支持部、前記従動部及び前記動力伝達部は、ステンレス鋼からなる
   ワーク処理装置。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載のワーク処理装置であって、
   前記支持部は、玉掛け用具と連結可能に構成された連結金具を有する
   ワーク処理装置。

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