JP5824286B2 - 電着塗装方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両部品を電着槽内に浸漬して、電着塗装するための電着塗装方法に関する。

従来、自動車は、製造性、意匠性、実用性などの観点から、複数の部材を車体（車両メイン部材）に組み付けることにより製造されており、また、それら各部材を、さらに、複数の独立部品の組み合わせにより形成することも知られている。

具体的には、例えば、車両前後方向に延びる左および右のサイドメンバと、その各サイドメンバの前端部に結合されたラジエータサポートと、各サイドメンバの各ラジエータサポートの後方に配置された上下方向に延びる各フロントピラーと、各フロントピラーにその後端部が結合され、フロントピラーから前方に延びる各エプロンメンバと、各エプロンメンバおよびラジエータサポートの上方を覆うように配置されたフードとを備える自動車の前部車体が知られている。

さらに、ラジエータサポートを、例えば、車両上下方向に延びるサイド部材と、そのサイド部材の下端部間に架け渡しして結合された車幅方向に延びるロア部材と、各サイド部材の上端部間に架け渡しして結合された車幅方向に延びるアッパ部材とを、略矩形状に組み付けることにより形成することが、知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、自動車において、車体および組み付け用の部材は、通常、組み付け前の状態で電着塗装されており、そのような電着塗装のための塗装装置として、例えば、電着液が貯留される電着槽と、その電着槽内において被塗物を一定距離浸漬するように、複数の被塗物を順次搬送するための搬送手段と、電着槽内において被塗物と対向するように設けられるとともに、被塗物のサイズに応じて、被塗物と対向する方向に移動可能に設けられている複数の電極とを備える電着塗装装置が、提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００９−２３４３３６号公報 特開２００２−６９６９７号公報

一方、車体および各部材は、それぞれ適度な膜厚で塗装する必要があり、具体的には、例えば、塗料を厚く塗る厚塗部材（例えば、膜厚２０μｍ以上）、塗料を薄く塗る薄塗部材（例えば、膜厚１０〜１５μｍ）、および、それらの中間程度の厚さに塗料を塗る中間部材（例えば、膜厚１５〜２０μｍ）などに分類される。

しかるに、例えば、中間部材に相当する部材と、車体とを特許文献２に記載される電着塗装方法によって同時に電着塗装すると、各部材の塗装膜厚が過度に厚くなり（例えば、厚塗部材程度になり）、塗料コストがかかるという不具合がある。

一方、そのような部材を、閉鎖された空間、例えば、箱などの内部に配置して電着塗装すると、印加電圧が遮蔽されるので、各部材の塗装膜厚が過度に薄くなり（例えば、薄塗部材程度になり）、所望される塗膜を得られないという不具合がある。

そこで、本発明の目的は、各部材および車体を、同時に塗装できるとともに、それらを適度な膜厚で塗装できる電着塗装方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、電着液が貯留される電着槽と、前記電着槽内において互いに間隔を隔てて対向配置される少なくとも１対の電極とを備える電着塗装装置を用いる車両部品の電着塗装方法であって、車幅方向両側に配置されるサイドメンバと、両サイドメンバの上端部間を閉鎖するフードとによって区画される車体の前部構造内に、前記車両部品を配置する配置工程と、前記車両部品が前記前部構造内に配置された前記車体を、両前記電極間を通過するように、前側から前記電着槽内に浸漬する電着塗装工程とを含むことを特徴としている。

本発明によれば、車幅方向両側に配置されるサイドメンバと、両サイドメンバの上端部間を閉鎖するフードとによって区画される車体の前部構造内、すなわち、車両前後方向前側、および、車両上下方向下側が開放された前部構造内に車両部品が配置され、その車両部品が前部構造内に配置された状態において、前側から前記電着槽内に浸漬され、電着塗装される。

この電着塗装では、印加電圧がサイドメンバおよびフードによって適度に遮断されるとともに、電着塗料が含有される電着液が、前側の開放部分から前部構造内に浸入する。そして、電着液は、その前部構造内において、車両部品を浸漬させて、車両部品を電着塗装しながら、下側の開放部分を介して、前部構造内から排出される。

そのため、このような方法では、適度な印加電圧および電着液の流動によって、例えば、構造外において塗装するよりも薄く、かつ、例えば、閉鎖空間内において塗装するよりも厚い、適度な膜厚で、車両部品を電着塗装することができる。

図１は、ラジエータサポートロアを示す前上側から見た斜視図である。 図２は、ラジエータサポートロアを、エンジンルーム内に配置した状態を示す側面図である。 図３は、図２における正面図である。 図４は、電着塗装工程を説明する説明図であって、電着塗装装置の側面図である。 図５は、図４における正面図である。

図１は、ラジエータサポートロアを示す前上側から見た斜視図である。

本発明の電着塗装方法では、車両部品としてのラジエータサポートロア（ラジエータサポートの下側部材）１が、後述する電着塗装装置２１によって、電着塗装される。

ラジエータサポートロア１は、略枠形状に形成されるラジエータサポート（図示せず）の下側部材であって、図１に示すように、長手方向に延びる断面視略コ字形状の金属部材として、形成されている。

具体的には、ラジエータサポートロア１は、側面視において、所定の厚みで形成されるとともに、長手方向両端部に向かうに従って徐々に厚くなる湾曲形状に形成されており、平面視において、略環状の支持部４を複数（例えば、２つ）備えている。

支持部４は、ラジエータサポートロア１上において、ラジエータ（図示せず）を固定するために設けられており、例えば、長手方向中央部近傍、および、長手方向一方側端部近傍に、それぞれ形成されている。

また、ラジエータサポートロア１は、複数（例えば、５つ）の貫通孔５を備えている。

複数（例えば、５つ）の貫通孔５は、具体的には、ラジエータサポートロア１を厚み方向に貫通する平面視略円形の孔として形成され、ラジエータサポートロア１の長手方向に沿って、順次配置されている。

また、ラジエータサポートロア１の長手方向両端部には、それぞれ、取付部６が形成されている。

そして、このようなラジエータサポートロア１は、車体２（図２参照）と同時に電着塗装された後、ラジエータサポート（図示せず）の組み立てに用いられる。

具体的には、上記の各取付部６に、ラジエータサポート（図示せず）のサイド部材（図示せず）が取り付けられ、さらに、そのサイド部材（図示せず）に、ラジエータサポート（図示せず）の上側部材（図示せず）が取り付けられることにより、略枠形状のラジエータサポート（図示せず）が、形成される（例えば、特開２００９−２３４３３６号公報参照。）。なお、得られたラジエータサポート（図示せず）は、車体２（図２参照）に組み付けられる。

図２は、ラジエータサポートロアを、エンジンルーム内に配置した状態を示す側面図、図３は、図２における正面図である。なお、図２において、後述するサイドメンバ１１は省略して記載されている。

車体２は、詳しくは図示しないが、例えば、ルーフパネル、フードパネル、フロントフェンダーパネル、リアフェンダーパネルなどの外板パネルを備えており、自動車の外形形状を成している。

このような車体２は、図２に示すように、前部構造としてのエンジンルーム１０を備えている。

車体２のエンジンルーム１０は、車体２の車幅方向両側に配置される一対のサイドメンバ１１と、その両サイドメンバ１１の上端部１２間を閉鎖するフード１３とによって区画される内部空間であって、車両上下方向下側（車高方向底側）が開放されるとともに、車両前後方向前側が開放されている。

そして、エンジンルーム１０は、その車幅方向両側部に、図示しない係止部を備えており、その内部にラジエータサポートロア１を収容および固定可能としている。

また、車体２は、その前後方向前側に、正面視略枠状のフロントフレーム１５を備えるととともに、そのフロントフレーム１５を上下方向（車両の高さ方向）に架け渡すように、上下方向に沿って延びる支持部材１４を備えており、これにより、フロントフレーム１５が補強されている。

そして、このような車体２およびラジエータサポートロア１を塗装するには、本発明の電着塗装方法の一実施形態が採用される。

すなわち、この方法では、まず、図２および図３に示すように、車体２の前部構造としてのエンジンルーム１０内に、ラジエータサポートロア１を配置する（配置工程）。

具体的には、ラジエータサポートロア１を、エンジンルーム１０内に収容するとともに、その車幅方向両側部に設けられた図示しない係止部によって、エンジンルーム１０内に固定する。

このとき、ラジエータサポートロア１は、上下方向下側（車高方向底側）および前後方向前側が開放されるエンジンルーム１０内に固定されるとともに、その下側表面および前側表面を外部に露出している。

この方法では、次いで、ラジエータサポートロア１がエンジンルーム１０内に配置された車体２を、電着塗装する（電着塗装工程）。

図４は、電着塗装工程を説明する説明図であって、電着塗装装置の側面図、図５は、図４における正面図である。

電着塗装では、図４に示すように、電着塗料が含有される電着液２２が貯留される電着槽２３と、その電着槽２３内において互いに間隔を隔てて対向配置される１対の側部電極３７および底部電極３８とを備える電着塗装装置２１が用いられる。

以下、図４および図５を参照して、この電着塗装装置を説明する。図４において、この電着塗装装置２１は、電着液２２が貯留される電着槽２３と、この電着槽２３内において被塗物としての車体２およびラジエータサポートロア１を一定距離浸漬しながら順次搬送するための搬送ユニット２５と、この電着槽２３内において車体２およびラジエータサポートロア１に電着塗装するための電着ユニット２６とを備えている。

電着槽２３は、図５に示すように、底壁２７と、底壁２７の両側端部から対向状に起立する２つの側壁２８とから形成されており、図４に示すように、底壁２７が下方に傾斜する入口側部分３０と、底壁２７が上方に傾斜する出口側部分３１と、入口側部分３０および出口側部分３１との間の平坦状の中央部分３２とを備えている。なお、この電着槽２３では、その長手方向に沿って、車体２（およびそのエンジンルーム１０内に収容されるラジエータサポートロア１。以下同様。）が、約４台ないし６台程度浸漬できるような大きさとして形成されている。

搬送ユニット２５は、図４に示すように、電着槽２３の上方において、電着槽２３の長手方向に沿って底壁２７と平行状に配設されるコンベア３３と、このコンベア３３に所定のピッチで懸吊される複数のハンガ３４とを備えている。各ハンガ３４は、図５に示すように、車体２を底面から挟持状に保持するホルダ３５を備えている。

そして、図４に示すように、各車体２は、各ハンガ３４のホルダ３５に保持された状態で、コンベア３３の駆動により、電着槽２３の入口側部分３０から入槽され、中央部分３２において電着液２２に浸漬された後、出口側部分３１から、順次、出槽される。

また、電着ユニット２６は、図４および図５に示すように、コンベア３３に沿って配設される給電レール３６と、電着槽２３内に設けられる側部電極３７および底部電極３８と、これら給電レール３６、側部電極３７および底部電極３８に接続される電源３９とを備えている。給電レール３６は、各ハンガ３４に接続されるとともに、電源３９の陰極４０に接続されている。

また、側部電極３７は、電着槽２３の長手方向に沿って所定の間隔で複数配設されており、電着槽２３内における車体２と両側側方において対向するように、それぞれ対向配置されている。また、底部電極３８も同様に、電着槽２３の長手方向に沿って、所定の間隔で複数配設されており、電着槽２３内における車体２と下方において対向するように配置されている。そして、これら側部電極３７および底部電極３８は、電源３９の陽極４１に接続されている。

そして、上記したように、コンベア３３の駆動により、各車体２（およびラジエータサポートロア１）が、電着槽２３の入口側部分３０から入槽され、両側部電極３７間および底部電極３８を通過するように、前側から電着槽２３内に浸漬する。このとき、電源３９の陰極４０から、給電レール３６および各ハンガ３４を介して各車体２および各ラジエータサポートロア１に陰電圧が印加されるとともに、電源３９の陽極４１から、各側部電極３７および各底部電極３８に陽電圧が印加されることにより、電着液２２中の塗料が帯電し、それが各車体２および各ラジエータサポートロア１の被塗装面上に付着して塗膜が形成されることにより、電着塗装される。

具体的には、車体２が電着槽２３内において電着液２２に浸漬されるとともに、電着液２２が、車体２の前側の開放部分からエンジンルーム１０内に浸入する。そして、電着液２２は、そのエンジンルーム１０内において、ラジエータサポートロア１を浸漬させて、ラジエータサポートロア１を電着塗装しながら、下側の開放部分を介して、エンジンルーム１０から排出される。

このような電着塗装において、各部材は、それぞれ適度な膜厚で塗装する必要があり、具体的には、例えば、塗料を厚く塗る厚塗部材（例えば、膜厚２０μｍ以上）、塗料を薄く塗る薄塗部材（例えば、膜厚１０μｍ〜１５μｍ）、および、それらの中間程度の厚さに塗料を塗る中間部材（例えば、膜厚１５〜２０μｍ）などに分類される。

例えば、車体２に対して、塗料を厚く塗装する（例えば、膜厚２０μｍ以上）一方、ラジエータサポートロア１に対して、塗料を上記中間程度の厚さ（例えば、膜厚１５〜２０μｍ）に塗装する場合において、例えば、ラジエータサポートロア１を車体２に収容することなく電着液２２に浸漬し、陰電圧が印加されると、その印加電圧が遮蔽されないため、帯電された電着液２２中の塗料が、ラジエータサポートロア１の被塗装面上に過度に付着して、塗膜の膜厚が過度に厚くなるという不具合がある。

一方、例えば、ラジエータサポートロア１が、開放面の存在しない閉鎖空間、例えば、車体２の車室内などに収容された状態において、上記のように電着塗装する場合には、印加電圧が過度に遮蔽されるので、ラジエータサポートロア１の被塗装面上に対する塗料の付着量が少なくなり、塗膜の膜厚が過度に薄くなるという不具合がある。

これらに対して、上記の方法では、車幅方向両側に配置されるサイドメンバ１１と、両サイドメンバ１１の上端部間を閉鎖するフード１３とによって区画され、また、その上下方向下側（車高方向底側）が開放されるとともに、前後方向前側が開放されているエンジンルーム１０内に、ラジエータサポートロア１が配置され、そのラジエータサポートロア１がエンジンルーム１０に配置された状態において、電着塗装される。

そのため、この状態において、上記したようにラジエータサポートロア１に陰電圧が印加されると、その印加電圧がサイドメンバ１１およびフード１３により適度に遮蔽される。また、上記したように、電着液２２は、前側の開放部分からエンジンルーム１０内に浸入し、そのエンジンルーム１０内において、ラジエータサポートロア１を浸漬させて、ラジエータサポートロア１を電着塗装しながら、下側の開放部分を介して、エンジンルーム１０から排出される。

そのため、帯電された電着液２２中の塗料が、ラジエータサポートロア１の被塗装面上に適度に付着して、適度な膜厚の塗膜が形成される。

そのため、このような方法によれば、例えば、エンジンルーム１０外において塗装するよりも薄く、かつ、例えば、車幅方向両側および車体上下方向両側が区画される構造内、例えば、車室内において塗装するよりも厚い、適度な膜厚で、ラジエータサポートロア１を電着塗装することができる。

なお、上記した説明では、車両部品として、ラジエータサポートロア１を用いたが、本発明はこれに限定されず、車両部品として各種部材を用いることができる。また、上記した説明では、車体の前部構造として、エンジンルーム１０を採用して説明したが、本発明はこれに限定されず、前部構造として、車両前後方向前側、および、車両上下方向下側が開放された各種内部空間を採用することができる。

１ ラジエータサポートロア
２ 車体
１０ エンジンルーム
１３ フード
１４ 支持部材

Claims (1)

1. 電着液が貯留される電着槽と、前記電着槽内において互いに間隔を隔てて対向配置される少なくとも１対の電極とを備える電着塗装装置を用いる車両部品の電着塗装方法であって、
   車幅方向両側に配置されるサイドメンバと、両サイドメンバの上端部間を閉鎖するフードとによって区画され、車両前後方向前側、および、車両上下方向下側が開放された車体の前部構造内に、前記車両部品を、前記車体を介して電圧を印加できるように配置する配置工程と、
   前記車両部品が前記前部構造内に配置された前記車体を、両前記電極間を通過するように、前側から前記電着槽内に浸漬し、前記車体を介して、前記車両部品に対して電圧を印加する電着塗装工程と
   を含むことを特徴とする、電着塗装方法。

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