(57)【要約】【課題】幅広い洗車試験条件に対応できる洗車試験装置を提供する。【解決手段】本発明の洗車試験装置１は、試験片Ａを保持する試験片保持用治具１０ａと、試験片保持用治具１０ａが着脱可能に取り付けられる治具固定部２０と、治具固定部２０を水平方向に移動させる水平移動用機器３０と、試験片Ａを洗浄する回転ブラシ４０と、試験片Ａに散水する散水ユニット５０ａと、水平移動用機器３０、散水ユニット５０ａ及び回転ブラシ４０の駆動を制御する制御部７０と、を備える。【選択図】図１
2019086503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験片を保持する試験片保持用治具と、
前記試験片保持用治具が着脱可能に取り付けられる治具固定部と、
前記治具固定部を水平方向に移動させる水平移動用機器と、
前記試験片を洗浄する回転ブラシと、
前記試験片に洗浄水を散水する散水ユニットと、
前記水平移動用機器、前記散水ユニット及び前記回転ブラシの駆動を制御する制御部と、を備える洗車試験装置。
【請求項２】
前記試験片保持用治具を交換することにより、前記試験片をその表面が鉛直方向に沿うように配置した鉛直配置と、前記試験片をその表面が水平方向に沿うように配置した水平配置との両方に対応可能になっている、請求項１に記載の洗車試験装置。  
【請求項３】
前記鉛直配置の場合、前記水平移動用機器を用いて前記治具固定部を水平移動させ、鉛直配置した試験片を水平移動させることによって、前記試験片を前記回転ブラシに接近又は離間させるようになっており、
前記水平配置の場合、前記水平移動用機器を用いて前記治具固定部を水平移動させ、水平配置した試験片を前記回転ブラシの下方を通過するように水平移動させることによって、前記試験片を前記回転ブラシに接近又は離間させるようになっている、請求項２に記載の洗車試験装置。
【請求項４】
前記洗浄水の温度を１℃から９５℃の範囲で調節する温調ユニットをさらに備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の洗車試験装置。
【請求項５】
前記試験片として平板状の試験片を用いる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の洗車試験装置。
【請求項６】
前記水平移動用機器を用いて前記治具固定部を水平移動させた際、予め設定した水平方向の任意の位置に前記治具固定部が到達したことを検知する位置検知用センサをさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の洗車試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗車機を用いて自動車を洗車する状態を模擬的に再現して試験する洗車試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車を洗車する際に、回転するブラシを備える洗車機を用いることがある。通常、洗車機による自動車の洗浄では、自動車の車体の外表面近傍に向けて洗浄液を吐出させながら、車体の外表面を、回転するブラシで擦って汚れを落とす。
自動車の車体の外表面は、例えば、着色樹脂成形品、鋼板又は樹脂板の表面に形成された着色塗膜等により構成されている。このような材質の車体の外表面をブラシで擦って洗浄すると、車体の外表面にブラシの擦り傷が生じることがあった。そのため、着色樹脂成形品及び着色塗膜においては、優れた耐傷付き性が要求される。
洗車機を用いて車体を洗浄する際の樹脂成形品又は塗膜の耐傷付き性を、模擬的な洗車試験方法により評価することがある。例えば、ＩＳＯ２０５６６：２０１３には、洗車時における塗膜の耐傷付き性を実験室スケールで評価する方法が規定されている。また、このＩＳＯ規格に対応した洗車試験装置も市販され、特に日本国外で使用されている。
ところが、ＩＳＯ２０５６６：２０１３により得られる評価結果は、実際に自動車を洗車機で洗車した際の車体外表面の傷付きの程度と対応しないことがある。そのため、自動車メーカーにおいては、ＩＳＯ２０５６６：２０１３を採用せずに、独自規格の洗車試験方法を作成して、洗車時の樹脂成形品又は塗膜の耐傷付き性を評価することもある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−７４８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、従来の洗車試験装置は、ＩＳＯ２０５６６：２０１３の規格又は各自動車メーカーの独自規格に沿った限られた洗車試験条件にのみ対応するものであり、幅広い洗車試験条件を網羅できなかった。樹脂メーカー又は塗料メーカーは、樹脂材料又は塗料を自動車メーカーに販売する前に自社にて洗車試験して評価することが望ましいが、樹脂メーカー又は塗料メーカーが各規格のみに対応した複数の洗車試験装置を保有することは現実的ではない。
そこで、本発明は、幅広い洗車試験条件に対応できる洗車試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の態様を包含する。
［１］試験片を保持する試験片保持用治具と、前記試験片保持用治具が着脱可能に取り付けられる治具固定部と、前記治具固定部を水平方向に移動させる水平移動用機器と、前記試験片を洗浄する回転ブラシと、前記試験片に洗浄水を散水する散水ユニットと、前記水平移動用機器、前記散水ユニット及び前記回転ブラシの駆動を制御する制御部と、を備える洗車試験装置。
［２］前記試験片保持用治具を交換することにより、前記試験片をその表面が鉛直方向に沿うように配置した鉛直配置と、前記試験片をその表面が水平方向に沿うように配置した水平配置との両方に対応可能になっている、［１］に記載の洗車試験装置。
［３］前記鉛直配置の場合、前記水平移動用機器を用いて前記治具固定部を水平移動させ、鉛直配置した試験片を水平移動させることによって、前記試験片を前記回転ブラシに接近又は離間させるようになっており、前記水平配置の場合、前記水平移動用機器を用いて前記治具固定部を水平移動させ、水平配置した試験片を前記回転ブラシの下方を通過するように水平移動させることによって、前記試験片を前記回転ブラシに接近又は離間させるようになっている、［２］に記載の洗車試験装置。
［４］前記洗浄水の温度を１℃から９５℃の範囲で調節する温調ユニットをさらに備える、［１］〜［３］のいずれかに記載の洗車試験装置。
［５］前記試験片として平板状の試験片を用いる、［１］〜［４］のいずれかに記載の洗車試験装置。
［６］前記水平移動用機器を用いて前記治具固定部を水平移動させた際、予め設定した水平方向の任意の位置に前記治具固定部が到達したことを検知する位置検知用センサをさらに備える、［１］〜［５］のいずれかに記載の洗車試験装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の洗車試験装置は、幅広い洗車試験条件に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の洗車試験装置における第一使用形態を示す正面概略図である。
【図２】第一使用形態の洗車試験装置を示す上面概略図である。
【図３】第一使用形態及び第二使用形態の洗車試験装置を構成する試験片保持体を示す斜視図である。
【図４】第一使用形態における洗車試験方法の一工程を説明する図である。
【図５】第一使用形態における洗車試験方法の一工程を説明する図である。
【図６】第一使用形態における洗車試験方法の一工程を説明する図である。
【図７】本発明の洗車試験装置における第二使用形態を示す正面概略図である。
【図８】第二使用形態の洗車試験装置を示す上面概略図である。
【図９】第二使用形態における洗車試験方法の一工程を説明する図である。
【図１０】第二使用形態における洗車試験方法の一工程を説明する図である。
【図１１】第二使用形態における洗車試験方法の一工程を説明する図である。
【図１２】第二使用形態における洗車試験方法の一工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の洗車試験装置の一態様について説明する。
本態様の洗車試験装置は、試験片保持用治具と治具固定部と水平移動用機器と回転ブラシと散水ユニットと位置検知用センサと制御部とフレームとを有し、試験片を洗浄する装置である。
また、試験片として平板状の試験片を使用した際、前記試験片保持用治具を交換することにより、前記試験片をその表面が鉛直方向に沿うように配置した鉛直配置と、前記試験片をその表面が水平方向に沿うように配置した水平配置との両方に対応可能になっている。
以下、本態様の洗車試験装置の使用形態（第一使用形態及び第二使用形態）について説明する。第一使用形態は、平板状の試験片を鉛直配置した洗車試験装置の使用形態であり、第二使用形態は、平板状の試験片を水平配置した洗車試験装置の使用形態である。
【０００９】
（第一使用形態）
図１及び図２に、本使用形態の洗車試験装置を示す。本使用形態の洗車試験装置１は、試験片保持用治具１０ａと治具固定部２０と水平移動用機器３０と回転ブラシ４０と散水ユニット５０ａと位置検知用センサ６０と制御部７０とフレーム８０と温調ユニット９０とを有する。第一使用形態の洗車試験装置１では、平板状の試験片Ａを、その表面が鉛直方向に配置された鉛直配置の状態で洗車試験する。
以下、各構成について説明する。
【００１０】
［試験片保持用治具］
試験片保持用治具１０ａは、試験片Ａを保持する治具である。
本使用形態における試験片保持用治具１０ａは、試験片保持体１１と、基板１２と、基板１２に対して垂直に設けられた２本の柱部１３と、試験片保持体１１を接合する接合板１４と、接合板１４を柱部１３に固定する固定部材１５とを備える。本使用形態においては、基板１２、柱部１３、接合板１４及び固定部材１５の材質は特に制限がなく、例えば金属、樹脂等が挙げられる。前記材料のなかでは金属が好ましい。金属は強度と線膨張係数が優れるために、試験中に変形しにくい。
【００１１】
試験片保持体１１は、試験片Ａを装着して保持する用具である。本使用形態における試験片保持体１１は、試験片Ａの表面が鉛直方向に沿うように、試験片Ａを装着している。
本使用形態における試験片保持体１１は、平面視では矩形状であり、図３に示すように、試験片Ａが装着される四角形状の試験片装着面１１ａと、試験片装着面１１ａとは反対側の面で且つ試験片装着面１１ａに平行な裏面１１ｂと、試験片装着面１１ａに対して試験片保持体１１の長手方向の両側に形成された傾斜面１１ｃ，１１ｃとを有する。
本使用形態における試験片保持体１１の試験片装着面１１ａには、試験片Ａが嵌められる凹部１１ｄが形成されている。
裏面１１ｂは、接合板１４に接合される接合面となる。傾斜面１１ｃは、試験片装着面１１ａから試験片保持体１１の長手方向の端部に向うにつれて裏面１１ｂに近づくように傾斜している。試験片保持体１１に傾斜面１１ｃが形成されていると、後述する回転ブラシ４０のブラシ毛４２の摩耗を抑制できる。
試験片保持体１１の材質としては特に制限はなく、例えば、ゴム、樹脂、金属等が挙げられる。前記材質のなかでは、耐摩耗性に優れることから、金属が好ましい。
【００１２】
凹部１１ｄには、試験片Ａを吸引するための吸引孔１１ｅが形成されてもよい。凹部１１ｄに吸引孔１１ｅが形成され、その吸引孔１１ｅが真空ポンプ（図示せず）及び吸引用配管（図示せず）に接続されていれば、凹部１１ｄに取り付けた試験片Ａを、真空ポンプ及び吸引用配管によって吸引することにより、試験片Ａを試験片保持体１１に強固に固定することができる。
試験片保持体１１に吸引孔１１ｅが形成されている場合、吸引孔１１ｅは、凹部１１ｄの底面から試験片保持体１１の裏面１１ｂまでを貫通する。
【００１３】
本使用形態における基板１２は、平面視で四角形の平板である。基板１２は、治具固定部２０に水平に取り付けられる。
本使用形態における柱部１３は、円柱体であり、鉛直方向に配置されている。
本使用形態における接合板１４は、平面視で四角形の平板であり、鉛直方向に配置されている。接合板１４の一方の面には、試験片保持体１１が、その裏面１１ｂが密着した状態で固定される。接合板１４の他方の面には、接合板１４を柱部１３に固定するための固定部材１５が取り付けられている。
固定部材１５は、鉛直方向に配置された柱部１３に、接合板１４をその表面が鉛直方向に沿うように固定する。固定部材１５は、柱部１３の鉛直方向の移動可能になっていてもよい。固定部材１５が柱部１３の鉛直方向の移動可能になっていれば、柱部１３の鉛直方向の任意の位置に接合板１４を配置できる。
【００１４】
試験片保持体１１に吸引孔１１ｅが形成されている場合、接合板１４には、吸引孔１１ｅに接続される貫通孔１４ｅが形成される。貫通孔１４ｅは、接合板１４の、試験片保持体１１が接合される面とその反対側の面とを貫通する。接合板１４に形成された貫通孔１４ｅには吸引用配管が接続される。
【００１５】
［治具固定部］
治具固定部２０は、試験片保持用治具１０ａが着脱可能に取り付けられて固定される部材である。本使用形態における治具固定部２０は、ワークテーブル２１と、水平移動用機器３０に接続されるブロック部２２と、ワークテーブル２１を昇降させるワークテーブル昇降機２３と、ワークテーブル２１をブロック部２２に支持する２本の支持柱２４とを備える。
本使用形態におけるワークテーブル２１は、平面視で四角形の平板であり、水平方向に配置されている。ワークテーブル２１に試験片保持用治具１０ａの基板１２が取り付けられる。
ブロック部２２は、水平移動用機器３０に接続される部材である。本使用形態におけるブロック部２２は、具体的には、後述する水平移動用機器３０の直線ガイド３１に接続されている。したがって、ブロック部２２は、直線ガイド３１に沿って水平移動できるようになっている。
ワークテーブル昇降機２３は、ワークテーブル２１を鉛直方向に移動させる機器である。本使用形態におけるワークテーブル昇降機２３は、ブロック部２２に取り付けられたシリンダ２３ａと、シリンダ２３ａ内に収容されたピストンロッド２３ｂとを備える。ピストンロッド２３ｂは、シリンダ２３ａに対して鉛直方向に移動できるようになっている。ピストンロッド２３ｂの上端にはワークテーブル２１が取り付けられている。したがって、ピストンロッド２３ｂを上昇させることによってワークテーブル２１を上昇させることができ、ピストンロッド２３ｂを下降させることによってワークテーブル２１を下降させることができる。ワークテーブル昇降機２３において、ピストンロッド２３ｂを鉛直方向に移動させる動力としては、例えば、油圧、空圧、水圧、電気等が挙げられる。
支持柱２４は、ブロック部２２に形成された支持柱収容穴に、固定されずに挿入されている。そのため、支持柱２４は、ピストンロッド２３ｂと共に鉛直方向に移動できるようになっている。
【００１６】
［水平移動用機器］
水平移動用機器３０は、治具固定部２０を水平方向に移動させる機器である。本使用形態における治具固定部２０は、治具固定部２０が取り付けられた直線ガイド３１と、治具固定部２０を駆動させる駆動部３２と、駆動部３２の動力を治具固定部２０の水平移動に変換する変換機構（図示せず）とを備える。
本使用形態における直線ガイド３１は、水平に設置された四角柱体である。直線ガイド３１には、水平移動できる状態で治具固定部２０が接続されている。直線ガイド３１に治具固定部２０を接続する方法としては、例えば、ブロック部２２に、直線ガイド３１を挟むボールリテーナ又はローラを設ける方法が挙げられる。ボールリテーナ又はローラで直線ガイド３１を挟むことにより、直線ガイド３１に対して水平移動可能に治具固定部２０を接続できる。
駆動部３２は、水平移動用モータ３２ａと、水平移動用モータ３２ａの回転を変換機構に伝達させるチェーン３２ｂとを備える。
変換機構は、駆動部３２の動力を物体の水平移動に変換する公知の機構を適宜使用できる。本使用形態における変換機構は、水平移動用モータ３２ａが正回転で駆動している際に、治具固定部２０を回転ブラシ４０に接近させる方向に水平移動させるようになっている。また、変換機構は、水平移動用モータ３２ａが逆回転で駆動している際に、治具固定部２０を回転ブラシ４０から離間させる方向に水平移動させるようになっている。
また、治具固定部２０の移動速度は水平移動用モータ３２ａの出力を調整することで、適宜に変更することができる。
なお、本明細書では、試験片保持体１１が回転ブラシ４０に接近する方向に治具固定部２０が待機位置から移動することを「前進」といい、試験片保持体１１が回転ブラシ４０から離間する方向に治具固定部２０が待機位置に戻ることを「後退」という。前記待機位置は、洗車試験装置１を作動させてないときに、治具固定部２０を常時待機させておく位置である。
【００１７】
［回転ブラシ］
回転ブラシ４０は、水平方向に配置された中心軸４１と、中心軸４１の周面に植毛された複数本のブラシ毛４２と、中心軸４１を回転させる回転ブラシ用モータ４３とを備える。回転ブラシ４０の中心軸４１が見える側面において、中心軸４１の周面に対してブラシ毛４２は放射状に植毛されている。
ブラシ毛４２の材質としては特に限定されず、例えば、樹脂が使用される。ブラシ毛４２を構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等が挙げられ、洗車試験条件に応じて適宜選択される。ブラシ毛４２の太さ、長さ及び断面形状についても、洗車試験条件に応じて適宜選択される。
ブラシ毛４２は、その先端が複数に分岐していることが好ましい。自動車の洗車機においては、車体の洗車性を向上させると共に車体の傷付きを防ぐためにブラシ毛の先端を複数に分岐させていることがある。自動車の洗車機に合わせて、本使用形態の洗車試験装置１においても、ブラシ毛４２の先端を複数に分岐させれば、実際の自動車の洗車により近い条件で評価できる。
また、回転ブラシ４０の回転速度は回転ブラシ用モータ４３の出力を調整することで、適宜に変更できる。
【００１８】
［散水ユニット］
散水ユニット５０ａは、試験片Ａに散水する機器である。本使用形態における散水ユニット５０ａは、複数のノズル５１ａを備える散水部５１と、各ノズル５１ａに接続された洗浄水供給配管５２と、洗浄水を貯留する撹拌装置付き洗浄水タンク５３と、洗浄水タンク５３から洗浄水供給配管５２に洗浄水を送る散水用ポンプ５４とを備える。また、ノズル５１aは適宜の形状を選択することができ、ノズル先端形状及び洗浄水の吐出量を変更することにより、棒状、噴霧状等に散水状態を変更することができる。なお、洗浄水供給配管５２、洗浄水タンク５３及び散水用ポンプ５４は、図２のみに図示する。
本使用形態では、散水部５１の散水方向は、適宜の方向で設定可能であるが、例えば試験片Ａの上方斜め４５度より散水される。
ブラシ毛４２の長さは洗車試験条件によって適宜選択されるから、本使用形態においては、ブラシ毛４２の長さを変更した場合でも適宜の散水方向で設定できるように、散水部５１の位置を移動でき、また、散水部５１の向きを変更できるようになっている。
散水部５１を移動させる方法としては、散水部５１をレールに取り付け、レールに沿って散水部５１を移動させる方法、散水部５１をフレキシブルアームに取り付け、フレキシブルアームを変形させる方法等が挙げられる。また、洗車試験装置１に、予め複数の位置に散水部５１を固定する散水部固定部材を設けて、散水部５１を固定する位置を適宜変更してもよい。また、散水部固定部材を複数設けた場合、全ての散水部固定部材に散水部５１を取り付けてもよい。
前記のレール、フレキシブルアーム及び散水部固定部材は、フレーム８０に取り付けられる。
【００１９】
［位置検知用センサ］
位置検知用センサ６０は、治具固定部２０の水平方向の位置を検知するセンサである。本使用形態における位置検知用センサ６０は、水平移動用機器３０を用いて治具固定部２０を水平移動させた際に、ブロック部２２が任意の位置に到達したことを検知するセンサである。
本使用形態において、位置検知用センサ６０は、直線ガイド３１に少なくとも２個に設置されている。本使用形態における２個の位置検知用センサ６０を、第１の位置検知用センサ６１、第２の位置検知用センサ６２という。
具体的に、第１の位置検知用センサ６１は、治具固定部２０を前進させた際に、回転ブラシ４０によって試験片Ａを洗浄する位置に治具固定部２０のブロック部２２が到達したことを検知するセンサである。
第２の位置検知用センサ６２は、治具固定部２０を後退させた際に、治具固定部２０の待機位置にブロック部２２が到達したことを検知するセンサである。
なお、第１の位置検知用センサ６１と第２の位置検知用センサ６２以外にも第３の位置検知用センサ６３を設置してもよい。
第３の位置検知用センサ６３は、第１の位置検知用センサ６１もしくは第２の位置検知用センサ６２が故障した場合、治具固定部２０の異常な移動を検知するためのセンサである。すなわち、第３の位置検知用センサ６３を第１の位置検知用センサ６１よりも前方向に設置した場合は、治具固定部２０を前進させた際に、第１の位置検知用センサ６１を通過し、中心軸４１に試験片保持体１１が衝突する直前の位置に治具固定部２０のブロック部２２が到達したことを検知するセンサである。第３の位置検知用センサ６３を設置すれば、回転ブラシ４０の中心軸４１に試験片保持体１１が衝突する直前に治具固定部２０を緊急停止させることが可能になる。そのため、回転ブラシ４０の中心軸４１に試験片保持体１１が衝突することを防止できる。
位置検知用センサ６０は、接触式センサ等の機械式センサ、赤外線センサ等の光学式センサのいずれであってもよいが、洗浄水に濡れても誤作動しにくい点から、機械式センサが好ましい。
位置検知用センサ６０は設置位置を変更できるようになっている。位置検知用センサ６０の設置位置を変更できれば、様々な洗車条件に容易に対応できる。例えば、回転ブラシの直径を変更した場合でも、位置検知用センサ６０（特に第１の位置検知用センサ６１）の位置を変更することにより、洗車試験が可能になる。
【００２０】
［制御部］
制御部７０は、洗車試験装置１を制御する部分であり、マイクロプロセッサを備える。また、制御部７０には、洗車試験を開始することを指示するスタートボタン７１が設けられている。
制御部７０のマイクロプロセッサには、水平移動用機器３０、回転ブラシ４０及び散水ユニット５０ａを作動させるためのプログラムが格納されている。前記プログラムは、後述する洗車試験を実行するプログラムである。
【００２１】
［フレーム］
フレーム８０は、洗車試験装置１の骨格であり、水平移動用機器３０、回転ブラシ４０、散水部５１及び制御部７０が取り付けられる。フレーム８０の材質としては特に制限されず、例えば、金属、樹脂等が使用される。
フレーム８０には、フレーム８０に対してスライドして開閉させることができる透明スライドドアを設置してもよい。洗車試験装置１を使用した洗車試験では洗浄水が飛散するため、洗車試験の際にはスライドドアを閉めることにより、試験者は水に濡れることなく、洗車試験状況を観察できる。
【００２２】
［温調ユニット］
温調ユニット９０は、洗浄水の温度を調節する機器である。本使用形態における温調ユニット９０は、洗浄水タンク５３内の洗浄水の温度を１℃から９５℃の範囲で調節する。具体的に、本使用形態における温調ユニット９０は、循環式恒温媒体槽９１と、洗浄水タンク５３内の洗浄水の温度を測定する温度センサ９２と、循環式恒温媒体槽９１に後述するジャケット部９４を接続する温調配管９３と、洗浄水タンク５３の周囲を覆うジャケット部９４とを備える。なお、第１使用形態においては、循環式恒温媒体槽９１、温度センサ９２、温調配管９３、及びジャケット部９４を、図２のみに図示する。
循環式恒温媒体槽９１は、入れられた媒体を任意の温度に加熱冷却し、ポンプなどにより媒体を循環させることにより、外部装置の温度を調整する。温調ユニット９０は、温度センサ９２からの電気信号を受け、温調配管９３を通じて、循環式恒温媒体槽９１からジャケット部９４に媒体を供給する。ジャケット部９４に供給された媒体は、ジャケット部９４の内部を循環することにより、洗浄水タンク５３内の洗浄水の温度を１℃から９５℃の範囲の設定温度に調節する。
前記媒体としては、例えば、チラー、水、エチレングリコール、オイル等が挙げられる。より具体的には、洗浄水の温度を１〜８０℃の範囲に調節する場合には、前記媒体として、チラー、水、又はエチレングリコールを用い、洗浄水の温度を６０〜９５℃の範囲に調節する場合には、前記媒体として、オイル等を用いることが好ましい。循環式恒温媒体槽９１の制御方式については特に制限はないが、温度コントロールの容易さよりＰＩＤ制御が好ましい。
なお、循環式恒温媒体槽９１の制御方式は、前記のようにＰＩＤ制御が好ましいが、温調ユニット９０による洗浄水の温度は、簡易的に制御してもよい、例えば、別途用意した冷水や氷などにより、洗浄水の温度が低くなるように調整してもよく、また、給湯器などからお湯を供給して、洗浄水タンク５３内の洗浄水の温度が高くなるように調整してもよい。
温調ユニット９０を備えることにより、洗浄水の温度を１℃以上９５℃以下の範囲に調節して洗車試験することが可能となる。したがって、模擬的に洗車状態を再現し、試験サンプル（着色樹脂成形品や着色塗膜）の傷付き性を試験することができる。
【００２３】
［洗車試験］
本使用形態における洗車試験方法は、少なくとも、水平移動用機器３０を用いて治具固定部２０を前進させる工程と、規定の位置に治具固定部２０を停止させる工程と、回転ブラシ４０及び散水ユニット５０ａを用いて試験片Ａを洗浄する工程と、水平移動用機器３０を用いて治具固定部２０を後退させる工程とを有する。
【００２４】
本使用形態における洗車試験方法の一例を具体的に説明する。
まず、温調ユニット９０により設定温度に洗浄水が調節されていることを確認したのち、試験片保持用治具１０ａを用いて治具固定部２０に固定された試験片保持体１１に試験片Ａを装着する。具体的には、試験片保持体１１の凹部１１ｄに試験片Ａを嵌め込む。これにより、試験片Ａの表面が鉛直方向に沿うように試験片Ａを配置する。
洗車試験の試験者が、制御部７０に設置されたスタートボタン７１を押して、試験開始を指示する。スタートボタン７１を押すことにより、スタート信号を制御部７０に出力する。
スタート信号を入力した制御部７０は、水平移動用モータ３２ａを正回転で駆動させる正回転駆動信号を水平移動用モータ３２ａに出力し、水平移動用モータ３２ａを正回転で駆動させる。これにより、図４に示すように、治具固定部２０を前進させ、試験片保持体１１を回転ブラシ４０に接近させる。これと同時に、制御部７０は、シリンダ２３ａ内に収容されたピストンロッド２３ｂが上昇するように駆動させる駆動信号をワークテーブル昇降機２３に出力し、ピストンロッド２３ｂを上昇させる。これにより、ワークテーブル２１を上昇させ、回転ブラシ４０のブラシ毛４２が試験片Ａに接触する位置に試験片Ａの高さを上昇させる。
【００２５】
第１の位置検知用センサ６１が、水平移動した治具固定部２０のブロック部２２を検知すると、第１の位置検知用センサ６１から検知信号Ｓ１が制御部７０に出力される。検知信号Ｓ１を入力した制御部７０は、水平移動用モータ３２ａの駆動を停止させる停止信号を水平移動用モータ３２ａに出力し、水平移動用モータ３２ａを停止させる。このとき、図５に示すように、回転ブラシ４０が回転しているときにブラシ毛４２が試験片Ａに接触する位置に治具固定部２０が停止する。
また、検知信号Ｓ１を入力した制御部７０は、回転ブラシ用モータ４３及び散水用ポンプ５４に駆動信号を出力し、回転ブラシ用モータ４３及び散水用ポンプ５４を駆動させる。これにより、散水部５１から回転ブラシ４０に洗浄水を吐出しながら回転ブラシ４０を回転させることによって試験片Ａの表面を洗浄する。
【００２６】
試験片Ａの洗浄時間が規定の時間に達したら、制御部７０は、回転ブラシ用モータ４３及び散水用ポンプ５４に信号を出力し、回転ブラシ用モータ４３及び散水用ポンプ５４を停止させる。これにより、試験片Ａの洗浄を終了する。
また、試験片Ａの洗浄時間が規定の時間に達したら、制御部７０は、水平移動用モータ３２ａを逆回転で駆動させる逆回転駆動信号を出力し、水平移動用モータ３２ａを逆回転で駆動させる。これにより、図６に示すように、治具固定部２０を後退させ、試験片保持用治具１０ａを用いて治具固定部２０に固定され試験片保持体１１を、回転ブラシ４０から離間させる。
第２の位置検知用センサ６２が治具固定部２０のブロック部２２を検知すると、第２の位置検知用センサ６２から検知信号Ｓ２が制御部７０に出力される。検知信号Ｓ２を入力した制御部７０は、水平移動用モータ３２ａの駆動を停止させる停止信号を出力し、水平移動用モータ３２ａを停止させる。これにより、治具固定部２０を待機位置にて停止させる。
【００２７】
その後、試験者が、試験片保持体１１から試験片Ａを取り外した後、試験片Ａの表面の傷付きの程度を評価する。傷付きの評価は、目視でもよいし、光学的な手法でもよい。
光学的な手法による傷付きの評価方法としては、例えば、光沢計を用いて洗浄前後の光沢変化を測定する方法、測色計を用いて洗浄前後の色相変化を測定する方法等が挙げられる。洗浄前後での光沢変化及び色相変化が大きい程、試験片Ａの表面に傷付きが多い。
【００２８】
上記の洗車試験において、試験片Ａとしては、例えば、樹脂の成形品、鋼板又は樹脂板の表面に塗膜が形成された塗装品等が使用される。洗車時の傷付きが問題になるのは、着色が施されている車体の外表面である。したがって、試験片Ａに使用する前記成形品は着色成形品であることが好ましく、前記塗装品は着色塗膜が形成されている着色塗装品であることが好ましい。
また、自動車への汚れの付着を想定して、試験片Ａに砂、泥等の粒子を付着させた状態で洗車試験を実施してもよい。
洗浄水としては、水のみでもよいし、水に洗剤を添加した洗浄液でもよく、水と洗剤を別々のラインから散布してもよい。温度を温調ユニットにより１℃から９５℃の範囲に調節した洗浄水を散水することも可能である。また、試験片Ａを洗浄する際に意図的に試験片Ａが傷付きやすい条件にするために、洗浄水に粒子を含有させてもよい。
洗浄水の吐出量は任意である。洗浄水の吐出量は、散水用ポンプ５４によって洗浄水タンク５３から散水部５１に洗浄水を送り出す量に応じて決められる。
洗浄時間は任意であり、予め制御部７０に入力して記憶させておくことができる。
回転ブラシ４０の回転方向は特に制限はない。試験片Ａに対して上から下にブラシ毛４２が擦るように回転ブラシ４０を回転させてもよいし、試験片Ａに対して下から上にブラシ毛４２が擦るように回転ブラシ４０を回転させてもよい
【００２９】
本使用形態の洗車試験装置１における洗車試験方法は、上記洗車試験方法に限定されない。例えば、治具固定部２０を待機位置まで後退させた後、再び水平移動用機器３０を用いて治具固定部２０を前進させ、回転ブラシ４０のブラシ毛４２に試験片Ａを再接触させて再洗浄するプログラムを制御部７０に予め入力してもよい。さらに、治具固定部２０の前進、試験片Ａの洗浄、治具固定部２０の後退を適宜の回数を繰り返して、試験片Ａを洗浄してもよい。
【００３０】
（第二使用形態）
図７及び図８に、本使用形態の洗車試験装置を示す。本使用形態の洗車試験装置１は、試験片保持用治具１０ｂと治具固定部２０と水平移動用機器３０と回転ブラシ４０と散水ユニット５０ｂと位置検知用センサ６０と制御部７０とフレーム８０と温調ユニット９０とを有する。本使用形態の洗車試験装置１では、平板状の試験片Ａを、その表面が水平方向に配置された水平配置の状態で洗車試験する。また、本使用形態の洗車試験装置１では、治具固定部２０を前進させながら試験片Ａを洗浄した後、治具固定部２０の移動方向を反転させ、治具固定部２０を後退させながら試験片Ａを洗浄する。
本使用形態における治具固定部２０、水平移動用機器３０、回転ブラシ４０、制御部７０、フレーム８０及び温調ユニット９０は、第一使用形態において使用される治具固定部２０、水平移動用機器３０、回転ブラシ４０、制御部７０、フレーム８０及び温調ユニット９０と同様である。本使用形態では、第一使用形態における試験片保持用治具１０ａを試験片保持用治具１０ｂに交換している。また、本使用形態では、散水ユニット５０ｂの配置位置を第一使用形態における散水ユニット５０ａの配置位置とは異なる位置に変更している。位置検知用センサ６０の設置位置を第一使用形態における位置検知用センサ６０の配置位置とは異なる位置に変更している。
【００３１】
［試験片保持用治具］
本使用形態における試験片保持用治具１０ｂは、試験片保持体１１と、試験片保持体１１の接合板１４に接合された金属製の接合板１４とを備える。
本使用形態における接合板１４は、平面視で四角形の平板である。接合板１４の一方の面には、試験片保持体１１が、その裏面１１ｂが密着した状態で固定される。接合板１４の他方の面には、治具固定部２０のワークテーブル２１が接合される。これにより、試験片保持体１１に保持された試験片Ａの表面が水平方向に沿うように試験片Ａを配置する。
【００３２】
［散水ユニット］
本使用形態における散水ユニット５０ｂは、複数のノズル５５ａを備える第１の散水部５５と、複数のノズル５６ａを備える第２の散水部５６と、各ノズル５５ａ，５６ａに接続された洗浄水供給配管５２と、洗浄水を貯留する撹拌装置付き洗浄水タンク５３と、洗浄水タンク５３から洗浄水供給配管５２に洗浄水を送る散水用ポンプ５４と、洗浄水流路切換え弁５７とを備える。なお、洗浄水供給配管５２、洗浄水タンク５３、散水用ポンプ５４及び洗浄水流路切換え弁５７は、図８のみに図示する。
第１の散水部５５は、治具固定部２０を前進させながら試験片Ａを洗浄する際に使用され、第２の散水部５６は、治具固定部２０を後退させながら試験片Ａを洗浄する際に使用される。
本使用形態における第１の散水部５５及び第２の散水部５６の散水方向は、適宜の方向で設定可能であるが、例えば試験片Ａの上方斜め４５度より散水される。
本使用形態においても、第一使用形態と同様に、第１の散水部５５及び第２の散水部５６の位置を移動でき、また、第１の散水部５５及び第２の散水部５６の向きを変更できるようになっている。
洗浄水流路切換え弁５７は、洗浄水供給配管５２を介した洗浄水の供給を、第１の散水部５５又は第２の散水部５６に切り替える弁である。
【００３３】
［位置検知用センサ］
本使用形態において、位置検知用センサ６０は、直線ガイド３１に少なくとも２個に設置されている。本使用形態における２個の位置検知用センサ６０を、第４の位置検知用センサ６４及び第５の位置検知用センサ６５という。
具体的に、第４の位置検知用センサ６４は、治具固定部２０を水平移動させて前進させた際に治具固定部２０が回転ブラシ４０の下方を通過し、移動方向反転位置に治具固定部２０のブロック部２２が到達したことを検知するセンサである。
第５の位置検知用センサ６５は、治具固定部２０を後退させた際に治具固定部２０の待機位置に到達したことを検知するセンサである。
本使用形態における位置検知用センサ６０においても、第一使用形態と同様に、様々な洗車条件に対応可能にするために、設置位置を変更できるようになっている。
【００３４】
［温調ユニット］
本使用形態における温調ユニット９０は、第一使用形態において使用される温調ユニット９０と同じである。なお、第２使用形態においては、循環式恒温媒体槽９１、温度センサ９２、温調配管９３、及びジャケット部９４を、図８のみに図示する。
【００３５】
［洗車試験］
本使用形態の洗車試験装置１を用いた洗車試験方法は、少なくとも、水平移動用機器３０を用いて治具固定部２０を前進させる工程と、回転ブラシ４０及び散水ユニット５０ｂを用いて試験片Ａを洗浄する工程と、移動方向反転位置にて治具固定部２０の水平移動方向を反転させて治具固定部２０を後退させる工程と、回転ブラシ４０及び散水ユニット５０ｂを用いて試験片Ａを再洗浄する工程とを有する。
【００３６】
本使用形態における洗車試験方法の一例を具体的に説明する。
まず、温調ユニット９０により設定温度に洗浄水が調節されていることを確認したのち、試験片保持用治具１０ｂを用いて治具固定部２０に固定された試験片保持体１１に試験片Ａを装着する。具体的には、試験片保持体１１の凹部１１ｄに試験片Ａを嵌め込む。これにより、試験片Ａの表面を水平方向に配置する。
洗車試験の試験者が、制御部７０に設置されたスタートボタン７１を押して、試験開始を指示する。スタートボタン７１を押すことにより、スタート信号を制御部７０に出力する。
スタート信号を入力した制御部７０は、水平移動用モータ３２ａを正回転で駆動させる正回転駆動信号を水平移動用モータ３２ａに出力し、水平移動用モータ３２ａを正回転で駆動させる。これにより、図９に示すように、治具固定部２０を前進させて、試験片保持体１１を回転ブラシ４０に接近させる。これと同時に、制御部７０は、シリンダ２３ａ内に収容されたピストンロッド２３ｂが上昇するように駆動させる駆動信号を治具固定部２０に出力し、ピストンロッド２３ｂを上昇させる。これにより、ワークテーブル２１を上昇させ、回転ブラシ４０が回転しているときにブラシ毛４２が試験片Ａに接触する位置に試験片Ａの高さを上昇させる。
【００３７】
また、本使用形態では、スタート信号を入力した制御部７０は、回転ブラシ用モータ４３及び散水用ポンプ５４に駆動信号を出力し、回転ブラシ用モータ４３及び散水用ポンプ５４を駆動させる。また、スタート信号を入力した制御部７０は、洗浄水流路切換え弁５７に弁切り換え信号を出力し、洗浄水が第１の散水部５５に流れるように洗浄水流路切換え弁５７を作動させる。これにより、第１の散水部５５から回転ブラシ４０に向けて散水する。
治具固定部２０を前進させると、治具固定部２０は回転ブラシ４０の下端に接近する。第１の散水部５５から洗浄水を吐出している状態で回転ブラシ４０が回転しているため、図１０に示すように、試験片Ａが回転ブラシ４０のブラシ毛４２が接触する位置に到達すると、試験片Ａの表面を洗浄できる。試験片Ａの洗浄の際には、治具固定部２０を停止させることなく移動させる。
【００３８】
図１１に示すように、前進する治具固定部２０が回転ブラシ４０の下方を通過し、回転ブラシ４０から離間して洗浄が一旦終了した後、治具固定部２０のブロック部２２が移動方向反転位置に到達すると、その到達を第４の位置検知用センサ６４が検知する。第４の位置検知用センサ６４が治具固定部２０のブロック部２２を検知すると、第４の位置検知用センサ６４から検知信号Ｓ４が制御部７０に出力される。検知信号Ｓ４を入力した制御部７０は、水平移動用モータ３２ａの回転方向を逆回転にする逆回転駆動信号を水平移動用モータ３２ａに出力し、水平移動用モータ３２ａを逆回転で駆動させる。これにより、図１２に示すように、治具固定部２０の水平移動方向を反転させて、治具固定部２０を後退させる。
また、検知信号Ｓ４を入力した制御部７０は、洗浄水流路切換え弁５７に弁切り換え信号を出力し、洗浄水が第２の散水部５６に流れるように洗浄水流路切換え弁５７を作動させる。これにより、第２の散水部５６から回転ブラシ４０に向けて散水する。
治具固定部２０を後退させると、治具固定部２０は再び回転ブラシ４０の下端に接近する。第２の散水部５６から洗浄水を吐出している状態で回転ブラシ４０が回転しているため、試験片Ａが回転ブラシ４０のブラシ毛４２が接触する位置に到達すると、試験片Ａの表面を再洗浄できる。試験片Ａの再洗浄の際にも、治具固定部２０を停止させることなく移動させる。
後退する治具固定部２０が回転ブラシ４０の下方を通過し、回転ブラシ４０から離間して洗浄が終了した後、治具固定部２０のブロック部２２が待機位置に到達すると、その到達を第５の位置検知用センサ６５が検知する。第５の位置検知用センサ６５が治具固定部２０のブロック部２２を検知すると、第５の位置検知用センサ６５から検知信号Ｓ５が制御部７０に出力される。
検知信号Ｓ５を入力した制御部７０は、水平移動用モータ３２ａの駆動を停止させる停止信号を水平移動用モータ３２ａに出力し、水平移動用モータ３２ａを停止させる。これにより、治具固定部２０を待機位置にて停止させる。また、検知信号Ｓ５を入力した制御部７０は、回転ブラシ用モータ４３及び散水用ポンプ５４に停止信号を出力し、回転ブラシ用モータ４３及び散水用ポンプ５４を停止させる。これにより、回転ブラシ４０の回転と、第２の散水部５６による散水を停止させる（図７参照）。
その後、試験片保持体１１から試験片Ａを取り外した後、試験片Ａの表面の傷付きの程度を、第一使用形態と同様に評価する。
【００３９】
回転ブラシ４０の回転方向は特に制限はない。試験片Ａの移動方向に対して同方向にブラシ毛４２が擦るように回転ブラシ４０を回転させてもよいし、試験片Ａの移動方向に対して反対方向にブラシ毛４２が擦るように回転ブラシ４０を回転させてもよい。
【００４０】
本使用形態における洗車試験方法は、上記洗車試験方法に限定されない。例えば、試験片Ａに回転ブラシ４０のブラシ毛４２が接触した際に、治具固定部２０の水平移動を一定時間停止させてもよい。
また、治具固定部２０の前進、試験片Ａの洗浄、治具固定部２０の後退を適宜の回数を繰り返して、試験片Ａを洗浄してもよい。
【００４１】
（本態様の洗車試験装置の作用効果）
本態様の洗車試験装置においては、治具固定部に対して試験片保持用治具が着脱可能に取り付けられるようになっている。そのため、様々な形態の試験片保持用治具（例えば、前記の試験片保持用治具１０ａ，１０ｂ）を治具固定部に取り付けることができる。試験片保持用治具を交換することによって、試験片に対するブラシ毛の当て方等を変更できる。したがって、本態様の洗車試験装置を１台有していれば、幅広い洗車条件に対応可能になる。例えば、本態様の洗車試験装置を１台有していれば、ＩＳＯ２０５６６：２０１３の規格に従った洗車試験に対応できるし、各自動車メーカーの独自規格に従った洗車試験にも対応できる。
本態様の洗車試験装置においては、特に、回転ブラシの種類（ブラシ毛の種類）又は大きさ、回転ブラシの回転速度、散水部の位置、洗浄水の吐出量、水平移動用機器の直線ガイドにおける位置検知用センサの位置等を変更することによって、洗車条件を容易に変更できる。
本態様の洗車試験装置においては、洗浄水の温度を１℃から９５℃で調節する温調ユニットを備えれば、洗浄水の温度を調節することにより、夏期および冬期での水温の違いの影響を想定した試験、温水を用いた洗車を想定した試験を実施できる。
本態様の洗車試験装置が位置検知用センサを備えれば、治具固定部の位置を容易に検知でき、洗車試験を容易に自動化できる。
また、治具固定部がワークテーブル昇降機を備えることによって、試験片の高さを容易に変更できるため、洗車条件を容易に変更できる。
洗車条件を容易に変更できれば、本態様の洗車試験装置は、より幅広い洗車条件に対応可能になる。
【００４２】
＜他の態様＞
試験片は平面視で四角形の平板でなくてもよく、例えば、平面視の形状が円形、楕円形、四角形以外の多角形等でもよい。また、試験片は、湾曲した板でもよいし、立体形状の成形品、例えば、自動車用成形品（ドアミラー、ピラー等）でもよい。
試験片保持用治具は、試験片を保持できるものであれば、第１の使用態様及び第２の使用態様の試験片保持用治具に限定されないが、試験片を保持するためには、少なくとも、試験片保持体、基板及び接合板を備えることが好ましい。
水平移動用機器としては、物体を水平移動させる公知の水平移動用機器を用いることができる。
回転ブラシは、中心軸を鉛直方向に配置してもよい。この場合、第１使用形態のように試験片を鉛直方向に配置し、第２使用形態のように治具固定部を停止させることなく水平移動させ、回転ブラシにより試験片を洗浄することができる。
散水ユニットにおける散水部は、ノズルが１個であってもよい。また、散水部が複数のノズルを備える場合、複数のノズルのうち少なくとも一つのノズルの向きが異なってもよい。
温調ユニットは、ヒーター方式、スチーム方式などの公知の温調方法を用いることができる。
治具固定部の移動距離及び移動方向を制御部で記憶して制御できる場合には、位置検知用センサを省略できる。
制御部及びフレームについても、前記の使用形態以外の形態のものを制限なく使用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１  洗車試験装置
１０ａ，１０ｂ  試験片保持用治具
１１  試験片保持体
１１ａ  試験片装着面
１１ｂ  裏面
１１ｃ  傾斜面
１１ｄ  凹部
１１ｅ  吸引孔
１２  基板
１３  柱部
１４  接合板
１５  固定部材
２０  治具固定部
２１  ワークテーブル
２２  ブロック部
２３  ワークテーブル昇降機
２３ａ  シリンダ
２３ｂ  ピストンロッド
２４  支持柱
３０  水平移動用機器
３１  直線ガイド
３２  駆動部
３２ａ  水平移動用モータ
３２ｂ  チェーン
４０  回転ブラシ
４１  中心軸
４２  ブラシ毛
４３  回転ブラシ用モータ
５０ａ，５０ｂ  散水ユニット
５１  散水部
５１ａ  ノズル
５２  洗浄水供給配管
５３  洗浄水タンク
５４  散水用ポンプ
５５  第１の散水部
５５ａ  ノズル
５６  第２の散水部
５６ａ  ノズル
５７  洗浄水流路切換え弁
６０  位置検知用センサ
６１  第１の位置検知用センサ
６２  第２の位置検知用センサ
６３  第３の位置検知用センサ
６４  第４の位置検知用センサ
６５  第５の位置検知用センサ
７０  制御部
７１  スタートボタン
８０  フレーム
９０  温調ユニット
９１  循環式恒温媒体槽
９２  温度センサ
９３  温調配管
９４  ジャケット部
【図１】
2019086503.tif 000003
【図２】
2019086503.tif 000004
【図３】
2019086503.tif 000005
【図４】
2019086503.tif 000006
【図５】
2019086503.tif 000007
【図６】
2019086503.tif 000008
【図７】
2019086503.tif 000009
【図８】
2019086503.tif 000010
【図９】
2019086503.tif 000011
【図１０】
2019086503.tif 000012
【図１１】
2019086503.tif 000013
【図１２】
2019086503.tif 000014