(57)【要約】      （修正有）【課題】被塗装体の塗装品質を効果的に向上する塗装用装置及び塗装方法の提供。【解決手段】被塗装体１を支持する支持ユニット２１〜２８と、支持ユニットに支持された被塗装体にスプレーガン５０から塗料が塗布される間、被塗装体に所定の振動を付与する振動発生装置３５とを備えた。振動発生装置は、被塗装体にスプレーガンから塗料が塗布される間、被塗装体に対して、被塗装体の固有振動数よりも低い周波数から固有振動数よりも高い周波数までの範囲で振動の周波数を変化させながら振動を付与する。また、被塗装体にスプレーガンから塗料が塗布される間、被塗装体に回転力を付与して被塗装体を回転させる回転力付与手段３０をさらに備える。【選択図】図２
2020151670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗装体を支持する支持ユニットと、
前記支持ユニットに支持された前記被塗装体に塗料噴射手段から塗料が塗布される間、該被塗装体に所定の振動を付与する振動付与手段と、を備える
ことを特徴とする塗装用装置。
【請求項２】
前記振動付与手段は、前記被塗装体に前記塗料噴射手段から塗料が塗布される間、前記被塗装体に対して、前記被塗装体の固有振動数よりも低い周波数から該固有振動数よりも高い周波数までの範囲で振動の周波数を変化させながら振動を付与する
請求項１に記載の塗装用装置。
【請求項３】
前記被塗装体に前記塗料噴射手段から塗料が塗布される間、前記被塗装体に回転力を付与して該被塗装体を回転させる回転力付与手段をさらに備える
請求項１又は２に記載の塗装用装置。
【請求項４】
支持ユニットに支持した被塗装体の塗装方法であって、
前記支持ユニットに支持した前記被塗装体に塗料噴射手段から塗料を塗布する間、該被塗装体に振動付与手段から所定の振動を付与する
ことを特徴とする塗装方法。
【請求項５】
前記被塗装体に前記塗料噴射手段から塗料を塗布する間、前記被塗装体に対して、前記被塗装体の固有振動数よりも低い周波数から該固有振動数よりも高い周波数までの範囲で振動の周波数を変化させながら前記振動付与手段から振動を付与する
請求項４に記載の塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、塗装用装置及び、塗装方法に関し、特に、車両部品の塗装に好適な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プロペラシャフトやドライブシャフト、トランスミッション等の部品類は、車両製造時の塗装工程において塗装される。例えば、特許文献１には、複数のシャフトを連結する連結シャフトを予めユニットとして組み立てておき、当該組み立てられたユニットに対して、防食塗料を塗布する工程が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１４１８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記部品類の一例として、例えば、プロペラシャフトには、シャフト端部に他の部品と連結するためのユニバーサルジョイントのフランジヨーク部が接合されると共に、シャフト外周に回転バランスを調整するためのバランスウェイトが取り付けられる。シャフト端部とフランジヨーク部との接合部位には溶接による凹凸が残り、シャフト外周とバランスウェイトとの間には微小な隙間が存在する。
【０００５】
このため、プロペラシャフトを予めユニットとして組み立てた後に塗装工程を行うと、シャフト外周とバランスウェイトとの隙間に塗料が流れ込まず、或は、シャフト端部とフランジヨーク部との接合部位の凹凸に塗膜の発泡が生じることで、これら各部が未塗装部分として残される場合がある。このような未塗装部分が残されると、当該部分から錆や錆汁跡が発生することで、塗装品質の悪化を招く要因となる。
【０００６】
本開示の技術は、被塗装体の塗装品質を効果的に向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の塗装用装置は、被塗装体を支持する支持ユニットと、前記支持ユニットに支持された前記被塗装体に塗料噴射手段から塗料が塗布される間、該被塗装体に所定の振動を付与する振動付与手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、前記振動付与手段は、前記被塗装体に前記塗料噴射手段から塗料が塗布される間、前記被塗装体に対して、前記被塗装体の固有振動数よりも低い周波数から該固有振動数よりも高い周波数までの範囲で振動の周波数を変化させながら振動を付与することが好ましい。
【０００９】
また、前記被塗装体に前記塗料噴射手段から塗料が塗布される間、前記被塗装体に回転力を付与して該被塗装体を回転させる回転力付与手段をさらに備えることが好ましい。
【００１０】
本開示の塗装方法は、支持ユニットに支持した被塗装体の塗装方法であって、前記支持ユニットに支持した前記被塗装体に塗料噴射手段から塗料を塗布する間、該被塗装体に振動付与手段から所定の振動を付与することを特徴とする。
【００１１】
また、前記被塗装体に前記塗料噴射手段から塗料を塗布する間、前記被塗装体に対して、前記被塗装体の固有振動数よりも低い周波数から該固有振動数よりも高い周波数までの範囲で振動の周波数を変化させながら前記振動付与手段から振動を付与することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の技術によれば、被塗装体の塗装品質を効果的に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る被塗装体の一例であるプロペラシャフトユニットを示す模式図である。
【図２】第一実施形態に係る塗装用装置の模式的な全体構成図である。
【図３】第一実施形態に係るシャフトユニット固定部の要部を示す模式的な部分断面図である。
【図４】本実施形態に係るプロペラシャフトユニットのシャフト及びバランスウェイトを径方向に切り欠いて示す模式的な断面図である。
【図５】第二実施形態に係る塗装用装置の模式的な全体構成図である。
【図６】第三実施形態に係る塗装用装置の模式的な全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る塗装用装置及び、塗装方法を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１５】
［被塗装体］
図１は、本実施形態に係る被塗装体の一例であるプロペラシャフトユニット１を示す模式図である。以下では、被塗装体として、プロペラシャフトユニット１を用いて説明するが、本開示はこれには限定されず、ドライブシャフトユニット、トランスミッション等の他の部品類にも適用することが可能である。
【００１６】
プロペラシャフトユニット１は、プロペラシャフト２と、プロペラシャフト２の両端部のそれぞれに接続され、それぞれの側の他部材と連結するためのユニバーサルジョイント５とを備えている。
【００１７】
プロペラシャフト２は、第１シャフト３と、第１シャフト３に対して軸方向に摺動可能に挿入配置される第２シャフト４とを有する。ユニバーサルジョイント５は、各シャフト３，４の端部にそれぞれ設けられた第１フランジヨーク部６と、他部材と接触して連結される第２フランジヨーク部７と、これらフランジヨーク部６，７を相互に接続するためのスパイダ８とを有する。
【００１８】
なお、符号９は、スパイダ８をフランジヨーク部６，７に保持するスナップリング、符号１１は、シャフト３，４の外周に取り付けられたバランスウェイト、符号１２は、シャフト３，４と第１フランジヨーク部６との溶接部位をそれぞれ示している。
【００１９】
プロペラシャフトユニット１は、各シャフト３，４の端部にユニバーサルジョイント５の第１フランジヨーク部６を溶接で接合すると共に、第１シャフト３に第２シャフト４を組み付けることによりユニット化される。ユニット化されたプロペラシャフトユニット１は、不図示のバランス計測装置に装着されてシャフト３，４の外周にバランスウエート１１をスポット溶接等で取り付けた後に、塗装工程へと移行される。塗装工程においては、以下に説明する本実施形態の塗装用装置２０を用いるものとする。
【００２０】
［第一実施形態］
図２は、第一実施形態に係る塗装用装置２０の模式的な全体構成図である。
【００２１】
図２に示すように、塗装用装置２０は、ベース部２１と、第１支持壁２２及び第２支持壁２３と、第１回転軸２４及び第２回転軸２５と、シャフトユニット固定部２６と、モータ３０と、振動発生装置３５とを備えている。ベース部２１、第１支持壁２２及び第２支持壁２３、シャフトユニット固定部２６は、本開示の支持ユニットの一例である。モータ３０は、本開示の回転力付与手段の一例であり、振動発生装置３５は、本開示の振動付与手段の一例である。
【００２２】
ベース部２１は、長手方向がプロペラシャフトユニット１の軸方向長さよりも長い台状部材である。ベース部２１の長手方向の両端側には、第１支持壁２２及び第２支持壁２３がそれぞれ立設されている。
【００２３】
第１支持壁２２及び第２支持壁２３は、プロペラシャフトユニット１の軸方向長さよりも長い間隔をおいて互いに対向配置されている。第１支持壁２２には、第１回転軸２４が回転可能に支持され、第２支持壁２３には、第２回転軸２５が回転可能に支持されている。
【００２４】
モータ３０は、ベース部２１の第１支持壁２２よりも端部側に設けられている。モータ３０のモータ軸３１には、駆動プーリ３２が一体回転可能に設けられ、第１回転軸２４には、従動プーリ２９が一体回転可能に設けられている。これらプーリ２９，３２には、無端ベルト３３が掛け渡されており、モータ３０の回転力を第１回転軸２４に付与可能に構成されている。
【００２５】
振動発生装置３５は、例えば、超音波発振器等、プロペラシャフトユニット１に振動を付与する装置であって、図示例では第２回転軸２５に接続されている。振動発生装置３５の具体的な構成や設置位置は、少なくともプロペラシャフトユニット１に振動を付与可能な構成及び設置位置であれば、特に限定されない。本実施形態において、振動発生装置３５は、プロペラシャフトユニット１の固有振動数よりも低い振動周波数帯域から、該固有振動数よりも高い振動周波数帯域までの振動をプロペラシャフトユニット１に対して連続的に付与可能なものが用いられる。
【００２６】
シャフトユニット固定部２６は、プロペラシャフトユニット１の第２フランジヨーク部７を第１回転軸２４及び第２回転軸２５にそれぞれ固定する。具体的には、シャフトユニット固定部２６は、第１回転軸２４（又は第２回転軸２５）に一体回転可能に固定される回転プレート２７と、回転プレート２７との間に第２フランジヨーク部７を挟持する挟持部２８とを有する。
【００２７】
挟持部２８は、図３に示すように、回転プレート２７を軸方向に貫通するフレーム部２８Ａと、フレーム部２８Ａの第２フランジヨーク部７よりも背面側の端部から延びる圧接部２８Ｂと、フレーム部２８Ａの第２フランジヨーク部７側とは反対側の端部から延びると共に、ねじ孔２８Ｃが貫通形成されたボルト取付部２８Ｄと、ボルト取付部２８Ｄのねじ孔２８Ｃに螺合するボルト２８Ｅと、ボルト２８Ｅの第２フランジヨーク部７側とは反対側に設けられ、ボルト２８Ｅを回転させるためのボルト頭部２８Ｆと、ボルト２８Ｅの第２フランジヨーク７側に取り付けられ、ボルト２８Ｅによる押圧力を回転プレート２７に伝えるための押え板２８Ｇとを備えている。
【００２８】
挟持部２８によると、ボルト２８Ｅを回転させることにより、ボルト取付部２８Ｄと押え板２８Ｇとの距離（押え板２８Ｇと圧接部２８Ｂとの軸方向の幅）を変えることができ、回転プレート２７と圧接部２８Ｂとの間への第２フランジヨーク部７の固定や、取り外しを容易に行えるように構成されている。
【００２９】
［塗装方法］
次に、本実施形態に係る塗装用装置２０を用いて、プロペラシャフトユニット１に塗装を施す塗装方法について説明する。
【００３０】
まず、図２に示すように、塗装用装置２０に、プロペラシャフトユニット１を取り付ける。具体的には、プロペラシャフトユニット１の両端のそれぞれを、それぞれの側のシャフトユニット固定部２６で固定する。
【００３１】
次いで、モータ３０及び、振動発生装置３５を駆動させる。これにより、モータ軸３１から、駆動プーリ３２、ベルト３３、従動プーリ２９を介して第１回転軸２４に回転力が伝達され、第１回転軸２４に取り付けられたプロペラシャフトユニット１が回転する。また、振動発生装置３５から第２回転軸２５に振動が伝達され、第２回転軸２５に取り付けられたプロペラシャフトユニット１に振動が付与される。なお、モータ３０及び、振動発生装置３５を駆動させるタイミングは、同時或は、何れか一方を先に駆動させてもよい。
【００３２】
次いで、プロペラシャフトユニット１を回転且つ振動させた状態で、スプレーガン５０（塗料噴射手段の一例）から塗料を噴射して、スプレーガン５０をプロペラシャフトユニット１の軸方向（図中左右方向）に往復移動させる。例えば、プロペラシャフトユニット１に所望する塗料の層が形成されるまで、スプレーガン５０を複数回往復移動させる。なお、スプレーガン５０による塗装は、塗装を行う作業者がスプレーガン５０を直接操作するようにしてもよいし、スプレーガン５０を軸方向に移動させる機構を塗装用装置２０に設けるようにして、制御装置によりスプレーガン５０の移動や塗料の噴射を制御するようにしてもよい。
【００３３】
本実施形態において、プロペラシャフトユニット１に所望する塗料の層が形成されるまでの間、言い換えれば、スプレーガン５０からプロペラシャフトユニット１に塗料が塗布される間、プロペラシャフトユニット１をモータ３０により継続的に回転させつつ、振動発生装置３５によりプロペラシャフトユニット１に振動をスイープさせながら継続的に伝達させる。スイープの範囲は、好ましくは、プロペラシャフトユニット１の固有振動数よりも低い振動周波数帯域から、該固有振動数よりも十分に高い振動周波数帯域の範囲までとされる。
【００３４】
すなわち、プロペラシャフトユニット１の固有振動数と振動発生装置３５から伝達される振動周波数とが一致して共振状態となる間、さらには、プロペラシャフトユニット１に比較的高い周波数帯域の振動が伝達される間の何れにおいても、プロペラシャフトユニット１に塗布された塗料の流動化が効果的に促進されるようになる。これにより、例えば、図４に示すシャフト３（又は、シャフト４）の外周とバランスウェイト１１の裏面との隙間Ｓ、或は、図１に示すスナップリング９とフランジヨーク部６，７との隙間に塗料を確実に流し込むことが可能になる。また、図１に示すシャフト３，４と第１フランジヨーク部６との溶接部位１２に塗布された塗膜の脱泡作用も確実に促進するこが可能になる。さらに、振動を低周波数帯域から高周波数帯域までスイープして伝達することで、プロペラシャフトユニット１に塗布された塗膜の平坦化を図ることも可能になる。
【００３５】
プロペラシャフトユニット１に必要な塗料の層が形成された後には、スプレーガン５０による塗料の噴射を終了し、好ましくは、プロペラシャフトユニット１に形成された塗料が乾燥するまでの間、プロペラシャフトユニット１の回転及び振動を継続させる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態によると、塗装用装置２０にプロペラシャフトユニット１を取り付けてスプレーガン５０から塗料を塗布する間、振動発生装置３５を駆動させることにより、プロペラシャフトユニット１に、プロペラシャフトユニット１の固有振動数よりも低い周波数から、該固有振動数よりも高い周波数の振動をスイープさせながら伝達するように構成されている。
【００３７】
すなわち、プロペラシャフトユニット１が共振状態となる間、さらには、プロペラシャフトユニット１が比較的高い周波数で振動する間の何れにおいても、プロペラシャフトユニット１に塗布された塗料の流動化が促進されるようになる。これにより、プロペラシャフトユニット１の各隙間に塗料が流れ込み、さらには、溶接部位等に塗布された塗膜の脱泡作用が促進されるようになり、これら各部位が未塗装部分として残されることを確実に防止することが可能になる。また、プロペラシャフトユニット１に未塗装部分が残らないことで、当該部分からの錆や錆汁跡を効果的に防止することが可能となり、塗装品質を確実に向上することができる。
【００３８】
［第二実施形態］
図５は、第二実施形態に係る塗装用装置２０の模式的な全体構成図である。
【００３９】
第二実施形態の塗装用装置２０は、ベース部２１の上面に、プロペラシャフトユニット１を支持可能な少なくとも一対の支持部２００を設けると共に、振動発生装置３５をベース部２１に取り付けて、プロペラシャフトユニット１にベース部２１から支持部２００を介して振動を付与可能に構成したものである。
【００４０】
第二実施形態の塗装用装置２０を用いる場合は、スプレーガン５０からプロペラシャフトユニット１に塗料を塗布する間、第一実施形態と同様に、振動発生装置３５を駆動させて、プロペラシャフトユニット１に振動をスイープさせながら伝達する。プロペラシャフトユニット１のスプレーガン５０に対向する部分の塗装が完了したならば、プロペラシャフトユニット１を反転させて支持部２００に再度載置することにより、残りの部分の塗装を行えばよい。
【００４１】
この場合も、プロペラシャフトユニット１に塗布される塗料の流動化が効果的に促進されることで、第一実施形態と同様、プロペラシャフトユニット１に未塗装部分が残されることを効果的に防止することが可能となり、塗装品質を確実に向上することができる。
【００４２】
［第三実施形態］
図６は、第三実施形態に係る塗装用装置２０の模式的な全体構成図である。
【００４３】
第三実施形態の塗装用装置２０は、ベース部２１の上面に、プロペラシャフトユニット１の軸方向長さよりも高い吊り下げアーム部２１０を立設して、該吊り下げアーム部２１０にプロペラシャフトユニット１を取り付けると共に、振動発生装置３５をベース部２１に取り付けて、プロペラシャフトユニット１に吊り下げアーム部２１０を介して振動を付与可能に構成したものである。
【００４４】
第三実施形態の塗装用装置２０を用いる場合は、スプレーガン５０からプロペラシャフトユニット１に塗料を塗布する間、第一及び第二実施形態と同様に、振動発生装置３５を駆動させて、プロペラシャフトユニット１に振動をスイープさせながら伝達する。プロペラシャフトユニット１のスプレーガン５０に対向する部分の塗装が完了したならば、吊り下げアーム部２１０に吊り下げられたプロペラシャフトユニット１を回転（又は、スプレーガン５０の位置を変更）させることにより、残りの部分の塗装を行えばよい。
【００４５】
この場合も、プロペラシャフトユニット１に塗布される塗料の流動化が効果的に促進されることで、第一及び第二実施形態と同様、プロペラシャフトユニット１に未塗装部分が残されることを効果的に防止することが可能となり、塗装品質を確実に向上することができる。
【００４６】
［その他］
なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００４７】
例えば、上記実施形態の適用は、車両の製造工程で行う部品類の塗装に限定されず、車両のメンテナンス時の塗装、あるいは、車両以外の他の装置の部品類の塗装にも広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１  プロペラシャフトユニット
２  プロペラシャフト
３  第１シャフト
４  第２シャフト
５  ユニバーサルジョイント
６  第１フランジヨーク部
７  第２フランジヨーク部
８  スパイダ
９  スナップリング
１１  バランスウェイト
２０  塗装用装置
２１  ベース部（支持ユニット）
２２  第１支持壁（支持ユニット）
２３  第２支持壁（支持ユニット）
２４  第１回転軸（支持ユニット）
２５  第２回転軸（支持ユニット）
２６  シャフトユニット固定部（支持ユニット）
３０  モータ（回転力伝達手段）
３５  振動発生装置（振動付与手段）
５０  スプレーガン（塗料噴射手段）
【図１】
2020151670.tif 000003
【図２】
2020151670.tif 000004
【図３】
2020151670.tif 000005
【図４】
2020151670.tif 000006
【図５】
2020151670.tif 000007
【図６】
2020151670.tif 000008