JP2555097B2 - 自動車ボディの塗装乾燥方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車ボディの塗装乾燥方法に関するもの
である。

（従来技術およびその問題点） 自動車ボディを塗装する場合、ボディに付着している
ゴミを除去する準備工程と、ボディに塗料を塗布する工
程と、塗布された塗料を乾燥させる乾燥工程とを有す
る。

そして、ボディは、通常、運搬台車により搬送されつ
つ上記準備工程、塗装工程および乾燥工程を経ることな
るが、ボディの姿勢は、各工程において所定の姿勢を保
持したまま行われている。

この搬送台車上のボディは、乾燥工程を経た後、塗装
の補正がマニュアル作業によって行われたり（タッチペ
イント）、次の組立ラインへの移行等のために当該搬送
台車から降ろされることになる。そして、ボディは、搬
送台車上において、上記塗装の補正あるいは搬送台車か
らの脱荷のためにも便利なような姿勢で保持されつつ、
塗装ラインを搬送されていた。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、塗装面の品質を評価する１つの基準とし
て、平滑度（平坦度）があり、この平滑度が大きい程、
塗装面の凹凸の度合が小さくて、良好の塗装面となる。
この塗装面の平滑度を向上させるには、塗膜の厚さ、す
なわち塗布された塗料の膜厚を大きくすればよいことが
既に知られている。一方、塗装面の品質を阻害するもの
として塗料の“ダレ”がある。このダレは、重力を受け
ることによって塗布された塗料が下方に流動することに
より生じ、１回に塗布する塗料の膜厚が大きい程“ダ
レ”を生じ易くなる。この“ダレ”の原因は、つまると
ころ重力の影響であるため、ボディのうち上下方向に伸
びる面すなわちいわゆる縦面において生じ易いものとな
る。

したがって、塗料の“ダレ”がさ程問題とならないボ
ディの水平方向に伸びる面すなわちいわゆる横面は、塗
布する塗料の厚さを縦面よりも大きくすることが可能で
ある。また、横面に対する塗膜の厚さと縦面に対する塗
膜の厚さをたとえ同じにしても、横面ではダレには至ら
ない程度の塗料の若干の流動によって凹凸が小さくな
り、縦面における平滑度よりも良好な平滑度が得られる
ことになる。

上述のような観点から、従来は、の塗料の“ダレ”を
防止しつつ極力平滑度の大きい塗装面を得るため、極力
流動性の小さい塗料を用いて塗装を行なうようにしてい
た。そして、縦面において塗料の“ダレ”が生じるいわ
ゆる“ダレ限界”は、例えば熱硬化型塗料では塗膜の厚
さで40μｍ程度が最大であった。より具体的には、熱硬
化型塗料の“ダレ”は、セッティング工程初期と焼付工
程初期、特に焼付工程初期に生じ易く、この時期に“ダ
レ”が生じないように、塗料工程で塗布される塗料の厚
さが決定され、この決定された厚さの最大値すなわちダ
レ限界値が40μｍ程度となる。したがって、絶対的によ
り一層平滑度の大きい塗装面を得ようとすれば、従来の
塗装方法では、例えば２回塗り等、塗装工程から焼付工
程に至るまで一連の工程を複数回繰り返して行なう必要
があった。

しかしながら、塗料の“ダレ”現象は塗料が重力の作
用を受けることにより生ずるものであるならば、塗料に
対する重力の作用方向を積極的に変更するようにすれば
よい。すなわち、自動車ボディを水平軸線回りに回転さ
せれば、ボディに塗布された塗料に対する重力の作用方
向を変更することが可能となり、これによって塗料は、
“ダレ”を生じることなく乾燥されることになる。

これにより、１回当りに塗布する塗料の膜厚を従来よ
りもはるかに厚くして、平滑度が従来限界とされていた
レベルをはるかに越えた極めて良好な塗装面を得ること
ができる。

しかし、このような回転を乾燥工程に加えた場合、車
室床面に敷設するメルトシートが剥離するという新たな
問題が生ずることが解った。この問題について詳説する
と、メルトシートは車室間の防音、防振を図るべく、車
室床面に敷設されるものであり、その設置にあっては、
上記塗料乾燥工程前に、シート状のメルトシートを車室
床面に敷き、塗料乾燥工程での熱により融着させる手法
が採られている。勿論、この熱融着によるときには、メ
ルトシートと床面とが、密着していることが必要であ
る。しかしながら、車室の床面には、ドライブシャフト
あるいは排気管を通すトンネル部が設けられているのが
通例であり、このトンネル部の側壁は床面からほぼ直立
しているため、トンネル部側壁を床面とで挟まれたコー
ナ部は、実際上メルトシートを密着させ難い箇所となっ
ている。このため、自動車ボディを正規姿勢（ルーフを
上にした状態）に保持した状態で、乾燥する場合には、
メルトシートの剥離という問題が生じないものの、自動
車ボディを回転させたときには、上記コーナ部におい
て、メルトシート熱融着が不完全となり、自動車ボディ
回転中、つまり乾燥工程で当該部位が溶融、離脱する恐
れが生ずる。勿論、メルトシートが例え一部でも離脱し
たときには、ごみの発生原因となって、乾燥途中にある
塗料表面に悪影響を及ぼすことになる。

そこで、本発明の目的は、自動車ボディを乾燥工程で
回転させるようにしたときに発生し易いメルトシートの
剥離を防止するようにした自動車ボディの塗装乾燥方法
を提供することにある。

（問題点を解決するための手段、作用） 本発明は、上記技術的課題を達成すべく、 自動車ボディにダレ限界以上の塗料を塗布した後、自
動車ボディに水平軸線回りの回転を加えつつ乾燥する工
程において、 自動車ボディの温度が、該自動車ボディの車室床面に
敷設されたメルトシートの融点以上となった以後は、自
動車ボディの回転を停止し、自動車ボディのルーフ側を
上にした正規姿勢に保持する、ようにしてある。

すなわち、後に詳しく説明するように、塗料の“ダ
レ”のピークは乾燥初期に生ずるものであり、したがっ
て、この乾燥初期だけ自動車ボディを回転させればよ
い。そして、いつ自動車ボディの回転を停止させるのか
について、メルトシートの熱伝導度が自動車ボディ
（鉄）の熱伝導度より小さい点に着目して、自動車ボデ
ィの温度がメルトシートの融点となったときに自動車ボ
ディを正規姿勢で停止させることで、メルトシートの剥
離を防止し得るものである。すなわち、熱伝導度の差異
から自動車ボディがメルトシートの融点となった後に、
メルトシートがその融点に達することから、この時間的
なずれによって、自動車ボディが正規姿勢となった後に
メルトシートが溶融し初めることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明
する。

ここで実施例では、同じ塗膜の厚さであれば得られる
塗装面の平滑度を向上させるため、塗装工程での塗料吹
付けは、塗膜の厚さがダレ限界以上の厚さとなるように
し、また乾燥工程では、ボディを水平軸線回りに回転さ
せるようにしてある。そして、このボディの水平軸線回
りの回転は、ボディの温度が車室床面に敷設するメルト
シートの融点となったことを条件に、回転停止するよう
にし、この停止以後の姿勢はボディのルーフ側を上にし
た正規姿勢に保持するようにしてある。

これにより、１回当りに塗布する塗料の膜厚を従来よ
りもはるかに厚くして、平滑度が従来限界とされていた
レベルをはるかに越えた極めて良好な塗装面を得ること
ができる。

また、従来と同じような塗膜の厚さとした場合でも、
塗料の流動性を利用して凹凸のより小さいもの、すなわ
ち平滑度のより大きい優れた塗装面とすることができ
る。

さらに、同じ平滑度例えば従来の塗装方法で得られる
平滑度と同等の平滑度を有する塗装面を得ようとすれ
ば、従来のものよりも塗装すべき塗料の膜厚を薄くする
ことができ、この薄くし得る分だけ使用する塗料の量を
低減することができる。勿論、薄い塗膜でも“ダレ”を
生じるような塗料は、従来の塗料中から流動性を阻害さ
せる成分を所定割合減少させることによって得ればよ
い。

また、メルトシートはボディよりも熱伝導度が小さい
ため、ボディがメルトシートの融点となった以後に、そ
の融点に達し、このときのボディは正規姿勢に保持され
ているため、メルトシートの剥離これに伴うゴミの発生
を防止することができる。

全体の概要 第１図は、被塗物としての自動車用ボディＷを塗装す
る場合の全体工程を示してあり、各工程をP1〜P7で示し
てある。

先ず、車室床面にメルトシートが敷設され、その後電
着塗装によって既知のように下塗りが完了したボディＷ
が、台車Ｄに保持されつつ準備工程P1に送り込まれる。
この台車Ｄは、後述するように、スプリングの復元力
（ばね力）を利用してボディＷを回転させるための駆動
ユニットを備えている。

準備工程P1では、ボディＷ以外のゴミが例えばエアブ
ローあるいは真空吸引によて除去される。次いで、工程
P2において、ボディＷに対して塗料（実施例では熱硬化
型塗料）が吹き付けられた後、塗料の乾燥がセッティン
グ工程P3および焼付工程P4においてなされる。そして、
実施例では、この工程P3およびP4において、スプリング
の復元力を利用して、ボディＷの回転が後述のようにし
て行われる。

P4の後は、移載工程P5において、台車ＤからボディＷ
が脱荷されて、ボディＷのみが次の組立工程へと移送さ
れる。一方、ボディＷが脱荷された台車Ｄは、巻戻し工
程P6において、台車Ｄに設置された回転用駆動源として
のスプリングに対して外力が付与されて、当該スプリン
グに復元力が蓄えられる。この後、ボディ搭載工程P7に
おいて、スプリングに復元力が付与された状態の台車Ｄ
に対して、新たに塗装が行われるボディＷが搭載され
る。この後は、前述した準備工程P1を再び経ることにな
る。このようにして、台車Ｄは、準備工程P1から始まっ
て再びこの準備工程P1へ戻ってくるように循環して使用
される。

塗料厚さとダレ限界と平滑度と水平回転との関係 第２図は、熱硬化型塗料に着目して、塗膜厚さがダレ
限界に与える影響について示すものである。この第２図
では、塗膜厚さとして、40μｍ、53μｍ、65μｍの３通
りの場合を示してある。このいずれの厚さの場合も、セ
ッティグ工程初期と焼付工程初期との両方の時期に、
“ダレ”のピークが生じることが理解される。また、ダ
レ限界は、通常１分間に１〜2mmのダレを生じるときの
値をいうが（目視して2mm/分以上のダレを生じると塗装
面が不良とされる）、このダレ限界以下の範囲で得られ
る最大の塗膜厚さは、従来の塗料で40μｍ程度である。

一方、第３図は、ボディＷを水平方向に回転させると
きとそうでないときとの、平滑度に与える影響を示して
ある。その第３図中Ａは、ボディＷを回転させない状態
を示してある（従来の塗装方法）。第３図Ｂは、ボディ
Ｗを90゜回転させた後逆転させる場合を示してある（後
述の第４図（ａ）と（ｃ）との間で正逆回転）。第３図
Ｃは、ボディＷの135゜回転させた後逆転させる場合を
示してある（後述の第４図（ａ）と（ｄ）との間で正逆
回転）。第３図Ｄは、ボディＷを180゜回転させた後逆
転させる場合を示してある（後述の第４図（ａ）と
（ｅ）との間で正逆回転）。第３図Ｅは、ボディＷを連
続して同一方向に回転させる場合を示してある（後述の
第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）…（ｉ）の順の姿勢をと
り、再び（ａ）へと戻る）。

この第３図から明らかなように、同じ塗膜の厚さであ
れば、ボディＷを回転させた方が（第３図Ｂ、Ｃ、Ｄ、
Ｅ）、回転させない場合（第３図Ａ）よりも、平滑度の
大きものが得られる。また、同じ回転でも、360゜同一
方向に回転させるのが平滑度を高める上では好ましいこ
とが理解される。勿論、ボディＷの回転無しの場合は、
塗膜の厚さに限界をきたすため、平滑度を大きくするに
は限度がある。

ちなみに、塗膜の厚さを65μｍとしてボディＷを360
゜回転させる場合には、得られる平滑度は、写像鮮映度
I.Gで「87」（PGD値で1.0の下限値）である。また、塗
膜の厚さを40μｍとした場合には、ボディＷの回転無し
の場合はI.Gで「58」（PGD値で0.7の下限値）であるの
に対し、ボディＷを360゜回転させた場合はI.Gで「68」
（PGD値で0.8の下限値）である。なお、既知のように、
写像鮮映度におけるIG（イメージグロス）は、鏡面（黒
ガラス）を100とし、それに対する鮮映度の比率を示す
ものであり、PGDは反射映像の識別度を1.0から低下する
に従って塗装面の平滑度が低下する値である。

第２図、第３図に示したデータの試験条件は、次の通
りであるが、この試験条件は、P2で上塗りを行なう場合
の条件を示してある。

a.塗料：メラミンアルキッド（ブラック） 粘度：フォードカップ＃４で22秒/20℃ b.塗膜機：ミニベル（16、000rpm） シェーピングエア…２、0kg/m₂ c.叶出量:2回に分けての吹付けで、 第１回目…100cc/min 第２回目…150〜200cc/min d.セッティング時間:10分×常温 e.焼付条件:140℃×25分 f.下地平滑度:0.6（PGD値） （中塗、PEテープ上） g.回転または反転作動域： セッティング（10分）〜焼付け（10分） h.被塗物：一辺30cmの角筒体の側面に塗装、中心で回転
可能に支持 i.被塗物の回転速度:6rpm、30rpm、60rpmの３通りで行
なったが、回転速度の相違による差異は事実上生じなか
った なお、塗料が主樹脂と硬化剤とを使用する２液硬化型
である場合はセッティング工程P3のみでダレが生じ、ま
た塗料が液体塗料である場合は焼付工程P4でのみダレが
生じるので、ボディＷの回転は、このダレが生じるセッ
ティング工程P3のみあるいは焼付工程P4でのみを行なう
ようにすればよい。また、粉体塗料の場合は、溶剤を含
有しないので、セッティング工程は不用である。

塗料の吹き付け、乾燥 先ず、P2での塗料の吹付けは、塗膜の厚さがダレ限界
以上となるようにして行なわれる。すなわち、従来一般
に用いられている熱硬化型塗料では、“ダレ”を生じな
い塗料の最大厚さすなわちダレ限界値は40μｍ程度であ
るが、工程P2では、このダレ限界となる40μｍよりもは
るかに厚い塗膜となるように塗料が吹付けられる。具体
的には、粘度：フォードカップ＃４で20秒に調整された
メラミンアルキッドが65μｍの塗膜となるように吹付け
られる。

このP2の後、すみやかにP3のセッティング工程へ移行
される。このセッティング工程P3では第４図（ａ）〜
（ｉ）で示すように、ボディＷが水平方向に回転され
る。すなわち、ボディＷが水平方向に伸びる回転軸心ｌ
を中心として回転され、実施例では、この回転軸線ｌ
が、ボディＷの前後方向に伸びるものとされている。な
お、このセッティング工程P3での温度雰囲気は、実施例
では常温としてあるが、40゜〜60℃等次の焼付工程P4で
の温度雰囲気よりも低い温度の範囲で適宜の温度に設定
し得る。勿論、このセッティング工程P3は、あらかじめ
塗料中の低沸点分を揮発させるためであり、これによ
り、次の焼付工程P4で低沸点分が急激に揮発されること
による塗装面でのヒンホール発生が防止される。

焼付工程P4においては、例えば、140℃の温度雰囲気
で、塗料の焼付けが行なわれる。このP4では、第５図に
示すように、ボディＷの温度が120℃となるまで、P₃の
セッティング工程と同様に第４図（ａ）〜（ｉ）に示す
ようにボディＷが水平軸線回りに回転される。ここに、
120℃は車室床面に敷設されたメルトシートの融点であ
り、メルトシートは以下の組成からなる。

（メルトシートの組成） ストレートアスファルト 30wt％ 変性アスファルト 33wt％ アスベルト （あるいはセルロース繊維） 25WT％ 炭酸カルシュウム 9wt％ キルン灰 3wt％ そして、ボディの温度が120℃を越えた以後は、第４
図（ａ）あるいは同図（ｉ）に示す正規姿勢で保持され
る。

上述したP3、P4でのボディＷの水平方向の回転によ
り、P2でダレ限界以上の厚さに塗料を吹付けても、ダレ
が生じることなく塗料が乾燥される。これにより、従来
の塗料方法では得られなかった平滑度の極めて高い高品
質の塗装面が得られる。

また、ボディＷが120℃となった以後回転を停止した
としても、120゜以後の“ダレ”量は、第５図の斜線部
分の積分値で示され、この値は極めて僅かである。また
そのダレ速度も0.1mm/min以内であることから塗装面に
与える影響は無視し得る範囲にある。そして、メルトシ
ートの熱伝導度はボディＷの熱伝導より小さく、このた
めボディＷが120℃となった後にメルトシートがその融
点である120℃に達するため、ボディＷが正規姿勢に保
持されている状態でメルトシートの熱融着されることと
なる。したがって、メルトシートの剥離を誘発する恐れ
はない。

台車 ボディＷを回転させる機能を備えた台車である。

第６図において、台車Ｄの基台21が、車輪22を利用し
て、路面（レール23）上を走行される。この基台21から
は、下方へ伸ばして前後一対のステー24が突設され、こ
の各ステー24に対して、牽引用ワイヤ25が固定されてい
る。このワイヤ25は、防爆上安全な箇所に設けられたモ
ータ（図示略）によって駆動され、これにより、ワイヤ
25を介して台車Ｄが走行駆動される。

一方、基台21上には、その前後端（第６図左右端）に
おいて一対のボックス26、27が固定されている。この一
対のボックス26、27は、後述する回転用治具１を介して
ボディＷを回転自在に支承する支承部となるもので、こ
のため各ボックス26、27の上面にはそれぞれ軸受28、29
が固定配置されている。そして、一対のボックス26と27
との間の空間が、ボディＷ用の前後長よりも若干大きな
支持空間（回転空間）30とされている。なお、回転駆動
部分については後述する。

回転用治具 回転用治具１は、第６図、第７図に示すように、大別
して、前側部分1Fと後側部分1Rと該両部分を連設してい
る補強連結部２とを有している、前側部分1Fは、第８図
に示すように、１枚の鉄板等を折曲形成することにより
形成された連設部３および左右一対の取付部４とを有す
る他、この連設部３に溶接等により接合された円柱上の
回転軸部５を有する。この回転軸部５は、軸受28を介し
てボックス26に回転自在に支承され（第９図参照）、こ
の回転軸部５の回転が連設部３を介して取付部４に伝達
される。なお、実施例では、取付部４は、ボディＷが有
している左右一対のフロントサイドフレーム11の前端部
に対して、例えばボルトを利用して着脱自在に取付けら
れるようになっている。

回転用治具１の後側部分1Rも、前側部分1Fと実質的に
同じように構成されているので、相対応する構成要素に
は同一符号を付してその説明は省略する。ただし、後側
部分1Rの取付部４は、ボディＷが有するリアサイドフレ
ーム12の後端開口にがたつきなく差し込み形式で嵌合さ
れる形状のものとされている。勿論、後側部分1Rの回転
軸部５は、軸受29を介してボックス27に回転自在に支承
されている。そして、前後の両回転軸部５同士は、ボデ
ィＷを間に挟んで、その前後方向同一直線上でかつ水平
方向に伸びるようにされており、この回転軸部５の軸心
が回転中心ｌとなるものである。

回転用治具１の補強連結部２は、前側部分1Fと後側部
分1Rとの各連設部分３に対して溶接等により接合されて
いる。この補強連結部２は、実施例では中空角状の鉄材
を左右２本用いることにより形成されている。この補強
連結部２に対する接合位置は、取付部４の極力近傍とさ
れている。このような、補強連結部２上にはサイドフレ
ーム11、12が少なくとも部分的に着座されて、ボディＷ
の重量を取付部４以外でも分担して支承するようになっ
ている。また、補強連結部２は、ブラケット６によっ
て、取付部４とは離れた位置において、フロントサイド
フレーム11、リアサイドフレーム12にボルト等により固
定され、これによりボディＷががたつきなくより確実に
回転用治具１に結合される。

バランスウェイト ボディＷの回転中心ｌは、ボディＷと回転治具１との
合成の重心Ｇ（第６図参照）を通るようにするのが好ま
しい。すなわち、ｌとＧとを一致させることにより、回
転変動を防止することができる。このｌとＧとを一致さ
せることが難しい場合には、回転用治具１を含むボディ
Ｗの回転軸系にバランスウェイトを設けるとよい。

このようなバランスウェイトＢの一例を第８図に示し
てある。この第８図中41は第１ねじ棒であり、回転用治
具１の前側部分1Fにおける左右一対の取付部４間に架設
されている。この第１ねじ棒41には第１ウェイト42が螺
合され、この第１ウェイト42に対して、第２ねじ棒43の
一端が固定されている。この第２ねじ棒43は、第１ねじ
棒41と直交する方向に伸びて、当該第２ねじ棒43に対し
て第２ウェイト44が螺合されている。

したがって、第１ウェイト42の第１ねじ棒41に対する
螺合位置を変更することにより、ボディＷと回転治具１
とバランスウェイトＢとを含む回転軸系の最終的な重心
Ｇ′の車幅方向の位置調整がなされる。また、第２ねじ
棒43に対する第２ウェイト４の螺合位置を調整すること
によって、重心Ｇ′の上下方向の位置調整がなされる。
さらに、第１ウェイト42の第１ねじ棒41に対する周方向
位置を調整することによって前後方向は勿論のこと、第
２ウェイト44による重心Ｇ′の下方への位置調整および
上方への位置調整され得る（第１ウェイト42の高さ付近
に重心Ｇが通るようにこの第１ウェイト42の高さ位置を
あらかじめ調整してある）。このようにして、回転軸系
の重心Ｇ′の位置が調整されて、当該重心Ｇ′が回転中
心ｌと一致される。

勿論このような重心Ｇ′の調整はボディＷを回転させ
る前の適宜の時期に行なわれ、実施例では準備行程P1の
前、より具体的には台車ＤにボディＷを搭載するときに
合せて行なうようにしてある。

回転駆動（概要） 前記各ボックス26、27内には、それぞれ後述する駆動
ユニットK1、K2が配置されている。この駆動ユニットＫ
は、少なくとも駆動源としてのスプリングを含み、該駆
動源からの動力が伝達される出力軸31が、ボックス26あ
るいは27の外部へ延在されている。そして、各出力軸31
は、スプロケット、チェーンからなる伝動機構32を介し
て、前後の回転軸部５に伝達される。

上記回転用駆動ユニットK1、K2について説明するが、
一方の駆動ユニットK1に起動時用とし、他方の駆動ユニ
ットK2を連続回転用としてある。

駆動ユニットK2（連続回転用） 駆動源 駆動ユニットK2は、第10図、第11図に示すように、そ
れぞれケーシング61回転自在に支持された１つの畜力ド
ラム62および４つの巻取ドラム63を有する。巻取ドラム
63は、畜力ドラム62よりも小径とされてその周回り方向
90゜間隔に配設されている。各ドラム62、63は、それぞ
れの軸方向にフランジによって仕切られた３つのドラム
部62aあるいは63aを有する。この畜力ドラム62aの各ド
ラム部62aと、各巻取ドラム63の各ドラム部63aとの間に
は、それぞれ薄板状に長く伸びるスプリング64が巻回さ
れている。すなわち、スプリング64の一端部6aがドラム
部62aに固定される一方、他端部64bがドラム部63aに固
定されている。そして、４つの巻取ドラム63から伸びる
計４つのスプリング64は、畜力ドラム63に対して４重巻
きとなるようにされている。

スプリング64は、巻取ドラム63（のドラム部63a）に
巻回された状態が自由状態なるようにされており、した
がって、スプリング64が畜力ドラム62に巻回されている
ときは、この分スプリング64にそのばね力が畜力された
状態すなわちスプリング64が復元力を発生するような状
態とされる。より具体的には、スプリング64が畜力ドラ
ム62に巻回されているときは、その復元力によって当該
スプリング64が巻取ドラム63に巻取られるような復元力
を発生し、この復元力に基づいて畜力ドラム62が回転駆
動される（畜力ドラム62が、スプリング64の復元力を回
転力として取出す回転取出機構を兼用）。そして、実施
例では、スプリング64が定荷重型のもの、すなわち、常
に一定トルクの復元力を発生するようにされ、この結果
畜力ドラム62に対する負荷が一定であれば当該畜力ドラ
ム62すなわちその回転軸62bが定速回転される。

増速機構Ｌ 上記畜力ドラム62における回転軸62bの回転は、第12
図、第13図に示す増速機構Ｌを介して、前記出力軸31へ
伝達される。この増速機構Ｌは、ケーシング61と近接配
置されると共にボックス27の一部をも構成するケーシン
グ66を備え、このケーシング66に、上記出力軸31の他、
入力軸67および中間軸68が回転自在に支持されている。
入力軸67は、前記畜力ドラム62の回転軸62bからの回転
力を受けるものである。そして、入力軸67の回転は、増
速用ギア69A、69Bを介して中間軸68に伝達され、この中
間軸68の回転は増速用ギア70A、70Bを介して出力軸31に
伝達される。

定負荷機構Ｍ 上記出力軸31には、第13図に示すように、ブレーキド
ラム56が一体化され、このブレーキドラム56には、スプ
リング57に付勢されたシュー58が当接されている。これ
等の要素56、57、58からなる定負荷機構Ｍにより、スプ
リング57の付勢力に対応した一定の負荷が与えられ、前
記回転駆動源としてのスプリング64の復元力に基づく出
力軸31の回転が、より一層定回転となるようにしてあ
る。

ラチェット機構Ｎ また、上記出力軸31には、ケーシング66（ボックス2
6）外部において、ラチェット歯車71が固定され、この
ラチェット歯車71に対して、ラチェット爪72が係脱され
るようになっている（第14図をも参照）。このラチェッ
ト爪72は、ピン73を中心にしてケーシング66に揺動自在
に支持され、これに連結されたレバー74を操作すること
によって、ラチェット歯車71に対して係脱される。この
ようなラチェット機構Ｎは、ラチェット歯車71（出力軸
31）の第14図時計方向への回転方向が、回転駆動源とし
ての前記スプリング64により復元力によって回転される
方向となっており、ラチェット歯車71にラチェット爪72
が係合した状態では、このスプリング64の復元力により
出力軸31の回転を阻止することになる。換言すれば、レ
バー74を例えば手動操作することにより、回転駆動源と
してのスプリング64の復元力を利用した回転と回転阻止
（復元力取出しの中止）とを、任意に行うことができ
る。

なお、第13図中32aは出力軸31に固定されて伝達機構3
2の一部を構成するスプロケットであり、33は、後述す
るスプリング64巻戻し用の係合部（巻戻し外力入力部）
である。

ラチェット操作機構Ｏ 上記ラチェット機構Ｎの作動を、台車Ｄが所定位置に
きたときに自動的に切換えるには、例えば次のようにし
て行うことができ、この点を第15図を参照しつつ説明す
る。なお、第15図のものでは、ラチェット機構Ｎをボッ
クス27内に配置したものを示してある。

先ず、台車Ｄの走行軌跡に沿ってガイドバー75が固定
配置されている。このガイドバー75の台車Ｄに臨む面
は、低い部分75aと高い部分75bと該両部分を滑らかに連
設するテーパ面75cとから構成されている。

一方、ボックス27に固定されたブラケット76にベルク
ランク77が揺動自在に支持され、このベルクランク77の
一端部に、入力ロッド８の基端部が連結されると共に、
ベルクランク77の他端部に、前記レバー74に連なる出力
ロッド79が連結されている。上記入力ロッド78は、上記
ブラケット76によって、台車Ｄの搬送方向と直交する方
向に摺動自在に保持されて、その先端部にはフォロアと
してのローラ80が回転自在に取付けられている。そし
て、スプリング81によって、上記ローラ80がガイドバー
75に対して常に当接するように付勢されている。

以上のような構成により、レバー74の位置は、ローラ
80が当接するガイドバー75の高さ位置によって変更さ
れ、実施例では、高い部分75bに当接したときがラチェ
ット機構Ｎにより出力軸31の回転が阻止され、逆にロー
ラ80が低い部分75aに当接したときは出力軸31の回転が
許容される。

駆動ユニットK1（起動用） ボックス26内に設けられる駆動ユニットK1部分につい
て、第16図、第17図に参照しつつ説明する。なお、駆動
ユニットK2と同一構成要素には同一符号を付してその説
明を省略する。

先ず、回転駆動源としてのスプリング64および畜力ド
ラム62、巻取ドラム63の構成は、前述した連続回転用の
駆動ユニットK2のものと同じであるが、各ドラム62、63
およびスプリング64がそれぞれ１つのみ設けられている
点において駆動ユニットK2と異なっている。また、スプ
リング64の復元力に基づく回転用治具１に対する回転力
付与は、減速歯車およびクラッチを介して行うようにな
っている。

先ず、ボックス26内には、摩擦式クラッチ85のクラッ
チプレート85aおよびクラッチドラム85bが回転自在に支
持され、クラッチプレート85外周に固定した歯車86が、
畜力ドラム62の回転軸62bに固定した歯車87に噛合され
ている。歯車86、87は減速機構を構成するもので、この
ため歯車86は87よりも大径とされている。

クラッチドラム85b内に配置されたクラッチ出力軸
が、出力軸31とされている。したがって、クラッチ85が
接続されたとき、スプリング64による復元力に基づく畜
力ドラム62（回転軸62b）の回転が、減速されて出力軸3
1に伝達される。これにより、起動時に必要とされる大
きなトルクが確保される。

クラッチ85は、ボディＷの回転起動後に速やかに起動
用のスプリング64と回転用治具１との連結を断つために
介在されるものである。すなわち、起動用はスプリング
64の復元力は減速して出力軸31に伝達する関係上、例え
ばボディＷをほぼ１回転させる程度でその復元力を失っ
てしまうように設定されている（巻取ドラム63に巻取ら
れてしまう）。一方、連続回転用のスプリング64は、起
動用のスプリング64と同一長さとしても、増速機構Ｌを
介してボディＷを回転させるため、起動用のスプリング
64に比してより多くの回転数（例えば10回転）ボディＷ
を回転させ得ることになる。そして、起動後に起動用ス
プリング64がボディＷの回転を阻害しないように、クラ
ッチ85を切断することになる。

このクラッチ85の断続を自動的に行うため、実施例で
は、畜力ドラム62に対するスプリング64の巻回量（スプ
リング64を含むドラム62の径方向の大きさ）を検出し
て、この巻回量が殆ど零になった時に、クラッチ85を切
断するようにしてある。

畜力ドラム62に対するスプリング64の巻回量を検出す
る機構Ｑは、第17図に示すようになっている。すなわ
ち、ボックス26に対して、ピン88を中心にレバー89が揺
動自在に支持され、該レバー89の先端部にはフォロアと
しての球体90が回転自在に保持されている。そして、レ
バー89はスプリング91によって、畜力ドラム62の外周面
（巻回されているスプリング64）に向けて常時当接する
ように付勢されている。このレバー89には、ケーブル92
が連結されている。すなわち、ケーブル92は、少なくと
もその両端部がボックス26に固定されたアウタチューブ
92aと、この内部に配設されたインナワイヤ92bとを有
し、インナワイヤ92bの一端が上記レバー89に連結され
ている。そして、インナワイヤ92bの他端が、第16図に
示すように、クラッチ85のクラッチレリーズレバー85c
に連結されている。

これにより、畜力ドラム64に対するスプリング64の巻
回量が少なくなって、当該スプリング64の復元力が殆ど
零になると、レバー89の変位によって、インナワイヤ92
bを介してレリーズレバー85cが変位され、クラッチ85が
切断される。

定姿勢ストッパ機構Ｒ ボディW9の温度が120℃となったときに、ボディＷの
回転を正規姿勢に保持させるための機構である。

尚、ボディＷの温度検出としては、電気的な温度セン
サを用いてもよいが、防爆上の見地から120℃で変態す
る形状記憶合金を採用してある。

第18図乃至第20図において、定姿勢ストッパ機構Ｒ
は、ボックス26あるいは27上に固定されたストッパ105
を備えている。ストッパ105は、ケーシング105aを有
し、このケーシング105a内には、ストッパロッド105bが
上下動自在に嵌挿されている。ストッパロッド105bは、
リターンスプリング105cによって縮み方向に付設されて
いる。他方、ストッパロッド105bの基端と、ケーシング
105aの下面との間には形状記憶合金105dが配設され、こ
の形状記憶合金105dは常温で縮み形状をとり、120℃で
伸び形状に変態するものとなっている。そして、ストッ
パロッド105bの先端部には、フォロアとしての球体105e
が回転自在に保持されている。

このようなストッパロッド105eは。その先端部（球体
105e）が回転用治具１の回転軸部５側面に臨み、これに
対応して回転軸部５の外周面には係止凹所106が形成さ
れている。この係止凹所106に上記球体105eが嵌入した
ときがボディＷがそのルーフ側を上にした正規姿勢をと
るときであり、この正規姿勢の保持は形状記憶合金105d
が伸び形状をとり続けることによりなされる（第20図
（ロ）参照）。勿論、形状記憶合金105dはFi−Ni合金、
An−Cd合金、Cu−Zn−Ｘ合金（Ｘ＝Si、Su、Al）、Ni−
Al合金等の種々のものが使用可能である。

定姿勢ストッパ機構Ｒの変形例 第21図（イ）、（ロ）において、定姿勢ストッパ機構
Ｒは、ボックス26あるいは27上に設けられた停止レバー
110を備えている。停止レバー110はピン111を中心に揺
動自在に支持されて、その一端部110aが上記回転軸部５
の側面に臨み、停止レバー110の他端部110bには、ボッ
クス26あるいは27との間に形状記憶合金112とリターン
スプリング113が架設されている。形状記憶合金112は、
常温で縮み形状をとり、120℃で伸び形状に変態するも
のとされている。そして、形状記憶合金112が伸び形状
に変態したときには、係止レバー110が、図中、反時計
方向に揺動し、係止レバー110の一端部110aが回転軸部
５の外周面に形成された係止凹所114に嵌入して、ボデ
ィＷの回転が停止されるようになっている（第23図
（ロ）参照）。そして、このときボディＷは正規姿勢を
とる。） 他の変形例としては、第22図（イ）、（ロ）に示すよ
うに、上記形状記憶合金12に代えて、例えばアンバーと
青銅とからなるバイメタル114を利用してもよい。ここ
に、第22図（イ）は常温時の状態を示し、第22図（ロ）
は、120℃となったときの状態を示すものである。

移載装置 工程５で台車ＤからのボディＷの脱荷、あるいは工程
P7での台車ＤへのボディＷの搭載を行うための装置であ
る。その一例を、第23図〜第25図に示してあるが、工程
P5用のものに着目して説明する。この移載装置は、第27
図に示すように、塗装ラインでの台車移動軌跡R1と組立
工程での台車あるいはハンガ等の移動軌跡R2とが近接す
る移載ステーションS1に設置される。この移載ステーシ
ョンS1に設置される移載装置は第23図、第24図に示すよ
うに、実質的にリフタ51によって構成される。このリフ
タ51は、左右一対のガイドポスト52と、各ガイドポスト
52に上下駆動されるように取付けられた基台53と、この
各基台53より、それぞれ伸縮し得るように駆動される支
持脚54と、を有する。この各支持脚54は、それぞれ、台
車の移動方向に隔置された前後一対の支持部54aを有す
る。

以上のような構成において、塗装ラインからのボディ
Ｗを支持した台車Ｄが、移載ステーションS1で停止され
る。台車Ｄが停止されると、最下方にある基台53より支
持脚54が伸ばされた後、基台53が上昇動される。これに
より、第23図、第24図に示すように、台車Ｄ上のボディ
Ｗは、支持脚54の支持部54aによってボディＷのサイド
シルあるいはフロアフレーム部分を支承されつつ、台車
Ｄから持ち上げられて高い位置へと上昇される。この
後、組立ライン用の台車Ｄが移載ステーションS1に位置
される。この後は、基台53を下降させて、ボディＷを組
立ライン用の台車に移載する。そして、次の移載に備え
て、支持脚54が縮長される（第23図一点鎖線参照）。こ
のようにして、塗装ライン用の台車から組立ラインの台
車へとボディＷが移載される。

勿論、ボディＷの台車Ｄからの脱荷は、当該ボディＷ
が所定回転姿勢の状態で行われ、この所定回転姿勢の保
持は前述したストッパ機構Ｒによって確保される。

一方、P7での台車Ｄに対するボディＷの搭載は、上記
手順とは逆の手順で行えばよく、このとき台車Ｄに搭載
されるボディＷは当然ことながら塗装前のものである。

なお、ボディＷの移載時には、台車Ｄを前後、左右方
向からクランプする位置決め装置等によって、当該台車
Ｄを所定位置に不動状態でしっかりと固定しておくのが
好ましい。また、移載装置としては、高所を間欠送りさ
れるハンガを有するものとして、リフタ51により一端ハ
ンガへ移し替えた後、このハンガによりボディＷを組立
ライン用の台車の上方へ移動させ、この位置で再びリフ
タを利用してハンガから組立ライン用の台車Ｄへとボデ
ィを移載するようにしてもよい。

巻戻し機構Ｔ 回転用スプリング64（64−１、64−２）に畜力するた
め（復元力を貯える）ためのものである。本実施例で
は、巻戻し機構Ｔは、非防爆ゾーンのうち、台車Ｄに塗
装前のボディＷが搭載される直前における台車Ｄの搬送
経路に設けてある。

巻戻し機構Ｔは、第26図に示すように、左右一対のガ
イドポスト121と、各ガイドポスト121に上下動自在に嵌
合されたスライダ122と、を備えている。このスライダ1
22は、各々モータ123によってワイヤ124を介して上下動
される。左右一対のスライダ122の間には、保持バー125
が架設され、この保持バー125の中間部に、ケーシング1
26が固定されている。このケーシング126内には、第27
図に示すように、エアモータ27、減速機128が配設さ
れ、これにより、モータ127の回転が、減速機128で減速
される。そして、減速機128の出力軸128aがケーシング1
26の外部へ延在されて、その先端部に係合ボックス129
が固定されている。

以上のような構成により、台車Ｄが接近してくると、
ケーシング126が下降され、さらなる台車Ｄの接近によ
り、その係合ボックス129に対して、台車Ｄに設けられ
ている巻戻し用係合部33が係合される。この後、モータ
127が駆動されて、係合部33が回転駆動され、回転用ス
プリング64に畜力される。

この畜力後は、台車Ｄが一旦巻戻し機構Ｔに対して若
干後退された後、ケーシング126が上方へ移動される。
この後は、台車Ｄは、左右のガイドポスト121間を通っ
て次の工程P7へと移動される。

なお、巻戻し機構Ｔとしては、専用のアクチュエータ
を別途設ける他、台車Ｄのレール23に対する変位を利用
して行うこともできる。この場合、例えば、台車Ｄの走
行軌跡に沿って所定長さだけラックバーを固定配置する
一方、台車Ｄにはこのラックバーに噛合関係な歯車を回
転可能に支持させ、この歯車の回転に伴ってスプリング
64の巻戻しを行うようにすればよい（例えばワイヤとこ
れに巻回されるドラムとを利用した歯車と畜力ドラム62
との連結）。勿論、ラックバーは、スプリングの畜力に
必要な歯車の回転数に相当する長さだけ設けられること
になる。このような場合は、ラックバーを台車Ｄの移動
軌跡に沿って複数箇所、例えば工程P1とP3とP4との各直
前にそれぞれ設けるようにすれば、例えば第９図、第10
図に示す実施例の場合において用いるスプリング64の長
さを短いのものとすることができる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、メ
ルトシートの剥離の問題を生ずることなく、平滑度が極
めて良好な塗装面を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体工程図。 第２図、第３図は塗料の厚さとダレと塗装面の平滑度と
回転との関係を示すグラフ。 第４図は被塗物としての自動車用ボディが回転すること
に伴う姿勢変化の状態を示す図。 第５図は実施例におけるボディＷと温度変化とボディＷ
の回転停止タイミングとの関係を示すグラフ。 第６図はボディを回転させるようにしたボディ搬送用の
台車および回転用治具の一例を示す側面図。 第７図は台車と回転用治具を示す第６図の平面図。 第８図は回転用治具の前側部分を示す斜視図。 第９図は第７図の左側面図。 第10図は連続回転用スプリングの設置例を示す要部正面
図。 第11図は第10図を上方から見た場合の一部断面平面図。 第12図は増速歯車機構をこの軸方向から見た簡略正面
図。 第13図は第12図のXIII−XIII線に沿う平面一部断面図。 第14図は回転用スプリングによる回転と回転係止とを行
うラチェット機構を示す要部側面図。 第15図は第14図のラチェット機構を自動的に操作するた
めの一例を示す要部平面図。 第16図は起動用スプリングの装置部分を示す平面断面
図。 第17図は第16図のＹ−Ｙ線断面図。 第18図はボディＷを正規姿勢で保持するためのストッパ
機構の一例を示す斜視図。 第19図は第18図に用いられるストッパ機構の正面図。 第20図はストッパ機構に含まれるストッパの断面図で同
図（イ）は常温時の状態を示し、同図（ロ）は120℃以
上のときの状態を示すものである。 第21図はボディＷを正規姿勢で保持するためのストッパ
機構の変形例を示すもので、同図（イ）は常温、同図
（ロ）は120℃以上のときの状態を示すものである。 第22図はボディＷを正規姿勢で保持するためのストッパ
機構の他の変形例を示すもので、同図（イ）は常温、同
図（ロ）は120℃以上のときの状態を示すものである。 第23図〜第25図は台車Ｄに対する被塗物の移載装置の一
例を示すもので、第23図は正面図、第24図は側面図、第
25図は台車の移動軌跡を示す簡略平面図である。 第26図、第27図は回転用スプリングに対して復元力を付
与するための畜力装置を示すもので、第26図は斜視図、
第27図は側面図である。 P1〜P7:工程（P3、P4:乾燥工程） R:定姿勢ストッパ機構 W:自動車ボディ l:水平回転軸線 D:搬送用台車 K1、K2:駆動ユニット 105:ストッパ 105d:形状記憶合金

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−158725（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−141881（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−115665（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車ボディにダレ限界以上の塗料を塗布
   した後、自動車ボディに水平軸線回りの回転を加えつつ
   乾燥する工程において、 自動車ボディの温度が、該自動車ボディの車室床面に敷
   設されたメルトシートの融点以上となった以後は、自動
   車ボディの回転を停止し、自動車ボディのルーフ側を上
   にした正規姿勢に保持する、 ようにしたことを特徴とする自動車ボディの塗装乾燥方
   法。