(57)【要約】【課題】複合材料において、突起などの周囲に下地シーラントを均一な品質で塗布することを容易にする。【解決手段】シーラント塗布ブラシは、第１方向に開口し、第１方向に垂直な平面形状がリング状である穴を有する支持部と、穴の周囲の第１方向を向く側面に植毛されたブラシとを備える。このようなブラシにシーラントを供給し、穴の内周面がワークの表面の突起に接触するようにして突起を中心として偏心的に回転することにより、突起の周囲の円形領域にシーラントを塗布することができる。【選択図】図４
2014091078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向の一方側に開口し、前記第１方向に垂直な平面形状がリング状である穴を有する支持部と、
前記穴の周囲の前記一方側を向く側面に植毛されたブラシと
を具備するシーラント塗布ブラシ。
【請求項２】
請求項１に記載されたシーラント塗布ブラシであって、
前記穴は、前記第１方向に貫通している
シーラント塗布ブラシ。
【請求項３】
請求項１に記載されたシーラント塗布ブラシであって、
前記穴は、前記第１方向の他方側を閉じる底を有する
シーラント塗布ブラシ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載されたシーラント塗布ブラシであって、
前記支持部は、前記穴を内周とし、前記第１方向に沿った中心軸を有する円筒形状である
シーラント塗布ブラシ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載されたシーラント塗布ブラシを用いたシーラント塗布方法であって、
表面に突起を有するワークに対して、前記突起が前記穴の内部に配置されるように前記ブラシを前記表面に当てる工程と、
前記穴の内周面に前記突起を接触した状態で、前記シーラント塗布ブラシを前記突起を中心として偏心的に回転することにより、シーラントを前記表面に塗布する工程と
を具備するシーラント塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シーラントを塗布する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）、ガラス繊維強化樹脂（ＧＦＲＰ）に例示される複合材料が広く用いられるようになって来ている。そのような複合材料を使用する際に、複合材料内の液体の漏洩防止や、段差や継ぎ目からのスパーク等を封じ込めるために、シーラント材が塗布される。
【０００３】
図１は、２枚の複合材料の結合箇所に塗布されたシーラントの一例を示す断面図である。この例では、板状の第１部材１０１が、板状の第２部材１０２の上に重ねられ、結合部材１０３によって結合される。具体的には、第１部材１０１及び第２部材１０２に形成された貫通孔に第２部材１０２側からファスナーボルトを貫通させ、第１部材１０１側のファスナーナット１０３−１で固定することにより、第１部材１０１と第２部材１０２とが結合される。
【０００４】
このような場合、ボルトやナットなどの結合部材１０３によって、複合材料の表面に隙間や、円柱状または六角柱状の突起が形成される。このような隙間や突起は、複合材料内の液体の漏洩防止やスパークを封じ込める等の観点から、シーラントによって覆われる。
【０００５】
図１の結合部材１０３のような突起がある面の場合、結合部材１０３の周囲の第１部材１０１の表面に、低粘度の下地シーラント１０４が塗布される。下地シーラント１０４の塗布後、その上に高粘度の隅肉シーラント１０５が塗布される。下地シーラント１０４を塗布することにより、複合材料からなるワークに対する隅肉シーラント１０５の密着性が向上する。
【０００６】
図２Ａ、図２Ｂは、それぞれ結合部材１０３の周囲に下地シーラント１０４を塗布する工程を示す上面図と側面図である。作業者は、柄１０９の先にブラシ１１０が取り付けられた塗布ブラシ１０８を用い、ブラシ１１０をワークとなる複合材料の塗布領域に押し当てて動かすことにより、下地シーラント１０４をワーク表面に塗布する。
【０００７】
ＣＦＲＰのシーラントに関して、特許文献１にその一例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２２７１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本願の発明者は、上記のような下地シーラント１０４の塗布において、以下のような品質保持上の注意点があることに着目した。第一に、塗布領域の幅の一定性が要求される。第二に、下地シーラントの密着性が要求される。
【００１０】
第一の点に関して、下地シーラント１０４の塗布領域について図１を参照して説明する。まず設計上、突起（結合部材１０３）の周囲に隅肉シーラント１０５を塗布する領域の幅が規定される。図１では、突起の中心線１０６を中心として半径Ｌ１０２の円環状の領域、すなわち突起（ファスナーナット１０３−１）の周囲から幅Ｌ１０１の円環状の領域に隅肉シーラント１０５が塗布される。下地シーラント１０４は、中心線１０６を中心として半径Ｌ１０３の円環状の領域に塗布される。
【００１１】
下地シーラント１０４は、隅肉シーラント１０５が塗布される領域を十分に覆うことが望まれる。従って、下地シーラント１０４の塗布領域の半径Ｌ１０３は、隅肉シーラント１０５の塗布領域の半径Ｌ１０１よりも大きく設定される。且つ、塗布領域が大きくなり過ぎることは望ましく無い。従って、下地シーラント１０４の円環状の塗布領域の幅（あるいは図１における結合部材１０３の中心線１０６からの半径）は、所定の範囲内に収まることが望ましい。しかしながら、作業者は塗布ブラシ１０８を用いて手作業で下地シーラント１０４を塗布するため、見た目が整った円環状に塗布し、その幅を一定とすることが困難である。
【００１２】
次に、第二の点について、作業者が塗布ブラシ１０８を用いて下地シーラント１０４の塗布を行う場合、密着性を向上するために、以下の２つの要求がある。第１に、ブラシ１１０の毛をある程度立てて作業を行うことが望まれる。下地シーラント１０４の複合材料に対する密着性を向上するためには、下地シーラント１０４を単に材料表面に配置するだけではなく、材料表面に擦り込むような感覚で塗布することが求められるからである。しかしながら、作業中に図３に示すようにブラシ１１０の毛が材料表面に対して倒れた状態となることがある。このような場合、下地シーラント１０４の密着性が低下してしまう。第２に、被塗布領域の任意の１点に対して、複数方向から下地シーラント１０４を擦り込むことが求められる。これら２つの要求と、塗布領域の幅の一定性とを満たすように塗布を行うことは、従来のブラシでは容易ではない。
【００１３】
複合材料において、突起などの周囲に下地シーラントを均一な品質で塗布することを容易にする技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一側面において、シーラント塗布ブラシは、第１方向の一方側に開口し、第１方向に垂直な平面形状がリング状である穴を有する支持部と、穴の周囲の一方側を向く側面に植毛されたブラシとを備える。
【００１５】
本発明の他の側面において、穴は、第１方向に貫通している。
【００１６】
本発明の更に他の側面において、穴は、第１方向の他方側を閉じる底を有する。
【００１７】
本発明の更に他の側面において、支持部は、穴を内周とし、第１方向に沿った中心軸を有する円筒形状である。
【００１８】
本発明の一側面において、本発明のシーラント塗布ブラシを用いたシーラント塗布方法は、表面に突起を有するワークに対して、突起が穴の内部に配置されるようにブラシを表面に当てる工程と、穴の内周面に突起を接触した状態で、シーラント塗布ブラシを突起を中心として偏心的に回転することにより、シーラントを表面に塗布する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１９】
複合材料において、突起などの周囲に下地シーラントを均一な品質で塗布することを容易にする技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、２枚の複合材料の結合箇所に塗布されたシーラントの一例を示す断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、結合部材の周囲に下地シーラントを塗布する工程を示す上面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、結合部材の周囲に下地シーラントを塗布する工程を示す側面図である。
【図３】図３は、結合部材の周囲に下地シーラントを塗布する工程を示す側面図である。
【図４】図４は、シーラント塗布ブラシ１０を示す斜視図である。
【図５】図５は、シーラント塗布の工程を示す断面図である。
【図６】図６は、シーラント塗布の工程を示す上面図である。
【図７】図７は、シーラント塗布ブラシ１０ａを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図４は、本実施形態におけるシーラント塗布ブラシ１０を示す斜視図である。シーラント塗布ブラシ１０は、中心軸Ａを中心として回転対称形状を有する中空の円筒状の部材である支持部１１を備える。支持部１１は、ｚ軸方向を向く中心軸Ａを中心として半径Ｒ２の内周面１４と、半径Ｒ３の外周面１５とを形成する。
【００２２】
支持部１１のｚ軸負方向の側面、すなわち半径Ｒ２の内周円と半径Ｒ３の外周円とに囲まれたｘｙ平面に平行な円環状の植毛面１０−１に、ｚ軸負方向を向くようにブラシの毛が植毛されることにより、ブラシ部１２が形成される。
【００２３】
ブラシ部１２の構成について更に説明する。ブラシ部１２は、複数の毛束を備える。毛束は、柔毛ではなく剛毛である。従って例えば、ブラシ面を下にしてシーラント塗布ブラシ１０をワークの上に置いたときに、毛束は概ね垂直に近い姿勢を保ち、その毛先付近のみがワーク表面に接触する。
【００２４】
複数の毛束の各々は、複数の毛を束ねて支持部１１の植毛面１０−１に植毛することによって形成される。複数の毛束の各々は、中心軸Ａから半径Ｒ１（Ｒ２＜Ｒ１＜Ｒ３）の円の上に配置される。複数の毛束は、植毛面１０−１上に一定の周方向の周期で植毛されることにより、半径Ｒ１のリング状の塗布面を形成する。
【００２５】
図５は、このようなシーラント塗布ブラシ１０を用いたシーラント塗布方法を示す断面図である。複合材料である第１部材１と第２部材２とがファスナーボルト等の結合部材３で結合されたワークが示されている。結合部材３の一端が第１部材１の表面から突起し、その突起部の周囲に下地シーラント４が塗布される。
【００２６】
作業者は、例えば下地シーラント４を溜めている液槽にブラシ部１２の毛先を浸すなどの方法により、ブラシ部１２に下地シーラント４を供給する。作業者は、支持部１１を持ち、ブラシ部１２をワークである複合材料の側に向けて、その毛先をワーク（第１部材１）表面に置く。その際、結合部材３の突起がシーラント塗布ブラシ１０の半径Ｒ２の穴１３の内側に位置するようにシーラント塗布ブラシ１０を配置する。
【００２７】
作業者は、ブラシ部１２がワーク表面に接触している状態で、その内周面１４が結合部材３の突起に当たるようにする。作業者は、ブラシ部１２をワーク表面に押し当てながら、突起接触の状態を維持して、その突起を中心にシーラント塗布ブラシ１０を手で回転させる。その結果、シーラント塗布ブラシ１０は偏心的に回転し、第１部材１の表面に、結合部材３を中心とした一定幅の円内に、下地シーラント４を塗布することができる。下地シーラント４が乾燥した後、作業者は、下地シーラント４が塗布された領域内の所定範囲に、隅肉シーラントを塗布する。
【００２８】
偏心運動によって一定幅の円内を一気に塗布することができるため、筆状のブラシに比べて塗布作業が高速化される。更に、塗り幅が一定であるため、塗り幅を確認しながら塗布する必要が無い。
【００２９】
図６は、シーラント塗布ブラシ１０の動きをより詳細に示す上面図である。突起として結合部材３が描かれている。図６では結合部材３は円柱形状だが、六角柱形状などの他の形状でもよい。作業者は、内周面１４が結合部材３の外周に接触するように塗布作業を行う。具体的には、作業者は、円環形状のシーラント塗布ブラシ１０の中心軸Ａが結合部材３の中心点Ｃから離れる離心方向に力を加えてシーラント塗布ブラシ１０を保持すると、接触状態を維持しやすい。
【００３０】
接触状態で結合部材３の中心点Ｃを中心としてシーラント塗布ブラシ１０を回転すると、シーラント塗布ブラシ１０の中心軸Ａは、Ｃを中心として半径Ｌ１の円形の軌道Ｐ１上を運動する。すなわち中心軸Ａを中心とする円環状の平面形状を有するシーラント塗布ブラシ１０は、中心点Ｃを中心とする偏心運動を行う。その結果、シーラント塗布ブラシ１０の外周面１５のＣから最も遠い点は、Ｃを中心として半径Ｌ２＝Ｌ１＋Ｒ３の円形の軌道Ｐ２上を運動する。
【００３１】
以上の運動により、ブラシ部１２は、結合部材３の外周側で且つ軌道Ｐ２の内周側の円環状の領域を覆う運動をする。その結果、一定の半径Ｌ２の内部の円環状の領域に下地シーラント４を塗布することができる。作業者は、Ｃから外側に向く力を加えながらシーラント塗布ブラシ１０を回転させればよいため、高速且つ均一に下地シーラント４を塗布することができる。
【００３２】
突起の根元付近が塗り残る場合は、シーラント塗布ブラシ１０の毛先面をワーク表面に対して傾けることにより、ブラシ部１２の周方向の一部のみを根元に押し付ける。この動作により、やや傾いた毛先を突起の根元付近に接触させることができる。
【００３３】
シーラント塗布ブラシ１０は、筆状の塗布ブラシに比べて、ワーク表面に対して傾きが小さい状態を保ちやすいため、図３に示したように毛先が倒れる状態を避けることができる。その結果、ワークの塗布面全体を均等圧力で塗布することが容易であり、下地シーラント４の密着性が向上する。更に、シーラント塗布ブラシ１０の偏心運動に伴って、ブラシの毛先も偏心運動を行うため、被塗布領域の任意の点に、複数の方向から下地シーラント４を擦り込むことが可能である。そのため下地シーラント４のワーク表面に対する密着性を担保しやすい。
【００３４】
塗布作業中、シーラント塗布ブラシ１０の結合部材３（突起）に対する接触は、転がり接触でもすべり接触でもよい。しかしながら、作業者が支持部１１を手で持ってシーラント塗布ブラシ１０を動かすことを考えると、手首の可動範囲に制限があるため、シーラント塗布ブラシ１０を自転させずに、突起の周りを公転させる方が容易である。この場合、シーラント塗布ブラシ１０は結合部材３に対してすべり接触によって支持されながら偏心運動をする。
【００３５】
図５の例では、支持部１１の穴１３は、ｚ軸方向に貫通している。しかしながら、ワークの突起が低い場合には、穴１３はワークの方向に開口していればよく、貫通している必要は無い。図７は、そのような非貫通の穴１３ａ（ブラインドホール）を有するシーラント塗布ブラシ１０ａの一例を示す。この例では、穴１３のワークに向かう側と反対側には、底１６が形成されている。ワーク表面の突起が小さい場合は、このような構成を採用することができる。しかしながら、図５に示したように穴１３が貫通している場合、シーラント塗布ブラシ１０の厚みよりも高い突起がワーク表面に有る場合でも、その突起が貫通穴の直径よりも小さければ、その周囲に下地シーラント４を塗布することができる。
【００３６】
以上の説明では、内周面１４の平面形状は円形であった。しかしながら、内周面１４はそれ以外のリング形状であってもよい。例えば内周面１４は、楕円形や、六角形、八角形等の多角形であってもよい。内周面１４がこのような形状であっても、下地シーラント４を突起まわりの円形の領域に塗布することができる。但し、塗布しやすさの点からは、内周面１４は円形であることが望ましい。
【００３７】
また以上の説明では、外周面１５の平面形状は円形であった。しかしながら、外周面１５はそれ以外の形状であってもよい。例えば内周面１４が円形であり、外周面１５が正方形の平面形状を有していても、下地シーラント４を円形の領域に塗布することができる。その場合、ブラシ部１２の毛は、植毛面１０−１を概ねすべて覆うように植毛してもよいし、内周面に沿って円環状に植毛してもよい。しかしながら、作業者ができるだけシーラント塗布ブラシ１０に妨げられずにワーク表面を広く視認したい場合には、外周面１５も内周面１４も共に円形であるなど、外周面１５が内周面１４に沿っている形状（支持部１１が幅の細いリング形状）であることが望ましい。
【符号の説明】
【００３８】
１  第１部材
２  第２部材
３  結合部材
４  下地シーラント
１０、１０ａ  シーラント塗布ブラシ
１０−１  植毛面
１１  支持部
１２  ブラシ部
１３、１３ａ  穴
１４  内周面
１５  外周面
１０１  第１部材
１０２  第２部材
１０３  結合部材
１０３−１  ナット
１０４  下地シーラント
１０５  隅肉シーラント
１０６  中心
１０７  周囲
１０８  塗布ブラシ
１０９  柄
１１０  ブラシ
Ａ  中心軸
Ｃ  中心
Ｐ１、Ｐ２  軌道
【図１】
2014091078.tif 000003
【図２Ａ】
2014091078.tif 000004
【図２Ｂ】
2014091078.tif 000005
【図３】
2014091078.tif 000006
【図４】
2014091078.tif 000007
【図５】
2014091078.tif 000008
【図６】
2014091078.tif 000009
【図７】
2014091078.tif 000010