(57)【要約】【課題】塗料の材質の選択の自由度を確保しつつ、金属部材及び樹脂部材を同じ区間で乾燥させることのできる車両外板の塗料の乾燥システム及び車両外板の塗料の乾燥方法を提供する。【解決手段】車両の外板をなす金属部材２０及び樹脂部材３０に塗布された塗料を乾燥させる方法であって、搬送ライン１１０上で金属部材２０及び樹脂部材３０を一括して搬送し、搬送ライン１１０における所定の乾燥区間にて搬送されている金属部材２０及び樹脂部材３０を一括して加熱し、乾燥区間において樹脂部材３０が所定温度を超えると、樹脂部材３０を断熱的に密閉するようにした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外板をなす金属部材及び樹脂部材に塗布された塗料の乾燥システムであって、
前記金属部材及び前記樹脂部材を一括して搬送する搬送ラインと、
前記搬送ラインにおける所定の乾燥区間にて搬送されている前記金属部材及び前記樹脂部材を一括して加熱する乾燥機構と、
前記搬送ライン上で前記樹脂部材を断熱的に密閉可能な密閉部と、
所定の連通温度を下回ると前記密閉部を内外が連通された連通状態とし、前記連通温度以上となると前記密閉部を密閉状態とする連通制御機構と、を備え、
前記連通制御機構は、前記乾燥機構により加熱される物体の熱膨張及び熱収縮により駆動する駆動部を有する車両外板の塗料の乾燥システム。
【請求項２】
前記搬送ラインにおける前記乾燥区間の上流側及び下流側で、前記密閉部を前記樹脂部材を出し入れ可能な開放状態とする開放制御機構を備えた請求項１に記載の車両外板の塗料の乾燥システム。
【請求項３】
前記乾燥機構の加熱温度は、前記樹脂部材の耐熱温度よりも高く、
前記連通温度は、前記樹脂部材の前記耐熱温度よりも低い請求項１または２に記載の車両外板の塗料の乾燥システム。
【請求項４】
前記金属部材に塗布される塗料と、前記樹脂部材に塗布される塗料は、同じ塗料である請求項１から３のいずれか１項に記載の車両外板の塗料の乾燥システム。
【請求項５】
車両の外板をなす金属部材及び樹脂部材に塗布された塗料を乾燥させる方法であって、
搬送ライン上で前記金属部材及び前記樹脂部材を一括して搬送し、
前記搬送ラインにおける所定の乾燥区間にて搬送されている前記金属部材及び前記樹脂部材を一括して加熱し、
前記乾燥区間において前記樹脂部材が所定温度を超えると、前記樹脂部材を断熱的に密閉する車両外板の塗料の乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の外板をなす金属部材及び樹脂部材に塗布された塗料の乾燥システム及び乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車等の車両は、車体等をなす金属部材と、バンパー等をなす樹脂部材とを組み合わせて構成される。このような車両の外板部分の塗装においては、金属部材と樹脂部材の耐熱性が異なるため、通常、金属部材と樹脂部材を別々の工程で、それぞれの耐熱性に応じた塗料および塗装条件で塗装している。しかしながら、金属部材と樹脂部材とを別々の工程で塗装すると、金属部材と樹脂部材との色調や仕上がりなどが微妙に異なり、樹脂部材を金属部材に装着したときに車両の外観を損ねるおそれがある。
【０００３】
この問題を解消するため、金属部材と樹脂部材に同一の塗料を塗布し、金属部材と樹脂部材を別ゾーンで乾燥させる乾燥方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、低温で硬化する特殊な配合の塗料を用いることにより、金属部材と樹脂部材に塗布された同一の塗料を、同時に乾燥する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２５１５３号公報
【特許文献２】特開２００７−３１９７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の乾燥方法では、金属部材と樹脂部材とで別個の乾燥設備が必要となり、塗料の乾燥に要するコストが増大し、ひいては車両の製造コストが増大する。また、特許文献２に記載の乾燥方法では、低温で硬化させるため特殊な配合とせざるを得ず、要求される仕上がりに応じた材質の塗料を選択することができないおそれがある。
【０００６】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、塗料の材質の選択の自由度を確保しつつ、金属部材及び樹脂部材を同じ区間で乾燥させることのできる車両外板の塗料の乾燥システム及び車両外板の塗料の乾燥方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明によれば、車両の外板をなす金属部材及び樹脂部材に塗布された塗料の乾燥システムであって、前記金属部材及び前記樹脂部材を一括して搬送する搬送ラインと、前記搬送ラインにおける所定の乾燥区間にて搬送されている前記金属部材及び前記樹脂部材を一括して加熱する乾燥機構と、前記搬送ライン上で前記樹脂部材を断熱的に密閉可能な密閉部と、所定の連通温度を下回ると前記密閉部を内外が連通された連通状態とし、前記連通温度以上となると前記密閉部を密閉状態とする連通制御機構と、を備え、前記連通制御機構は、前記乾燥機構により加熱される物体の熱膨張及び熱収縮により駆動する駆動部を有する車両外板の塗料の乾燥システムが提供される。
【０００８】
上記車両外板の塗料の乾燥システムによれば、金属部材及び樹脂部材は搬送ラインにて一括して搬送される。樹脂部材を密閉可能な密閉部は、乾燥機構等により加熱されない限りは、外部と連通状態となっている。従って、搬送ライン上の乾燥区間へ進入した直後は、金属部材とともに樹脂部材も、乾燥機構により加熱されて温度が上昇していく。そして、密閉部の温度が連通温度に達すると、連通制御機構により、密閉部が密閉状態となる。この後も、金属部材は、乾燥機構の設定温度まで加熱され、設定温度で塗料の焼き付け処理が行われる。一方、密閉部内は連通温度付近に保たれるため、樹脂部材は、連通温度付近で塗料の焼き付け処理が行われる。このように、金属部材と樹脂部材について異なる温度で焼き付け処理を行うことができるので、焼き付け温度による塗料の材質の制約を受けることはなく、塗料の材質を自由に選択することができる。搬送ライン上の乾燥区間から退出した後、金属部材及び密閉部外側の温度が低下していく。そして、密閉部外側の温度が連通温度まで下がると、連通制御機構により、密閉部が連通状態となる。
ここで、連通制御機構の駆動部は物体の熱膨張及び熱収縮により動作するので、温度変化に応じて密閉部の連通状態及び密閉状態の制御を的確に行うことができる。また、搬送ライン上に連通制御機構の駆動のための他の設備を必要としないことから、簡素な構成で密閉部を連通状態及び密閉状態とすることができる。特に、搬送ライン上に他の設備を設けた場合、他の設備が温度変化に晒されてしまい、連通制御機構の信頼性が担保できないおそれがある。
【０００９】
上記車両外板の塗料の乾燥システムにおいて、前記搬送ラインにおける前記乾燥区間の上流側及び下流側で、前記密閉部を前記樹脂部材を出し入れ可能な開放状態とする開放制御機構を備えてもよい。
【００１０】
この車両外板の塗料の乾燥システムによれば、乾燥区間の上流側及び下流側で、樹脂部材を密閉部から出し入れすることができ、搬送ライン上で樹脂部材の搬入及び搬出を自由に行うことができる。
【００１１】
上記車両外板の塗料の乾燥システムにおいて、前記乾燥機構の加熱温度は、前記樹脂部材の耐熱温度よりも高く、前記連通温度は、前記樹脂部材の前記耐熱温度よりも低くともよい。
【００１２】
この車両外板の塗料の乾燥システムによれば、乾燥機構の加熱温度が樹脂部材の耐熱温度を上回る場合でも、樹脂部材を的確に保護することができる。
【００１３】
上記車両外板の塗料の乾燥システムにおいて、前記金属部材に塗布される塗料と、前記樹脂部材に塗布される塗料は、同じ塗料であることが好ましい。
【００１４】
この車両外板の塗料の乾燥システムによれば、金属部材と樹脂部材で同じ塗料が用いられるので、金属部材と樹脂部材の色調、仕上がり等を比較的近いものとし、車両の商品性を向上することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、車両の外板をなす金属部材及び樹脂部材に塗布された塗料を乾燥させる方法であって、搬送ライン上で前記金属部材及び前記樹脂部材を一括して搬送し、前記搬送ラインにおける所定の乾燥区間にて搬送されている前記金属部材及び前記樹脂部材を一括して加熱し、前記乾燥区間において前記樹脂部材が所定温度を超えると、前記樹脂部材を断熱的に密閉する車両外板の塗料の乾燥方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、塗料の材質の選択の自由度を確保しつつ、金属部材及び樹脂部材を同じ区間で乾燥させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態を示す、搬送ラインにおける金属部材及び樹脂部材の支持状態を示す説明図である。
【図２】開放状態の密閉部の概略構成説明図である。
【図３】閉塞状態の密閉部の概略構成説明図である。
【図４】密閉部が閉塞状態へと移行した状態の、搬送ラインにおける金属部材及び樹脂部材の支持状態を示す説明図である。
【図５】密閉部の駆動部が駆動した状態の、搬送ラインにおける金属部材及び樹脂部材の支持状態を示す説明図である。
【図６】変形例を示す、搬送ラインにおける金属部材及び樹脂部材の支持状態を示す説明図であって、（ａ）は密閉部が閉塞状態のものを示し、（ｂ）は密閉部が開放状態のものを示す。
【図７】変形例を示す開放状態の密閉部の概略構成説明図である。
【図８】変形例を示す密閉部の説明図であって、（ａ）が連通状態を示し、（ｂ）が密閉状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１から図５は本発明の一実施形態を示すものであり、図１は搬送ラインにおける金属部材及び樹脂部材の支持状態を示す説明図である。
【００１９】
この車両外板の塗料の乾燥システムは、図１に示すように、自動車車両の外板をなす金属部材２０及び樹脂部材３０に塗布された塗料を乾燥させるためのものである。本実施形態においては、金属部材２０は自動車車両の車体部分であり、樹脂部材３０はバンパー部分である。
【００２０】
この乾燥システムは、金属部材２０及び樹脂部材３０を一括して搬送する搬送ライン１１０を有している。搬送ライン１１０は、金属部材２０を支持する金属用治具１１１と、樹脂部材３０を支持する樹脂用治具１１２と、が載置されるベルトコンベア１１３を有する。本実施形態の樹脂用治具１１２は棒状部材からなり、樹脂部材３０を面で支持するものでなく、数カ所の点で支持するものである。これにより、樹脂用治具１１２を低コストかつ小スペースとするとともに、異なる車種の樹脂部材で共用とすることができる。
【００２１】
また、乾燥システムは、搬送ライン１１０における所定の乾燥区間にて搬送されている金属部材２０及び樹脂部材３０を一括して加熱する乾燥機構（図示せず）を有している。乾燥機構による金属部材２０及び樹脂部材３０の加熱方法は任意であるが、本実施形態においては、熱風を利用した加熱が行われる。金属部材２０及び樹脂部材３０は、乾燥区間へ進入する前に塗料が塗布された状態とされる。金属部材２０の塗料の塗布は、搬送ライン１１０における乾燥区間１２０の上流側でロボットを用いて行われる。樹脂部材３０の塗料の塗布は、金属部材２０と一括して搬送ライン１１０上でロボットを用いて行ってもよいし、樹脂用治具１１２から外された状態で搬送ライン１１０とは別の場所で別個に行ってもよい。
【００２２】
本実施形態においては、金属部材２０に塗布される塗料と、樹脂部材３０に塗布される塗料は、同じものが用いられる。ただし、金属部材２０と樹脂部材３０とで、架橋反応を起こす温度が異なるため、塗料の焼き付けに必要な温度が、金属部材２０と樹脂部材３０とで異なっている。金属部材２０における塗料の焼き付けに必要な温度（以下、第１温度）は、樹脂部材３０における塗料の焼き付けに必要な温度（以下、第２温度）よりも高い。また、樹脂部材３０で設定されている耐熱温度（以下、第３温度）は、第１温度より低く、第２温度よりも高い。乾燥機構による加熱温度は、第１温度より高く設定されている。本実施形態においては、第１温度は１１５℃であり、第２温度は１００℃であり、第３温度は１１０℃であり、乾燥機構による加熱温度は１５０℃である。
【００２３】
図２は開放状態の密閉部の概略構成説明図、図３は閉塞状態の密閉部の概略構成説明図である。尚、説明のため、図２及び図３では連通制御機構は省略して図示している。
図２及び図３に示すように、乾燥システムは、搬送ライン１１０上で樹脂部材３０を断熱的に密閉可能な密閉部４０を有している。本実施形態においては、密閉部４０は、樹脂部材３０を覆う断熱材からなる直方体の箱である。密閉部４０は、搬送方向一方の面は閉塞された壁部、搬送方向他方の面が回動自在の通気用扉４１となっており、その他の４面は開閉自在な開閉ドア４２となっている。本実施形態においては、図３に示すように、各開閉ドア４２は所定方向へ並ぶ複数の板部材からなり、閉塞状態で各板部材が所定方向の端面同士を密着させている。図２に示すように、開放状態で各板部材は密閉部４０の所定方向端部に設けられた収納部４３に厚さ方向に並べて収納される。密閉部４０の底面の開閉ドア４２は、閉塞状態で樹脂用治具１１２と断熱的に密着するよう構成される。
【００２４】
また、乾燥システムは、所定の連通温度を下回ると密閉部４０を内外が連通された連通状態とし、連通温度以上となると密閉部４０を密閉状態とする連通制御機構を備えている。本実施形態においては、連通制御機構は、通気用扉４１を温度変化により駆動するワックスサーモエレメント４４を有する。駆動部としてのワックスサーモエレメント４４は、シリンダ内部に封入されたワックスを有し、ワックスの熱膨張及び熱収縮によりロッドが駆動する。本実施形態においては、ワックスサーモエレメント４４のシリンダ側端部が密閉部４０の本体に回動自在に接続され、ロッド側端部が通気用扉４１に回動自在に接続される。ワックスサーモエレメント４４は、乾燥機構等により加熱されて連通温度に達しない限りは、密閉部４０を内外が連通された連通状態とする。連通温度は、第２温度近傍に設定することが好ましい。本実施形態においては、密閉状態となった後にも密閉部４０内の温度が若干上昇することを考慮して、第２温度が１００℃であるのに対し、連通温度はこれより若干低い９５℃とされている。
【００２５】
また、乾燥システムは、搬送ライン１１０における乾燥区間の上流側及び下流側で、密閉部４０を樹脂部材３０を出し入れ可能な開放状態とする開放制御機構を備えている。本実施形態においては、開放制御機構は、搬送ライン１１０上で静止し、ベルトコンベア１１３により移動される密閉部４０の開閉ドア４２と直接的または間接的に機械的に係わる固定部材である。尚、開放制御機構を、空気圧、油圧等を利用して開閉ドア４２を開閉するよう構成してもよい。開閉ドア４２は、搬送ライン１１０における乾燥区間の上流で開放状態から閉塞状態とされ、乾燥区間の下流で閉塞状態から開放状態となる。これにより、乾燥区間の上流側及び下流側で、樹脂部材３０を密閉部４０から出し入れすることができ、搬送ライン１１０上で樹脂部材３０の搬入及び搬出を自由に行うことができる。
【００２６】
以上のように構成された乾燥システムにおける車両外板の塗料の乾燥方法について説明する。
搬送ライン１１０では、金属部材２０及び樹脂部材３０が金属用治具１１１及び樹脂用治具１１２に支持された状態で一括して搬送される。搬送ライン１１０における乾燥区間の上流に位置する塗装区間では、図１に示すように、密閉部４０の開閉ドア４２は開放状態である。本実施形態においては、樹脂部材３０の塗料の塗布は、密閉部４０の開閉ドア４２を開放状態としたまま、金属部材２０と一括して搬送ライン１１０の上流側でロボットを用いて行われる。そして、塗装区間の下流側、かつ、乾燥区間の上流側で、図４に示すように、密閉部４０の開閉ドア４２が開放状態から閉塞状態とされる。
【００２７】
搬送ライン１１０の乾燥区間へ進入した直後は、密閉部４２の通気用扉４１が開放状態であるため、金属部材２０とともに樹脂部材３０も、乾燥機構により加熱されて温度が上昇していく。そして、密閉部４０の温度が連通温度に達すると、図５に示すようにワックスサーモエレメント４４が駆動して、密閉部４０が密閉状態となる。この後も、金属部材２０は、乾燥機構の加熱温度まで加熱され、この加熱温度に所定時間だけ保たれ、塗料の焼き付け処理が行われる。本実施形態においては、所定時間は２０分である。
【００２８】
一方、密閉部４０内は連通温度付近に保たれるため、樹脂部材３０は、連通温度付近で塗料の焼き付け処理が行われる。本実施形態においては、密閉状態となった後にも密閉部４０内の温度が若干上昇して、密閉部４０内の温度は約１０５℃となる。このように、金属部材２０と樹脂部材３０について異なる温度で焼き付け処理を行うことができるので、焼き付け温度による塗料の材質の制約を受けることはなく、塗料の材質を自由に選択することができる。
【００２９】
そして、搬送ライン１１０上の乾燥区間から退出した後、金属部材２０及び密閉部４０外側の温度が低下していく。密閉部４０外側の温度が連通温度まで下がると、ワックスサーモエレメント４４が駆動して、密閉部４０が再び連通状態となる。さらに、乾燥区間の下流側で、密閉部４０の開閉ドア４２が閉塞状態から開放状態とされる。
【００３０】
このように、本実施形態の車両外板の塗料の乾燥システムによれば、塗料の材質の選択の自由度を確保しつつ、金属部材２０及び樹脂部材３０を同じ区間で乾燥させることができる。特に、ワックスサーモエレメント４４はワックスの熱膨張及び熱収縮により動作するので、温度変化に応じて密閉部４０の連通状態及び密閉状態の制御を的確に行うことができる。また、搬送ライン１１０上に通気用扉４１の駆動のための他の設備を必要としないことから、簡素な構成で密閉部４０を連通状態及び密閉状態とすることができる。例えば、搬送ライン１１０上に他の設備を設けた場合、他の設備が温度変化に晒されてしまい、通気用扉４１の開閉機構の信頼性が担保できないおそれがある。
【００３１】
また、本実施形態によれば、乾燥機構の加熱温度は樹脂部材３０の耐熱温度よりも高いものの、連通温度を樹脂部材３０の耐熱温度よりも低く設定することにより、樹脂部材３０を的確に保護することができる。さらに、金属部材２０と樹脂部材３０で同じ塗料が用いられるので、金属部材２０と樹脂部材３０の色調、仕上がり等を比較的近いものとし、車両の商品性を向上することができる。さらにまた、金属部材２０と樹脂部材３０に対し、塗料の塗布が一括して行われるので、これによっても、金属部材２０と樹脂部材３０の色調、仕上がり等を比較的近いものとし、車両の商品性を向上することができる。
【００３２】
尚、前記実施形態においては、密閉部４０の開閉ドア４２の開閉により、樹脂部材３０を出し入れ可能とするものを示したが、例えば図６に示すように、密閉部の底部１４１に対し、上部１４２が上昇可能に構成してもよい。図６においては、開放制御機構は、密閉部の上部１４２を上下動させる移動部１４３を有している。また、図７に、このような密閉部の上部１４２の一例を示す。図７に示すように、上部１４２を直方体の底面を除いた概略５面体とし、各面に複数の通気用扉１４４を設けることができる。各通気用扉１４４は、ワックスサーモエレメント１４５により一括して駆動するよう構成される。
【００３３】
また、前記実施形態においては、ワックスサーモエレメント４４のシリンダ側端部が密閉部４０の本体に回動自在に接続され、ロッド側端部が通気用扉４１に回動自在に接続されるものを示したが、例えば図８に示すように、ワックスサーモエレメント２４４を密閉部２４０に固定しておき、ロッドにラック２４５を接続し、ラック２４５と噛み合うピニオン２４６を通気用扉２４１に設けてもよい。このような構成とすることにより、ワックスサーモエレメント２４４のロッドが限られた移動量で、通気用扉２４１の回転角度を比較的大きくすることができる。図８においては、密閉状態において、通気用扉２４１は、下端側が密閉部２４０の下部に設けられ上方へ延びる突出部２４７と接触する。
さらに、前記実施形態においては、連通制御機構の駆動部としてワックスサーモエレメントを用いたものを示したが、物体の熱膨張及び熱収縮により駆動するものであれば、他の駆動部品を用いてもよい。
【００３４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００３５】
２０  金属部材
３０  樹脂部材
４０  密閉部
４１  通気用扉
４２  開閉ドア
４３  収納部
４４  ワックスサーモエレメント
１１０ 搬送ライン
１１１ 金属用治具
１１２ 樹脂用治具
１１３ ベルトコンベア
１４１ 底部
１４２ 上部
１４３ 移動部
１４４ 通気用扉
１４５ ワックスサーモエレメント
２４０ 密閉部
２４１ 通気用扉
２４４ ワックスサーモエレメント
２４５ ラック
２４６ ピニオン
２４７ 突出部
【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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【図８】
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