(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浸漬処理工程にて、車体のフロント部を下方に傾けた状態で浸漬槽に沈み込ませる際の前記車体の浮き状態を評価する方法であって、
前記車体の解析用モデルを作成する解析モデル作成工程と、
前記車体の沈み込み動作時に、前記車体の浸漬部分に生じる浮力を算出する浮力算出工程と、
前記浸漬部分の重心に作用する重力を算出する重力算出工程と、
前記車体に設けられた孔の開口部を通じて前記浸漬部分の内部空間に流入する浸漬液の流入重量を算出する流入重量算出工程と、
前記浮力と前記重力、および前記流入重量との力の釣合いに基づき、前記車体の浮き状態を評価する浮き状態評価工程、
とを備える車体の浮き状態評価方法。
【請求項２】
前記解析モデル作成工程において、前記車体の３次元データから該車体の解析用シルエットモデルを作成すると共に、該解析用シルエットモデルに、前記車体の孔の開口部を作成する請求項１に記載の車体の浮き状態評価方法。
【請求項３】
前記解析モデル作成工程において、ドアを開いた状態の前記車体の解析用モデルを作成すると共に、前記流入重量算出工程において、前記ドアを開くことで生じた空間の開口部を通じて前記車体の内部空間に流入する前記流入質量を算出する請求項１又は２に記載の車体の浮き状態評価方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の車体の浮き状態評価方法により、前記車体の沈み込み動作時に浮きが生じると評価された場合に、前記車体の浮きが生じないように、前記車体のドア開き量を調整するドア開き量調整工程を備える車体の浮き防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の浮き状態評価方法に関し、特に、電着塗装や、その前処理工程となる脱脂処理工程などの各種浸漬処理工程における車体の浮き状態の良否を評価するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車体の塗装工程において、車体を各種浸漬処理のために対応する浸漬槽に浸漬させる際に、車体に生じる浮力に起因して車体が搬送装置（支持部材）から浮き上がることがあり、この結果、車体が搬送装置から落下し、あるいは変形する等の問題があった。
【０００３】
この問題に関し、例えば下記特許文献１には、基端がスキッド（車体の支持部材）の一部に回動可能に連結され、先端にフックを有する牽引条体で主要部が構成された浮き止め治具、および、この浮き止め治具のフックを、スキッド上に載置された車両の一部に掛けることで弾性的に係止させて、当該車両をスキッドに止め置くようにした浮き止め方法が開示されている。この浮き止め治具の主要部をなす牽引条体は、適度な弾性を有するスプリングと鎖とで構成されており、スプリングで車両を弾性的に牽引すると共に、液浸漬時に車両に浮力が生じると、これを鎖で牽引するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１４０６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のように、浮き止め治具を車体の支持部材に設けるようにすれば、浸漬時に車体に大きな浮力が作用した場合であっても、当該車体を搬送装置（支持部材）に繋ぎ止めておくことができる。しかしながら、この種の浮き止め治具を設ける場合には、別途浮き止め治具を車体に取り付け、又は取り外す手間が余計にかかることになるため、作業性の低下が問題となる。また、最近の塗装ラインにおいては、多車種を１つの塗装ラインで処理する場合も多く、車種によっては浮きが生じないものもあるため、浮き止め治具を取り付けること自体が無駄になる場合もあった。
【０００６】
以上の点に鑑み、例えば、上記浸漬処理に準じた車体の浸漬実験を行い、浸漬後に車体に取り付けたマーカーの位置（状態）を確認することで、車体の浮きの有無、あるいはその程度を確認する方法も採られている。これは、例えば図７（ａ）に示すように、搬送装置（図示は省略）に吊下げ支持したハンガー５０上に車体５１を搭載した状態で、マーカー５２を取付けた糸５３の一端をハンガー５０に固定し、他端側を車体５１にテープ５４で貼り止めしている。このテープ５４による貼り止めは、糸５３に所定の大きさ以上の引っ張り力が作用した場合に、糸５３が車体５１とテープ５４に対して滑ることができる程度の強さに調整されている。また、同図に示すように、浸漬前の状態では、糸５３は所定の引っ張り力を付与された状態で車体５１に貼り止めされており、かつマーカー５２はテープ５４に近接した所定の位置にある。そして、図７（ｂ）に示すように、実際に車体５１を浸漬させた際、車体５１に浮きが生じると、一端をハンガー５０に固定した糸５３が下方に引っ張られてテープ５４で貼り止めした部分がすべり、これにより糸５３の中間位置に取付けられたマーカー５２がテープ５４（車体５１）から遠ざかる向きに移動する。然る後、車体５１が浸漬槽内から出て、再びハンガー５０上に搭載された状態に戻った際には、図７（ｃ）に示すように、糸５３が引っ張られてテープ５４から下方にマーカー５２がすべった分だけ、糸５３がたるんだ状態になる。よって、糸５３がたるんでいれば車体５１に浮きが生じたことがわかり、かつ、マーカー５２の初期位置からのずれ量（たるみ量）でもって車体５１のおおよその浮き量がわかる。
【０００７】
しかし、このように実際に車体を浸漬させることで浮きの有無を確認する方法を採る場合、車種ごとに試作品を作製する必要があるため、生産準備に係る工数が増大すると共に、その準備に要するコストも増えてしまう問題があった。また、このような原始的な方法では、浮きが生じることは確認できてもその浮き量を正確に知ることは難しかった。そのため、浮き防止のための対策の実施と上記浮き試験とを何回も繰り返す必要が生じ、これによっても生産準備に係る工数が増大する問題があった。
【０００８】
特に、エコの観点から車体の軽量化が推進されている現状を踏まえると、車体の軽量化により、これまでそれほど重要視されることのなかった浸漬動作時の浮きの発生をより詳細に評価し、検討してその対策を講じる必要性が増している。
【０００９】
以上の事情に鑑み、本明細書では、浮き止め治具を用いることなく、かつ量産段階の前の時点で車体の浮き状態を適切に評価することができ、これにより生産工数やコストの増大を抑えることのできる方法を提供することを、本発明により解決すべき技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記課題の解決を図るためになされたものである。すなわち、本発明に係る車体の浮き状態評価方法は、浸漬処理工程にて、車体のフロント部を下方に傾けた状態で浸漬槽に沈み込ませる際の車体の浮き状態を評価する方法であって、車体の解析用モデルを作成する解析モデル作成工程と、車体の沈み込み動作時に、車体の浸漬部分に生じる浮力を算出する浮力算出工程と、浸漬部分の重心に作用する重力を算出する重力算出工程と、車体に設けられた孔の開口部を通じて浸漬部分の内部空間に流入する浸漬液の流入重量を算出する流入重量算出工程と、浮力と重力、および流入重量との力の釣合いに基づき、車体の浮き状態を評価する浮き状態評価工程、とを備える点をもって特徴付けられる。
【００１１】
本発明者らは、車体の浸漬処理工程における一連の作業において、特に車体を傾けた状態でフロント部から浸漬を開始する際に浮きが生じる点に着目し、この浸漬開始時における車体に生じる鉛直方向の力の大小関係を解析により求めることで、車体の浮きの有無およびその程度を正確に評価できることを見い出した。すなわち、車体のフロント部には、袋状の構成部品が多く設けられているため、車体が浸漬し始めるのに伴い、車体の浸漬部分には鉛直上向きの浮力が生じる。また、これらの車体構成部品に設けられた複数の孔は塞がれることなく同浸漬処理に供給されているため、車体の沈み込み動作に伴い、孔の開口部を通じて車体の内部空間に浸漬液が徐々に流入していく。さらに、本発明に係る浸漬処理工程においては、車体の浸漬姿勢から、浮力を生じる部位となる車体の浸漬部分が、車体全体の重心位置よりも前方に位置することになる。そのため、浸漬部分の重心に浮力が生じると共に、この浮力の発生位置に、浮力を打ち消す向きの重力の分力が作用することになる。
【００１２】
以上の知見に基づき、本発明では、車体の浮きに最も関連すると考えられる、車体の浸漬部分に生じる浮力、浸漬部分に作用する車体の重力の分力、および車体の孔開口部を通じて車体の（構成部品の）内部空間へと流入した浸漬液の流入重量との力の釣合いに基づき、車体の浮き状態を評価するようにしたので、簡単な計算で車体の浮き発生の有無ないしその程度を評価することができる。また、このようにして得た浮き状態に関する評価結果を実機試験の結果と照らし合わせたところ、その整合性が取れていたことから、上記の方法によれば、評価（計算）に要する時間を短くしつつも、高精度に上記浮き状態に関する評価を行うことができる。また、車体の浸漬処理工程は、通常、所定の搬送装置により連続的に車体を搬送させながら浸漬槽に斜めに入槽させることで行われるが、その際の入槽速度（搬送速度）は、車体が巨大な重量物であることから必然的に低速となる。そのため、浸漬開始時における浸漬液の流れ挙動を厳密に考慮せずとも、浸漬部分に生じる浮力とこれに反する向きの力（重力、浸漬液の流入重量）との大小関係を、力の釣合いに基づき算出するだけで、車体の浮き状態を解析により精度よく評価することができる。
【００１３】
また、解析モデル作成工程において、車体の３次元データから車体の解析用シルエットモデルを作成すると共に、解析用シルエットモデルに、車体の孔の開口部を作成するようにしてもよい。なお、ここでいう「シルエットモデル」とは、モデル化すべき車体の例えばＸ−Ｙ−Ｚ各座標軸（直交３座標軸）からの正射影に基づき構成されるもので、孔などの凹部や中空部は影に映らないため、原則、モデル化に伴い省略される。
【００１４】
このように、浸漬動作初期における車体の浮き状態を解析で評価するに当り、車体を構成する袋状の部品を適切に表現するために、車体の解析用シルエットモデルを作成し、かつ、孔の開口部のみを当該モデルに設けることで、実際には３次元形状を有する孔の形状を簡略化して解析モデル全体の形状を簡素化しつつも、沈み込み動作に伴い時々刻々と変化する浸漬液の流入重量（総重量）を精度よく算出できる。これにより簡易な計算で車体の浮きの有無およびその浮き量をより高精度に評価することが可能となる。
【００１５】
また、解析モデル作成工程において、ドアを開いた状態の車体の解析用モデルを作成すると共に、流入重量算出工程において、ドアを開くことで生じた空間の開口部を通じて車体の内部空間に流入する流入質量を算出するようにしてもよい。
【００１６】
このように、ドアを開くことにより生じた空間（鉛直方向から見た場合に楔状を呈する空間）の開口部を解析用モデルに作成することで、フロント部から浸漬を開始する車体の浸漬部分に設けられた孔だけでなく、主にフロントドアの解放状態も考慮に入れて浸漬部分の内部空間への流入重量が算出される。そのため、車体の浮きの有無およびその浮き量をより高精度に求めることが可能となる。
【００１７】
また、この場合、ドアを開いた状態の車体の解析用シルエットモデルを作成すると共に、解析用シルエットモデルに、ドアを開くことで生じた空間の開口部を作成するようにしてもよい。
【００１８】
ドアを開くことにより生じる空間は、フロア部の内部とつながっており、かつ、外部空間（浸漬液の貯溜空間）とも下方と後方、あるいは上方とでつながっているため、これを忠実にモデル化した場合には、浸漬液の車体内部への流入挙動を正確に解析することが難しくなるが、上記のようにドアを開くことで生じた空間をシルエットモデル化した場合であれば、ドアの開放により生じた空間も孔の開口部と同視することができるので、孔の場合と同様にして、簡単に浸漬液の流入挙動（流入重量）を算出することができる。
【００１９】
また、重力算出工程において、車体の重心と、車体の沈み込み動作時における傾斜角、および車体の搬送装置による車体の支持位置から、浸漬部分の重心に作用する重力を算出するようにしてもよい。
【００２０】
上述のように、車体は、搬送装置により支持され、かつフロント部を下方に傾けた状態で浸漬動作を開始するのが通常であるから、例えば、車体が搬送装置にて車体全体の重心位置の前方および後方で支持されている場合には、車体の傾斜角および浸漬の程度に応じて、車体全体に作用する重力のうち、浸漬部分の重心に作用する分力の割合も変動する。よって、上記のように重力を算出することで、車体の姿勢や支持状態も加味してより精度の高い浮き状態の評価を行うことが可能になる。
【００２１】
また、沈み込み動作を開始してから所定時間おきに浮力算出工程と、重力算出工程と、流入重量算出工程、および浮き状態評価工程を繰り返し実施するようにしてもよい。
【００２２】
上述のように、車体の浸漬部分に生じる浮力やその重心に作用する重力、浸漬部分の内部空間に流入する浸漬液の重量は、車体の沈み込み動作に伴い時々刻々と変動する。そのため、車体が浸漬を開始してから所定の時間が経過する毎に上記浮力や重力などを算出することで、車体の浮きの有無やその浮き量を正確かつ詳細に評価することができる。
【００２３】
また、以上の車体の浮き状態評価方法により、車体の沈み込み動作時に浮きが生じると評価された場合には、例えば車体の浮きが生じないように、車体のドア開き量を調整するドア開き量調整工程を備える車体の浮き防止方法を提供することも可能である。
【００２４】
このように、ドアの開き量（通常、ドアの開き角度）を調整するだけであれば、車体の設計変更や設備変更も必要なく、手軽にコストをかけずに実施することができる。また、上記のように、ドアを開いた状態の車体をモデル化した場合には、ドアの開き量に応じて車体の浮き状態を評価できるので、実機での浸漬試験を一度も行わずとも、適切なドアの開き量を求めることができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように、本発明に係る車体の浮き状態評価方法によれば、浮き止め治具を用いることなく、かつ量産段階の前の時点で車体の浮き状態を適切に評価することができ、これにより生産工数やコストの増大を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る車体の浮き状態評価方法のフローチャートである。
【図２】車体の浸漬処理工程の概念図である。
【図３】車体の解析モデルの斜視図である。
【図４】車体の沈み込み動作時における力の釣合いを説明するための概念図である。
【図５】浸漬液の流入重量の算出方法を説明するための概念図である。
【図６】図３に示す車体の解析モデルにおいてドアを開いた状態を示す底面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は何れも、実機による車体の浸漬試験の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る車体の浮き状態評価方法の一実施形態を図面に基づき説明する。この実施形態では、塗装工程の前処理工程としての脱脂処理工程における車体の浸漬時の浮き状態を評価する場合を例にとって説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態に係る車体の浮き状態評価方法のフローチャートを示している。この浮き状態評価方法は、例えば図２に示す浸漬処理工程にて、車体１０を搬送コンベア２０で所定の方向に搬送しつつ、そのフロント部を下方に傾けた状態で浸漬槽３０に沈み込ませていく際の車体１０の浮き状態を評価するために用いられるものである。そして、この評価方法は、図１に示すように、車体１０の解析用モデルを作成する解析モデル作成工程Ｓ１と、車体１０の沈み込み動作時に、車体の浸漬部分１１（図２を参照）に生じる浮力を算出する浮力算出工程Ｓ２と、浸漬部分１１の重心に作用する重力を算出する重力算出工程Ｓ３と、車体１０に設けられた孔の開口部を通じて浸漬部分１１の内部空間に流入する浸漬液３１（同じく図２を参照）の流入重量を算出する流入重量算出工程Ｓ４と、上記Ｓ２からＳ４までの工程でそれぞれ算出した浮力と重力、および流入重量との力の釣合いに基づき、車体１０の浮き状態を評価する浮き状態評価工程Ｓ５とを主に備える。以下、各工程の詳細を説明する。
【００２９】
（解析モデル作成工程Ｓ１）
まず、解析対象となる車体の解析モデルを作成する。ここでは、車体の３次元形状データ（座標データ）からなる解析モデルを汎用のＣＡＤソフトにより作成する。本実施形態では、車体あるいは車体を構成する部品の外観形状、および、これら車体ないし車体構成部品に設けられた孔の開口部がモデル化されていればよく、その中空部分はそれほど必要でないことに鑑み、例えば解析モデルとしてシルエットモデルを採用することも可能である。このシルエットモデルは、所定の３次元ＣＡＤソフトにより作成することが可能である。もちろん、解析モデルについては上記に制限されることなく既存のものが使用でき、その作成方法（使用するＣＡＤソフト）についても何らの制限を受けることなく既存のものを採用することができる。
【００３０】
図３は、上記のようにしてモデル化した車体１０の斜視図を示している。同図に示すように、車体１０は、塗装面を有するパネル部１００と、パネル部１００に覆われる複数の車体構成部品とからなる。このうち、本実施形態では、略袋形状を有すると共に、主に車体１０のフロント側に位置するフロントサイドメンバ１０１、トルクボックス１０２、ロッカ１０３、リアサイドメンバ１０４、およびフロア部１０５の５部品をモデル化している。これらの部品は、浸漬開始時には内部に空気が溜まっており、かつ車体１０の沈み込み動作が進むと共に、その表面部に開口した複数の孔から内部に浸漬液が流入していくような浸漬形態を取り得る部品である。また、上記のように、これら構成部品１０１〜１０５を備える車体１０をシルエットモデル化した場合、各構成部品１０１〜１０５に設けられる複数の孔の開口部がシルエットモデル上に作成される。具体的には、図３に示すように、フロントサイドメンバ１０１の幅方向外側面に設けられた孔１０１ａをはじめ、各車体構成部品１０１〜１０５に設けられた孔の開口部に関する情報（孔の開口部の中心位置、開口面積など。場合によっては孔の開口部の輪郭）が上記シルエットモデルに付与される。
【００３１】
（浮力算出工程Ｓ２）
続いて、工程Ｓ１でモデル化した車体１０を、図２（Ａ）に示すように、搬送コンベア２０で所定の方向（ここでは図中左方向）に搬送しつつ、そのフロント部を下方に傾けた状態で浸漬槽３０に沈み込ませていく際に、車体１０の浸漬部分１１に生じる浮力を算出する。具体的には、車体１０の浸漬開始時から所定の時間が経過した時における車体１０の浸漬部分１１に生じる浮力Ｆbを算出する。この実施形態では、車体構成部品１０１〜１０５の何れかが浸漬液３１と接触を開始した時点から車体１０が完全に浸漬する（図２（Ｂ）の状態）までに要する時間をＮ秒とした場合、浸漬開始時からｎ（ｎ＜Ｎ）秒経過した時の、すなわち浸漬経過時間ｔi（ｉ＝ｎ）における車体１０の浸漬部分１１に生じる浮力を算出する。ここでは、ｉ＝１，２…ｎ…Ｎであり、ｔi+1−ｔi＝１秒である。後述する工程Ｓ３，Ｓ４においても、同様にして、浸漬経過時間ｔi（ｉ＝ｎ）における浸漬部分１１に作用する重力、流入重量を算出する。
【００３２】
この図示例では、図４中のハッチングで示すフロントサイドメンバ１０１、トルクボックス１０２、ロッカ１０３、フロア部１０５の一部に浮力が生じる。一方、車体構成部品１０１〜１０５を除くパネル部１００の内部空間１２は、浸漬と同時に浸漬液３１で満たされると共に、パネル部１００自体は薄肉でその容積（中実部の体積）はその外形のサイズに比べて非常に小さいことから、パネル部１００に生じる浮力を考慮する必要はない。よって、車体１０の浸漬部分１１のうち、浸漬開始からｎ秒経過した時の（浸漬経過時間ｔnにおける）各構成部品１０１〜１０５の浸漬部分の体積を、上記工程Ｓ１で求めた解析モデルの形状データとその沈み込み速度（沈み込み動作時の傾斜角と搬送速度から算出）とに基づき算出する。そして、算出した各車体構成部品１０１〜１０５の浸漬部分の体積に浸漬液３１の密度と重力加速度を乗じることで各車体構成部品１０１〜１０５ごとに生じる浮力を求めると共に、これら浮力の総和を車体１０の浸漬部分１１に生じる浮力Ｆbとして算出する。この浮力Ｆbは、図４に示すように、車体１０の浸漬部分１１のうち上記の車体構成部品１０１〜１０５の浸漬部分（図４中ハッチングで示す部分）の重心Ｃg1に鉛直上向きに生じる。
【００３３】
（重力算出工程Ｓ３）
続いて、同経過時間ｔnにおける車体１０の浸漬部分１１の重心に作用する重力Ｆg1を算出する（図４を参照）。この重力Ｆg1は車体１０全体に作用する重力Ｆgの分力であって、車体１０の浸漬部分１１の重心、正確には各車体構成部品１０１〜１０５の浸漬部分の重心Ｃg1に作用する重力である。そのため、浮力Ｆbの作用点と同じ位置（重心Ｃg1）に重力Ｆg1が作用することになる。また、その大きさは、図２に示す車体１０の支持部材２１による支持形態とも関連し、例えば図４に示すように、車体１０の下部をその重心Ｃgの前後２ヶ所Ｐ1，Ｐ2で支持する形態を採る場合、重力Ｆg1は、重心Ｃgから鉛直下方に下ろした線が車体１０の最下面（この実施形態ではロッカ１０３の下面）と交差する点Ｐ0を基準点とし、この点Ｐ0から各車体構成部品１０１〜１０５の浸漬部分の重心Ｃg1までの距離Ｌ1（水平方向ではなく、車体１０の長手方向に沿った向きの幅寸法）と、車体１０後方の支持部材２１による支持位置Ｐ2までの距離Ｌ2との比に基づき算出される。すなわち、浸漬部分の重心Ｃg1に作用する重力Ｆg1と、支持位置Ｐ2に作用する重力Ｆg2、重心Ｃgに作用する車体１０全体の重力Ｆg、および基準点Ｐ0から重心Ｃg1までの距離Ｌ1と、支持位置Ｐ2までの距離Ｌ2との間には、下記の関係
Ｆg1＝Ｆg・Ｌ2／（Ｌ1＋Ｌ2）
Ｆg2＝Ｆg・Ｌ1／（Ｌ1＋Ｌ2）
が成立つことから、浸漬液３１の液面位置に基づき、浸漬開始からｎ秒後における（浸漬経過時間ｔnにおける）各車体構成部品１０１〜１０５の浸漬部分の重心Ｃg1と、基準点Ｐ0の位置を算出することで、重心Ｃg1に作用する重力Ｆg1を算出することができる。
【００３４】
（流入重量算出工程Ｓ４）
また、浸漬開始からｎ秒経過した時の、車体１０に設けられた孔の開口部を通じて浸漬部分１１の内部空間に流入する浸漬液３１の流入重量Ｑmを算出する。この実施形態では、まず、各車体構成部品１０１〜１０５に設けられた複数の孔の開口部、例えば図５に示すように、フロントサイドメンバ１０１の車幅方向外側面に設けられた孔１０１ａが浸漬液３１の液面よりも下方に位置している場合、この孔１０１ａの開口部を通じて、図５にハッチング部分で示すフロントサイドメンバ１０１およびフロア部１０５の浸漬部分の内部空間に単位時間当たり（ここでは１秒当たり）に流入する浸漬液３１の重量Ｑmnを算出する。ここで、浸漬開始からｉ秒経過時における上記単位時間当たりの流入重量Ｑmiは、例えば以下の式
Ｑmi＝ρ・Ａ・Ｖi      …（１）
Ｖi＝√（２・ｇ・ｄ1(i)）  …（２）
Ｑmi：時間ｔiにおける単位時間当たりの浸漬液の流入重量［ｋｇ／ｓ］
ρ：浸漬液の密度［ｋｇ／ｃｍ3］
Ａ：孔開口部の断面積［ｍ2］
Ｖi：時間ｔiにおける浸漬液の流速［ｍ／ｓ］
ｇ：重力加速度［ｍ／ｓ2］
ｄ1(i)：時間ｔiにおける孔１０１ａの深さ［ｍ］
に基づき算出される。この実施形態では、孔１０１ａの深さｄ1(i)は、浸漬液３１の液面から孔１０１ａの開口部の中心位置までの鉛直距離で算出する。以上より、浸漬開始からｎ秒経過した時の単位時間当たりの流入重量Ｑmnが算出される。よって、実際に孔１０１ａが浸漬を開始してから、車体１０の浸漬開始時よりｎ秒経過した時までに、孔１０１ａを通じてフロントサイドメンバ１０１の内部空間に流入した浸漬液３１の総流入重量Ｑm（１０１ａ）は、孔１０１ａを通じて浸漬液３１の流入が始まった時点を車体１０の浸漬開始時からｋ秒後とすると、ｔkからｔnまでの各経過時間における単位時間当たりの流入質量Ｑmi（ｉ＝ｋ，ｋ＋１…ｎ）の総和として算出される。
【００３５】
このようにして、孔１０１ａだけでなく、フロントサイドメンバ１０１に存在する全ての孔について車体１０の浸漬開始時（各孔の浸漬開始時）からｎ秒経過時までの間の総流入重量Ｑm（１０１）を算出すると共に、他の各車体構成部品についても（例えば図５に示すフロア部１０５の孔１０５ａであれば、孔１０５ａの深さをｄ2(i)として）全ての孔についても各孔の浸漬開始時からｎ秒経過時までの間の総流入重量Ｑm（１０１〜１０５）を算出する。そして、最後に、各車体構成部品１０１〜１０５ごとに求めた総流入重量Ｑm（１０１〜１０５）の総和をとることで、浸漬開始時からｎ秒経過した時の車体１０の浸漬部分１１の内部空間への浸漬液３１の流入重量Ｑm（１０）が算出される。
【００３６】
（浮き状態評価工程Ｓ５）
以上のようにして、車体１０の浸漬部分１１に生じる浮力Ｆb、浸漬部分１１の重心Ｃg1に作用する重力Ｆg1、および複数の孔の開口部を通じて浸漬部分１１の内部空間に流入する浸漬液３１の流入重量Ｑmをそれぞれ算出した後、これら浮力Ｆbと重力Ｆg1、総流入重量Ｑmとの間の力の釣合いに基づき、車体１０の浮き状態を評価する。具体的には、浮力Ｆbと、重力Ｆg1と流入重量Ｑmの総和とを比較し、浮力Ｆbが、重力Ｆg1と流入重量Ｑmの総和に等しい、又は総和よりも大きい場合、言い換えると、下記の式（３）
Ｆb≧Ｆg1＋Ｑm  …（３）
の関係を満たす場合、車体１０は、少なくともその前方側の支持位置Ｐ1において、搬送コンベア２０の支持部材２１から離れる向きに浮きを生じる、と判定する。また、浮力Ｆbが、重力Ｆg1と流入重量Ｑmの総和に比べて小さい場合、すなわち、下記の式（４）
Ｆb＜Ｆg1＋Ｑm  …（４）
の関係を満たす場合、車体１０は、その前後の支持位置Ｐ1，Ｐ2において搬送コンベア２０の支持部材２１に支持された状態を保つ、と判定する。また、上記のようにして車体１０の浮きの有無が判定された場合、合わせて車体１０の浮き量を算出することも可能である。具体的には、浮力Ｆbを浸漬液３１の密度ρで除して、実際に車体１０が浮き上がった体積ｖを算出する。ここでは、車体１０が、前後２ヶ所の支持位置Ｐ1，Ｐ2にて支持されているため、主に車体１０のフロント部に浮力Ｆbが生じた場合、車体１０は、後方の支持位置Ｐ2を中心として（Ｐ2まわりに）浮き上がる向きに回転動作を生じると仮定でき、その場合の浮き体積ｖの鉛直方向寸法を浮き量として算出することができる。
【００３７】
（算出続行要否判定工程Ｓ６）
以上のようにして、浸漬経過時間ｔi（ｉ＝ｎ）における（浸漬開始時からｎ秒経過した時の）車体１０の浮きに関する評価（浮きの有無ないし浮き量）が得られたら、時間を進めて、すなわち、浸漬経過時間ｔi（ｉ＝ｎ＋１）において、上記Ｓ２からＳ５までの工程を繰り返し実施することで、浸漬開始時からｎ＋１秒経過した時の車体１０の浮きに関する評価を行うことができる。図１に示すフローチャートに従って説明すれば、工程Ｓ６にて、直前に浮きに関する評価を行った時間ｔiが最後に算出すべき時間ｔi（ｉ＝Ｎ）でなければ、上記工程Ｓ２に戻り、工程Ｓ５までの処理を繰り返し実施する。そして、最後に算出すべき時間ｔi（ｉ＝Ｎ）における車体１０の浮き状態に関する評価、すなわち浸漬開始時からＮ秒経過後における車体１０の浮き状態に関する評価が求められている場合には、上記一連の処理を完了する。
【００３８】
以上より、本発明に係る浮き状態評価方法によれば、車体１０が浸漬槽３０に沈み込み始めてから車体１０全体が浸漬するまでの間における車体１０の浮き状態に関する評価を、当該車体１０の量産前の段階で実施することができる。そのため、生産工数やコストの増大を抑えることが可能となる。また、車体１０に浮きが生じる評価が得られた場合においても、この評価に基づき、車体１０の浮き防止のための対策を早急に講じることができるので、生産工数を増加させることなく、上記浸漬処理（この実施形態では塗装工程）を適切に実施することが可能になる。
【００３９】
以上、本発明に係る車体の浮き状態評価方法の一実施形態を説明したが、この評価方法は、上記例示の形態に限定されることなく、本発明の範囲内において任意の形態を採り得ることはもちろんである。
【００４０】
例えば、上記実施形態では、解析モデル作成工程Ｓ１において、図３に示すように、ドア１０６を閉めた状態の車体１０をモデル化した場合を説明したが、ドア１０６を開いた状態の車体１０の解析モデルを作成してもよく、当該解析モデルが上記シルエットモデルである場合には、この解析用シルエットモデルに、ドア１０６を開くことで新たに生じた空間の開口部を作成するようにしてもよい。図６は、ドア１０６を所定角度θだけ開いた状態の車体１０の底面図（図３に示す車体１０を矢印Ａの方向から見た図）を示している。このようにドア１０６を所定角度θだけ開く場合には、解析モデル作成工程Ｓ１にて、新たに生じた楔状の空間（隙間）１０６ａの下端の開口部についても解析用シルエットモデルに作成する。そして、流入重量算出工程Ｓ４にて、例えばフロア部１０５の浸漬部分に設けられた孔１０５ａ（図５を参照）だけでなく、ドア１０６を開いたことにより生じた楔状空間１０６ａ（図６を参照）についても、その下端開口部を通じて車体１０の浸漬部分１１の内部空間（この実施形態では、フロア部１０５の内部空間）に流入する浸漬液３１の流入重量Ｑmが算出される。よって、ドア１０６の開き状態を考慮に入れて車体１０の浮き状態を評価することで、車体１０の浮きの有無およびその浮き量をより高精度に求めることが可能となる。
【００４１】
また、以上のようにして工程Ｓ１〜工程Ｓ６を実施することで、車体１０が浸漬槽３０に浸漬を開始してから完全に浸漬するまでの間に浮きを生じる、との判定が得られた場合、浸漬途中における浮きの発生を防止するための対策を講じることができる。具体的には、ドア１０６の開き角度θ（図６を参照）を大きくして、ドア１０６の開きにより生じた楔状空間１０６ａ下端の開口面積を増大させることで、この空間１０６ａの開口部を通じてフロア部１０５の内部空間に流入する浸漬液３１の流入重量Ｑmを増加させることができる。よって、開き角度θを徐々に大きくしていきながら、そのつど上記Ｓ２からＳ６までの工程を繰り返し実施して、浸漬動作中に浮きが生じない、との判定が得られるまで上記Ｓ２からＳ６までの工程を繰り返し実施する。そうして、浮きが生じない、との判定が得られた場合の開き角度θと同じ大きさまでドア１０６を開いた状態の車体１０を、実際の塗装工程に供給することで、浮きが発生することなく高品質な塗装を車体１０に施すことができる。
【００４２】
また、上記実施形態では、浮力算出工程Ｓ２、重力算出工程Ｓ３、流入重量算出工程Ｓ４の順に計算を行った場合を例示したが、当然にこの順序には限定されない。浮き状態評価工程Ｓ５までに浮力Ｆb、重力Ｆg1、流入重量Ｑmが算出されている限りにおいて、その実施順序は任意である。
【００４３】
また、車体１０を所定の搬送速度で浸漬させる際に、車体１０に生じる反力を考慮に入れて浮き状態の評価を行ってもよい。この場合、例えばフロア部１０５の前面に搬送速度の２乗に準じた大きさの反力（浸漬液３１からの反力）を受けることになるので、当該反力の鉛直方向成分は車体１０を浮かせる向きに作用する。よって、この反力の鉛直方向成分を浮力Ｆbに加えた値と、重力Ｆg1と流入重量Ｑmとの総和との大小関係に基づき、車体１０の浮き状態を評価することもできる。ただ、本実施形態のように、搬送中の車体１０に対して浸漬処理を施す場合、その搬送速度をそれほど大きく採ることはないので、その際に生じる反力も、浮力Ｆbや重力Ｆg1などに比べて非常に小さくなる。そのため、上記実施形態の場合においては、反力を考慮に入れずとも浮き状態に関する適切な評価を得ることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０      車体
１１      浸漬部分
２０      搬送コンベア
２１      ハンガー
３０      浸漬槽
３１      浸漬液
１００    パネル部
１０１    フロントサイドメンバ
１０１    フロントサイドメンバ
１０１ａ，１０５ａ  孔
１０２    トルクボックス
１０３    ロッカ
１０４    リアサイドメンバ
１０５    フロア部
１０６    ドア
１０６ａ  楔状空間
Ｃg      重心（車体）
Ｃg1    重心（浸漬部分）
Ｆb      浮力
Ｆg      重力（車体）
Ｆg1    重力（浸漬部分）
Ｆg2    重力（車体後方支持位置）
Ｐ1，Ｐ2  車体支持位置
Ｑm      流入重量
ｄ1，ｄ2  孔の深さ
ｔi      浸漬経過時間
θ        ドアの開き角度
５０      ハンガー
５１      車体
５２      マーカー
５３      糸
５４      テープ
【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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