(57)【要約】【課題】本発明では、ノズルの摩耗によるシーラの塗布不良を防止することを課題とする。【解決手段】シーラＸを吐出する吐出口１１ａを有するノズル１１と、ガイド部材１２とを備えたシーラ塗布装置１０であって、ノズル１１は、吐出口１１ａの側が、基材１３の表面にセラミック部材１４を一体的に設けて構成され、セラミック部材１４は、吐出口１１ａの側へ向けてその厚みが漸減するテーパ形状をなすものである。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シーラを吐出する吐出口を有するノズルを備えたシーラ塗布装置であって、
前記ノズルは、少なくとも前記吐出口の側が、基材の表面にセラミック部材を一体的に設けて構成されることを特徴とするシーラ塗布装置。
【請求項２】
前記セラミック部材は、前記吐出口の側へ向けて、その厚みが漸減するテーパ形状を有する請求項１記載のシーラ塗布装置。
【請求項３】
シーラを吐出するノズルの表面に一体的に設けられるセラミック部材であって、その主成分を酸化ジルコニウムとするセラミック部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シーラ塗布装置、または、セラミック部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車体を構成するパネル部材、例えばドアパネルには、インナパネルとアウタパネルとを接合して形成されるものが存在する。そして、このインナパネルとアウタパネルの接合後、両者の合わせ位置には、シーラ塗布装置によって防水や防錆加工のためのシーラが塗布される。
【０００３】
上記シーラ塗布装置によりシーラを塗布する際には、ノズルをガイドするためのガイド部材をパネルの表面に当接させることで、ノズルの吐出口を上記合わせ位置の近くに適切に位置決めすることができる。そして、この状態で、合わせ位置に沿ってノズルを移動させながらシーラを吐出させることにより、合わせ位置に適切にシーラを塗布することができる。
【０００４】
上記の塗布動作時には、ガイド部材がパネルの表面に摺動することになるため、繰り返しの塗布動作により、ガイド部材が摩耗して形状が変化してしまい、ノズルを適切に位置決めすることができなくなってしまう。このような摩耗対策として、例えば特許文献１では、ガイド部材を耐摩耗性に優れた金属材により構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２８３２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
シーラ塗布装置による繰り返しの塗布動作により、上記のガイド部材の他、ノズルの摩耗も問題になる。つまり、ノズルがパネルの表面に摺動して摩耗あるいは変形すると、シーラの塗布状態が変化し、塗布不良を生じてしまう。
【０００７】
しかし、特許文献１のように、部材全体を耐摩耗性の部材によって構成することは、コストの面などから、必ずしも現実的ではない。
【０００８】
このような事情から、本発明では、ノズルの摩耗による塗布不良を防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明は、シーラを吐出する吐出口を有するノズルを備えたシーラ塗布装置であって、前記ノズルは、少なくとも前記吐出口側が、基材の表面にセラミック部材を一体的に設けて構成されるシーラ塗布装置であることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、ノズル表面にセラミック部材を設けることにより、ノズルの耐摩耗性を向上させ、ノズルの摩耗によるシーラの塗布不良を防止することができる。
【００１１】
上記のシーラ塗布装置として、セラミック部材は、吐出口の側へ向けてその厚みが漸減するテーパ形状とすることができる。これにより、セラミック部材の吐出口の側の厚みを極力小さくして、吐出口の側のノズルの厚みを小さく設定することを可能にすると共に、吐出口と反対側の厚みを大きくすることで、セラミック部材の剛性を確保することができる。
【００１２】
また、本発明は、シーラを吐出するノズルの表面に一体的に設けられるセラミック部材であって、その主成分を酸化ジルコニウムとするセラミック部材を特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、ノズル表面に設けるセラミック部材により、ノズルの耐摩耗性を向上させ、ノズルの摩耗によるシーラの塗布不良を防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ノズル表面に設けるセラミック部材により、ノズルの耐摩耗性を向上させ、ノズルの摩耗によるシーラの塗布不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】塗布ガンによる塗布動作を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る塗布ガンを示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る塗布ガンの平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】上記実施形態の塗布ガンにより、シーラを塗布する様子を示す斜視図である。
【図７】上記実施形態の塗布ガンにより、シーラを塗布する様子を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１に示すように、車体１に設けられるバックドア２は、バックドア２を構成するインナパネルとアウタパネルを接合して形成された後、その合わせ位置にシーラを塗布する塗布動作が行われる。
【００１８】
具体的には、作業者３は、バックドア２を構成するインナパネルとアウタパネルの合わせ位置に、シーラ塗布装置としての塗布ガン１０を接近させ、シーラを塗布する。インナパネルとアウタパネルの合わせ位置は、パネルの端縁に沿って延在しており、例えば作業者３は、図の矢印Ｃ方向へ塗布ガン１０を移動させながらシーラを吐き出させることで、合わせ位置に沿ってシーラを塗布することができる。なお、図１ではバックドア２を例示したが、これに限らず、サイドドアやフードパネル等、車体１に設けられる各パネル部材のインナパネルとアウタパネルの合わせ位置に対して、本実施形態の塗布ガンによりシーラを塗布することもできる。
【００１９】
図２および図３に示すように、塗布ガン１０は、パイプ１９と、ノズル１１およびガイド部材１２を有する。ノズル１１は、パイプ１９の先端部分に設けられる。また、パイプ１９から枝分かれするようにして、その先端側にガイド部材１２が設けられる。ガイド部材１２は、ノズル１１に隣接して設けられる。
【００２０】
図４に示すように、ノズル１１は、基材１３と、基材１３の外面側に設けられたセラミック部材１４とにより構成される。本実施形態では、エポキシ系の接着剤を用いて、基材１３の表面にセラミック部材１４が接着されることで、セラミック部材１４が基材１３と一体的に設けられている。ただしこれに限らず、適宜の方法で接着、固定等して、セラミック部材１４を基材１３に一体的に設けたノズル１１を形成することができる。このように、基材１３の表面にセラミック部材１４を設ける構成とすることで、例えば、セラミック部材１４のみで成形することが困難な形状であっても、成形することが可能になる。また、基材１３に貼り付けるセラミック部材１４を交換するだけで、ノズル１１を元の形状に復元できるため、そのメンテナンスも容易になる。
【００２１】
セラミック部材１４は、基材１３よりも耐摩耗性に優れた材料によって構成される。  本実施形態では、セラミック部材１４は、酸化ジルコニウムを主成分とする。また基材１３は、ＳＵＳを材料としている。セラミック部材１４の主成分が酸化ジルコニウムであると、耐摩耗性が高いので、セラミック部材１４自体の摩耗が少なく、長期間にわたって使用することができる。また、セラミック部材１４の主成分が酸化ジルコニウムであると、ヤング率がＳＵＳのヤング率と同程度、例えば、２００ＧＰａ以上２２０ＧＰａ以下となるので、基材１３が弾性変形した場合、セラミック部材１４も同程度に弾性変形して、基材１３に追従しやすくなる。
【００２２】
ノズル１１の中央で、各基材１３の内面側には吐出口１１ａが設けられており、パイプ１９を介して供給されるシーラが、吐出口１１ａから吐き出される。
【００２３】
ノズル１１は、シーラの吐き出し具合に影響を与える吐出口１１ａの側の厚みＷによって、吐出口１１ａからのシーラの吐出具合が変化するため、この厚みＷを適切に設定することが重要になる。この点、従来のノズルでは、単一の材料（例えばＳＵＳ）によりノズルを構成し、吐出口の側の厚みＷを設定していた。
【００２４】
これに対して、本実施形態のノズル１１では、上記のように基材１３の表面にセラミック部材１４を設ける構成とした上で、基材１３とセラミック部材１４との吐出口１１ａの側の厚みの合計が厚みＷとなるように、それぞれの厚みを設定している。これにより、従来のノズルとシーラの吐出具合を変化させることなく、セラミック部材１４を表面に設けたノズル１１を形成することができる。また、ノズル１１の一部のみ、つまり、車体に当接する外面側にセラミック部材１４を用いることで、必要な箇所にのみセラミック部材１４を配することができ、例えば、ノズル１１を単一のセラミック部材１４で構成する場合と比較すると、ノズル１１のコストダウンを実現できる。
【００２５】
さらに、本実施形態では、セラミック部材１４は、基材１３に貼り付けされる面と反対側の面がテーパ形状をしており、吐出口１１ａの側へ向かうに従って、その厚みが漸減する構成をしている。このような形状により、セラミック部材１４の吐出口１１ａの側の厚みをできるだけ小さくし、より小さい幅の厚みＷであっても実現可能にすると共に、セラミック部材１４の基端側（吐出口１１ａと反対側）の厚みを大きくすることで、セラミック部材１４の剛性を確保できる。なお、本実施形態では一例として、厚みＷを１．０ｍｍ、セラミック部材１４の吐出口１１ａ側の端部の厚みを０．５ｍｍに設定している。
【００２６】
セラミック部材１４は、吐出口１１ａ側の端縁に面取りがなされる。これにより、ノズル１１が車体に接触した際に、車体の塗装面を傷つけることを防止できる。
【００２７】
図３に示すように、ガイド部材１２は、基材１５と、基材１５の一端側の表面に設けられた、耐摩耗性部材１６とにより構成される。
【００２８】
本実施形態では、ノズル１１と同様、基材１５はＳＵＳにより構成され、耐摩耗性部材１６は酸化ジルコニウムを主成分としたセラミック材により構成される。また、耐摩耗性部材１６は、エポキシ系の接着剤により接着され、基材１５に一体的に設けられる。
【００２９】
図５に示すように、耐摩耗性部材１６は、中空円筒状に形成され、その一端側に切り欠き部が設けられ、他端側で基材１５の表面に貼り付けられている（図示省略）。耐摩耗性部材１６の主成分が酸化ジルコニウムであると、ヤング率がＳＵＳのヤング率と同程度、例えば、２００ＧＰａ以上２２０ＧＰａ以下となるので、基材１５が弾性変形した場合、耐摩耗性部材１６も同程度に弾性変形して基材１５に追従しやすくなる。
【００３０】
なお、セラミック部材１４および耐摩耗性部材１６（以下、セラミック部材１４および耐摩耗性部材１６を併せて言う場合、単に部材と言う。）における主成分とは、各部材を構成する成分１００質量％に対して、８０質量％以上を占める成分をいい、酸化ジルコニウム以外の成分として、酸化珪素および酸化アルミニウムの少なくともいずれか、また、安定化剤として、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ2Ｏ3）、酸化セリウム（ＣｅＯ2）、酸化ディスプロシウム（Ｄｙ2Ｏ3）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および酸化カルシウム（ＣａＯ）の少なくともいずれかを、それぞれ含んでいてもよい。
【００３１】
各部材を構成する成分の含有量は、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）を用いて、成分を同定した後、蛍光Ｘ線分析装置を用いて、元素の含有量を求め、同定された成分の含有量に換算すればよい。また、各部材のヤング率はＪＩＳ  Ｒ１６０２−１９９５に記載の超音波パルス法により求めることができる。
【００３２】
また、セラミック部材１４の主成分が酸化ジルコニウムである場合、酸化ジルコニウムの結晶粒子の平均粒径は１μｍ以下（但し、０μｍを除く）とすることが好ましい。酸化ジルコニウムの結晶粒子の平均粒径が上記範囲であると、ノズル１１が高温に曝されるような環境で長時間用いられても、正方晶から単斜晶への相変態が生じにくくなるため、長期間に亘って用いることができる。特に、酸化ジルコニウムの結晶粒子の平均粒径は０．４μｍ以下（但し、０μｍを除く）とすることが好ましい。
【００３３】
各部材を構成する粒子の平均粒径を求めるには、まず、それぞれの部材の破断面が鏡面になるまで研磨し、サーマルエッチングする。サーマルエッチングにより得られた面を測定面とし、走査型電子顕微鏡を用いて５０００〜１００００倍の倍率で撮影して画像を得る。画像内の任意の点を中心として、１本当たりの長さが、例えば、８μｍである直線を３０°間隔で６本引き、この６本の直線上に存在する結晶の個数をこれら直線の合計長さで除することで、平均粒径を求めることができる。
【００３４】
また、例えば、ＳＵＳ等のセラミック部材よりも耐摩耗性に劣る材料によって構成された既存のノズル１１に対して、本実施形態のセラミック部材を後加工で接着等して一体的に設けることにより、既存のノズル１１の耐摩耗性を向上させることもできる。この際、ノズル１１の厚みＷを変化させないように（例えば、ノズル１１の一部を切削する等して）、セラミック部材１４を貼り付けることで、塗布ガン１０によるシーラの塗布具合を変化させることなく、ノズル１１の耐摩耗性を向上させることができる。なお、ノズル１１の場合を示したが、既存のガイド部材１２についても同様に、耐摩耗性部材１６を貼り付けることにより、その耐摩耗性を向上させることができる。この際、ガイド部材１２の厚み等の形状を変化させないように、耐摩耗性部材１６を貼り付けることで、塗布ガン１０によるシーラの塗布具合に影響を与えずに耐摩耗性を向上させることができる。
【００３５】
次に、図６および図７を用いて、上記の塗布ガン１０により、インナパネル２１とアウタパネル２２により構成されるパネル部材２０の合わせ位置２３に、シーラを塗布する動作を説明する。
【００３６】
図６および図７に示すように、塗布ガン１０をパネル部材２０に接近させ、ガイド部材１２の側面をパネル部材２０のいずれかの部分（図示例では、アウタパネル２２の折り返し部分）に当接させることにより、ノズル１１を車体に対して位置決めして、パネル部材２０の所定の位置に当接させ、吐出口１１ａを合わせ位置２３に接近させることができる。この状態で、塗布ガン１０がシーラＸを吐出することにより、合わせ位置２３にシーラＸを塗布することができる。
【００３７】
そして、ガイド部材１２をパネル部材２０に当接させ、吐出口１１ａを合わせ位置２３に接近させた状態を維持しながら、塗布ガン１０を合わせ位置２３の延在方向（図６のシーラＸが塗布された方向で、図７の紙面手前奥方向）に沿って移動させ、シーラＸを吐出させる。これにより、合わせ位置２３の延在方向に沿って、シーラＸを塗布することができる。
【００３８】
この塗布動作の過程で、ノズル１１の吐出口１１ａの側の端縁およびガイド部材１２の表面が、パネル部材２０の表面に摺動する。この際、上記のように、ノズル１１の吐出口１１ａ側の端縁およびガイド部材１２の表面にセラミック部材１４および耐摩耗性部材１６を設けることにより、ノズル１１およびガイド部材１２の表面の摩耗を防止することができる。従って、塗布ガン１０の繰り返しの使用により、ノズル１１の表面が摩耗してシーラの吐き出し具合が変化したり、ガイド部材１２の表面の摩耗によって、ガイド部材１２のパネル部材２０に対する当接状態が変化して、シーラＸの吐出位置が変化したりすることを防止できる。このため、塗布ガン１０の細かなメンテナンスをすることなく、常に安定した品質でシーラを塗布することができる。よって、塗布ガン１０のメンテンナンスの手間や交換のための費用を削減することもできる。なお、ガイド部材１２が当接する位置は、パネル部材２０に限らず、車体におけるパネル部材２０近傍の所定位置であってもよい。
【００３９】
さらに、上記のシーラの塗布動作の際に、セラミック部材１４をテーパ形状とすることで、例えば、ノズル１１を適切な吐出位置に移動させたり、合わせ位置２３の延在方向に沿ってノズル１１を移動させたりといった動作の際に、このテーパ面を、車体に当接してノズル１１を適切な方向へ案内するガイド面とすることもできる。
【００４０】
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、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【００４１】
以上の実施形態では、セラミック部材１４をその厚みが漸減するテーパ形状とした（図４参照）が、例えば、吐出口１１ａの側へ向けて段階的にその厚みが小さくなるような形状や、吐出口１１ａの側が、部分的に厚みが小さくなるような形状とすることもできる。
【００４２】
また以上の実施形態では、基材１３を覆うようにして、その外側にセラミック部材１４を設けたが、例えば、ノズル１１のうち、車体に接触する部分にだけセラミック部材１４を設けてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１         車体
２        バックドア
３        作業者
１０      塗布ガン（シーラ塗布装置）
１１      ノズル
１１ａ    吐出口
１２      ガイド部材
１３      基材
１４      セラミック部材
１５      基材
１６      耐摩耗性部材
１９      パイプ
２１      インナパネル
２２      アウタパネル
２３      合わせ位置
【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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