(57)【要約】【課題】  樹脂外板に過大な熱が与えられることを防ぎ、高価な高耐熱材を用いたり、乾燥工程を鋼板製外板と別の乾燥炉で行うことなく、塗料の乾燥を行うことを可能とする。【解決手段】  塗装冶具２は、樹脂外板１の裏面に対し可能な限り広く密着して当該裏面を覆い隠す中空構造の外板受け台５を備える。外板受け台５の中空内部に断熱効果を有する物質10を充填したことことから、焼付け塗装の乾燥工程において、樹脂外板１の裏面から樹脂外板への熱の伝わりを外板受け台５によって緩やかにし、所定時間経過後の樹脂外板の温度上昇を制御することができる。鋼板製外板を必要な温度まで上昇させつつ、樹脂外板１については、同じ炉内投入時間でありながら、温度上昇を抑えることが可能となる。  【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂外板の裏面に対し可能な限り広く密着して当該裏面を覆い隠す中空構造の外板受け台を備え、当該外板受け台の中空内部に断熱効果を有する物質を充填したことを特徴とする塗装冶具。
【請求項２】
少なくとも前記外板受け台の樹脂外板との密着面の一部を樹脂で構成したことを特徴とする請求項１記載の塗装冶具。
【請求項３】
前記外板受け台を車体の強度部材に仮止めする仮止め手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載のの塗装冶具。
【請求項４】
金属外板と同一工程で樹脂外板に対しスプレー塗装を施した後、塗料の乾燥工程において、当該樹脂外板にその裏面から伝わる熱を当該樹脂外板の各部位毎に調節して、前記金属外板と共に塗料の乾燥を行うことを特徴とする樹脂外板の焼付け塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のボデーを構成する外板を塗装するための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来は、自動車のボデーを構成する主要部品には、鋼板を用いることが一般的であった。しかしながら、車体の軽量化への要望に応えるため、近年では、外板パネルに鋼鈑よりも軽量の樹脂材料が用いられるようになっている。この樹脂外板に対する塗装作業は、鋼板製外板との色合わせを確実に行うために、鋼板製外板と同時に行う必要がある。
しかしながら、焼付け塗装の乾燥炉の温度は、温度上昇速度が遅いボディ構造部材、すなわち鋼板製外板を基準として設定されるため、樹脂外板は必要以上の熱を受け、寸法変化を生ずる要因となっていた。そこで、従来は樹脂外板の寸法精度を確保するため、高価な高耐熱材を用いるか、若しくは、樹脂外板のみ鋼板製外板よりも低い温度に設定にした乾燥炉に投入するというように、鋼板製外板とは異なる工程で乾燥を行う必要があった。したがって、樹脂外板の採用は、車体の軽量化と引き換えにコストの増大を余儀なくされていた。
このような課題に対応するための手段として、塗料の乾燥工程において、樹脂外板への熱の伝達を防ぐことにより、高価な高耐熱材を用いたり、乾燥工程を鋼板製外板と別の乾燥炉で行うことなく、塗料の乾燥を行うことを目的とした塗装用冶具が発明されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１２１１６１号公報（第５項、第１図〜第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、樹脂外板の採用することにより車体の軽量化を促進しつつ、樹脂外板への塗料の乾燥工程において、樹脂外板に過大な熱が与えられることを防ぎ、高価な高耐熱材を用いたり、乾燥工程を鋼板製外板と別の乾燥炉で行うことなく、塗料の乾燥を行うことを可能とするものであり、従来の技術に比べ、更に細かく樹脂外板に伝わる熱の制御を行うことにより、より高い寸法精度と優れた塗装品質を兼備えた樹脂外板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための、本発明の請求項１に係る塗装冶具は、樹脂外板の裏面に対し可能な限り広く密着して当該裏面を覆い隠す中空構造の外板受け台を備え、当該外板受け台の中空内部に断熱効果を有する物質を充填したことを特徴とするものである。
本発明によれば、焼付け塗装の乾燥工程において、樹脂外板の裏面から樹脂外板への熱の伝わりを前記外板受け台によって緩やかにし、所定時間経過後の樹脂外板の温度上昇を制御することができる。また、前記外板受け台の中空室形状、肉厚、中空内部に充填する物質を場所に応じて変えることとすれば、樹脂外板の部位毎に、熱の伝わり方を制御することが可能となる。
【０００６】
また、本発明の請求項２に係る塗装冶具は、請求項１記載の塗装冶具において、少なくとも前記外板受け台の樹脂外板との密着面の一部を樹脂で構成したものである。
本発明によれば、樹脂外板の裏面に対する熱の伝わりを、前記外板受け台のうち樹脂で構成した部分においてさらに緩やかなものとし、樹脂外板の部位毎に熱の伝わり方を細かく制御することが可能となる。
【０００７】
また、本発明の請求項３に係る塗装冶具は、請求項１または２記載の塗装冶具において、前記外板受け台を車体の強度部材に仮止めする仮止め手段を備えることとしたものである。
本発明によれば、前記仮止め手段によって、樹脂外板を車体の他の部位と共に乾燥炉へと投入する際の、当該塗装冶具のセッティング、および、嵌装終了後の当該塗装冶具の取り外し作業を容易に行うことが可能となる。
【０００８】
また、上記課題を解決するための、本発明の請求項４に係る樹脂外板の樹脂外板の塗装方法は、金属製外板と同一工程で樹脂外板に対しスプレー塗装を施した後、塗料の乾燥工程において、当該樹脂外板にその裏面から伝わる熱を当該樹脂外板の各部位毎に調節して、前記金属製外板と共に塗料の乾燥を行うことを特徴とするものである。
本発明によれば、金属製外板と同一工程で樹脂外板に対しスプレー塗装を施すことで、異なる材料からなる外板の色合せを確実に行い、かつ、その後の乾燥工程では、樹脂外板の各部位毎にその裏面から与える熱を制御し、樹脂外板を金属製外板と共に乾燥させることで、樹脂外板の熱変形を防ぎつつ乾燥工程の複数工程化を回避することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明はこのように構成したので、従来の技術に比べ、更に細かく樹脂外板に伝わる熱の制御を行うことが可能となり、高い寸法精度と優れた塗装品質を兼備えた樹脂外板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１（ａ）、（ｂ）には、樹脂外板１と共に、本発明の実施の形態に係る塗装冶具２の要部断面を示している。本説明では、樹脂外板１は、図２に示すフロントボデー３に固定されるフロントフェンダーを例に挙げているが、その他にも、エンジンフード４やバンパー、ドア等、様々な意匠部品に使用されている。なお、図１は、樹脂外板１（フロントフェンダー）のＡ−Ａ線における断面を示している。
【００１２】
図１（ａ）、（ｂ）に示す塗装冶具は、支持対象となる樹脂外板１、即ち、図示の例ではフロントフェンダーの裏面に対し可能な限り広く密着して、当該裏面を覆い隠すことが可能な形状の外板受け台５と、外板受け台５を車体の強度部材６（図示の例では、フードリッジリインホースである。）に仮止めするためのフック７、８を固定したものである。
なお、図１（ａ）に示すフック７は、強度部材６の上端部をその上から覆うように引っ掛けることで、塗装冶具２を強度部材６に仮止めするものを例示している。一方、図１（ｂ）に示すフック８は、強度部材６に形成された開口６ａの内部に挿入して引っ掛けることで、強度部材６に仮止めするものを例示している。
【００１３】
その他、強度部材６への固定手段としては、クランプ、ボルト等を用いることが可能であるが、仮止め手段の構造を簡素化し、かつ、強度部材６に対する塗装冶具２の着脱を容易にするという点で、フック７、８を用いることが好ましい。なお、フック形状は、外板受け台５の形状、強度部材６の形状等を考慮して、適宜選択するものである。
【００１４】
また、塗装冶具２の外板受け台５は、内部に中空室９を形成した中空構造をなしている。そして、中空室９には、断熱効果を有する物質10を充填している。この断熱効果を勇する物質10としては、気体（空気等）、液体（水等）、固体（エポキシ樹脂、ゴム、木屑、石炭粉、コークス等）等、必要な断熱性能に応じて適宜選択することができる。また、外板受け台５自体も、必要な断熱性能に応じ、全体を金属または樹脂で構成し、若しくは、少なくとも樹脂外板１との密着面の一部を高断熱性の樹脂で構成することができる。さらに、外板受け台５の肉厚や中空室６の容積についても、全体を均一に若しくは必要に応じて部位毎に変えることとしてもよい。さらに、外板受け台５の中空室９に充填する物質10を交換可能として、断熱性能を事後的に変更可能とすることもできる。
【００１５】
ここで、塗装冶具２を用いた塗装作業の手順を、図４を参照しながら説明する。まず、塗装ラインに搬送された車体部品は、洗浄工程101において脱脂、ダストの除去が行われる。次に、電着工程102において、鋼板製部品に対し電着塗装が施され、170℃〜180℃といった高温で焼付けが行われる。次に、中塗り工程103に移行することになるが、この中塗り工程103から、塗装冶具２を使用することにより、鋼板製部品と共に樹脂外板への塗装作業が行われれる。
【００１６】
中塗り工程103は、図４（ｂ）に例示するように、（ｉ）清掃工程、（ii）耐チッピング塗装工程、（iii）中塗吹付け工程、（iv）黒塗装工程、（v）焼付け工程の順で行われるが、（ｉ）清掃工程において、樹脂外板１に塗装冶具２の外板受け面５を密着させて、当該裏面を覆い隠し、フック７、８によって車体の強度部材６に対し塗装冶具２を仮止めする。そして、その後の（v）焼付け工程に至るまで、鋼板製部品と共に、樹脂外板１の塗装作業を行う。
【００１７】
さらに、上塗り工程104は、図４（ｃ）に例示するように、（ｉ）清掃工程、（ii）上塗吹付け工程、（iii）焼付け工程の順で行われ、この間も、塗装冶具２によって樹脂外板１の裏面を覆い隠し、フック７、８によって車体の強度部材６に対し塗装冶具２を仮止めした状態で、鋼板製部品と共に、樹脂外板１の塗装作業を行う。
そして、上塗り工程104が終了した後、塗装冶具２を車体の強度部材６から取り外し、さらに、塗装冶具２を取外した樹脂外板１を、車体の所定部分に固定する。
【００１８】
上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることができる。まず、塗装冶具２は、樹脂外板１の裏面に対し可能な限り広く密着して当該裏面を覆い隠す中空構造の外板受け台５を備え、外板受け台５の中空内部（中空室９）に断熱効果を有する物質10を充填したことから、焼付け塗装の乾燥工程において、樹脂外板１の裏面から樹脂外板への熱の伝わりを外板受け台５によって緩やかにし、所定時間経過後の樹脂外板の温度上昇を制御することができる。すなわち、鋼板製外板を必要な温度まで上昇させつつ、樹脂外板１については、同じ炉内投入時間でありながら、温度上昇を抑えることが可能となる。その結果として、樹脂外板１の材料に、高価な高耐熱性樹脂（例えば、ＰＰＥ／ＰＡ）ではなく、安価な樹脂材料（例えば、汎用ＰＰ）を用いつつ、鋼板製外板と一緒に塗料の乾燥炉に投入して、寸法精度の高い樹脂外板を得ることができる。
【００１９】
図３には、ボディ構造部材（鋼板製外板）を基準に加熱温度が設定された乾燥炉内に、鋼板製外板（Ｆｅ）、従来の高耐熱性樹脂（ＰＰＥ／ＰＡ）および本発明の実施の形態に係る塗装冶具２を裏面に密着させた樹脂外板（ＰＰ）を投入したときの、温度変化を示している。図示のごとく、同じ乾燥炉内でありながら、鋼板製外板については、必要な高温に温度上昇させることが可能であり、塗装冶具２を裏面に密着させた樹脂外板（ＰＰ）については、寸法に悪影響を及ぼさない低温に抑えて、違う材料からなる外板に塗布された塗料を、同一工程で乾燥させることが可能となる。なお、具体的数値例としては、塗装冶具２を用いることなく従来の高耐熱性樹脂を乾燥炉内に投入した場合の樹脂外板の表面温度が155℃まで上昇する条件下で、塗装冶具２を用いた通常材料からなる樹脂外板の表面温度は、140℃に抑えられる。
しかも、従来の乾燥炉に大きな改良を加えることなく、塗装冶具２を用いることによって上記効果を得ることができるので、樹脂外板の製品コストを大幅に削減することが可能となる。例えば、鋼板製外板のコストを１とした場合、従来の高耐熱性樹脂を用いた樹脂外板のコストは1.5となってしまうのに対し、本発明の実施の形態により得られる外板樹脂のコストは、0.8に抑えることが可能である。
【００２０】
また、塗装冶具２は、少なくとも外板受け台５の樹脂外板１との密着面の一部を樹脂で構成することとすれば、樹脂外板の裏面に対する熱の伝わりを、外板受け台５のうち樹脂で構成した部分においてさらに緩やかなものとし、樹脂外板１の部位毎に熱の伝わり方を細かく制御することが可能となる。さらに、外板受け台５の中空室９の形状、外板受け台５の肉厚、中空内部に充填する物質10を場所に応じて変えることも容易であり、樹脂外板１各部位毎に、熱の伝わり方を高度に制御することが可能となる。
【００２１】
また、塗装冶具２は、外板受け台５を車体の強度部材６に仮止めするフック７、８（仮止め手段）を備えることから、仮止め手段によって、車体の他の部位と共に乾燥炉へと樹脂外板を投入する際の、塗装冶具２のセッティング、および、嵌装終了後の塗装冶具２の取り外し作業を容易に行うことが可能となる。
また、図４で説明したように、塗装冶具２を用いて樹脂外板１を車体の強度部材６に仮止めし、金属製外板と同一工程で樹脂外板に対しスプレー塗装を施すことで、異なる材料からなる外板の色合せを確実に行い、かつ、その後の乾燥工程では、樹脂外板の各部位毎にその裏面から与える熱を制御し、樹脂外板を金属製外板と共に乾燥させることで、樹脂外板の熱変形を防ぎつつ乾燥工程の複数工程化を回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
請求項１の発明によれば、樹脂外板の裏面に対し可能な限り広く密着して当該裏面を覆い隠す中空構造の外板受け台を備え、当該外板受け台の中空内部に断熱効果を有する物質を充填したことにより、焼付け塗装の乾燥工程において、樹脂外板の裏面から樹脂外板への熱の伝わりを前記外板受け台によって緩やかにし、所定時間経過後の樹脂外板の温度上昇を制御することができる。また、前記外板受け台の中空室形状、肉厚、中空内部に充填する物質を場所に応じて変えることとすれば、樹脂外板の部位毎に、熱の伝わり方を制御することが可能となる。
【００２３】
また、請求項２の発明によれば、少なくとも前記外板受け台の樹脂外板との密着面の一部を樹脂で構成することにより、樹脂外板の裏面に対する熱の伝わりを、前記外板受け台のうち樹脂で構成した部分においてさらに緩やかなものとし、樹脂外板の部位毎に熱の伝わり方を細かく制御することが可能となる。
【００２４】
また、請求項３の発明によれば、前記外板受け台を車体の強度部材に仮止めする仮止め手段を備えることにより、前記仮止め手段によって、樹脂外板を車体の他の部位と共に乾燥炉へと投入する際の、当該塗装冶具のセッティング、および、嵌装終了後の当該塗装冶具の取り外し作業を容易に行うことが可能となる。
【００２５】
また、請求項４の発明によれば、金属製外板と同一工程で樹脂外板に対しスプレー塗装を施した後、塗料の乾燥工程において、当該樹脂外板にその裏面から伝わる熱を当該樹脂外板の各部位毎に調節して、前記金属製外板と共に塗料の乾燥を行うことにより、金属製外板と同一工程で樹脂外板に対しスプレー塗装を施すことで、異なる材料からなる外板の色合せを確実に行い、かつ、その後の乾燥工程では、樹脂外板の各部位毎にその裏面から与える熱を制御し、樹脂外板を金属製外板と共に乾燥させることで、樹脂外板の熱変形を防ぎつつ乾燥工程の複数工程化を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係る塗装冶具の要部断面を樹脂外板と共に示したものである。
【図２】樹脂外板を自動車のフロントボデー、エンジンフードと共に示した分解図である。
【図３】ボディ構造部材を基準に加熱温度が設定された乾燥炉内に、鋼板製外板、従来の高耐熱性樹脂および本発明の実施の形態に係る塗装冶具を裏面に密着させた樹脂外板を投入したときの、温度変化を示したグラフである。
【図４】本発明の実施の形態に係る塗装冶具を用いた塗装作業の手順を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  樹脂外板
２  塗装冶具
３  フロントボデー
４  エンジンフード
５  外板受け台
６  強度部材
７、８  フック
９  中空室
10  断熱効果を有する物質
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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