JP2020000971A - Sealer application device and ceramic member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シーラ塗布装置、または、セラミック部材に関する。 The present invention relates to a sealer coating device or a ceramic member.
従来から、車体を構成するパネル部材、例えばドアパネルには、インナパネルとアウタパネルとを接合して形成されるものが存在する。そして、このインナパネルとアウタパネルの接合後、両者の合わせ位置には、シーラ塗布装置によって防水や防錆加工のためのシーラが塗布される。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a panel member that forms a vehicle body, for example, a door panel formed by joining an inner panel and an outer panel. Then, after the inner panel and the outer panel are joined, a sealer for waterproofing and rustproofing is applied to a position where the inner panel and the outer panel are joined by a sealer application device.
上記シーラ塗布装置によりシーラを塗布する際には、ノズルをガイドするためのガイド部材をパネルの表面に当接させることで、ノズルの吐出口を上記合わせ位置の近くに適切に位置決めすることができる。そして、この状態で、合わせ位置に沿ってノズルを移動させながらシーラを吐出させることにより、合わせ位置に適切にシーラを塗布することができる。 When the sealer is applied by the sealer applying device, the guide member for guiding the nozzle is brought into contact with the surface of the panel, whereby the discharge port of the nozzle can be appropriately positioned near the alignment position. . Then, in this state, the sealer is discharged while moving the nozzle along the alignment position, so that the sealer can be appropriately applied to the alignment position.
上記の塗布動作時には、ガイド部材がパネルの表面に摺動することになるため、繰り返しの塗布動作により、ガイド部材が摩耗して形状が変化してしまい、ノズルを適切に位置決めすることができなくなってしまう。このような摩耗対策として、例えば特許文献1では、ガイド部材を耐摩耗性に優れた金属材により構成している。
At the time of the above application operation, the guide member slides on the surface of the panel, so the repeated application operation causes the guide member to wear and change its shape, making it impossible to properly position the nozzle. Would. As a countermeasure against such wear, for example, in
シーラ塗布装置による繰り返しの塗布動作により、上記のガイド部材の他、ノズルの摩耗も問題になる。つまり、ノズルがパネルの表面に摺動して摩耗あるいは変形すると、シーラの塗布状態が変化し、塗布不良を生じてしまう。 Due to the repetitive coating operation by the sealer coating device, abrasion of the nozzle in addition to the above-mentioned guide member becomes a problem. That is, when the nozzle slides on the surface of the panel and is worn or deformed, the application state of the sealer changes, resulting in poor application.
しかし、特許文献1のように、部材全体を耐摩耗性の部材によって構成することは、コストの面などから、必ずしも現実的ではない。
However, it is not always practical to form the entire member with a wear-resistant member as in
このような事情から、本発明では、ノズルの摩耗による塗布不良を防止することを課題とする。 Under such circumstances, it is an object of the present invention to prevent coating defects due to abrasion of nozzles.
上記の課題を解決するため、本発明は、シーラを吐出する吐出口を有するノズルを備えたシーラ塗布装置であって、前記ノズルは、少なくとも前記吐出口側が、基材の表面にセラミック部材を一体的に設けて構成されるシーラ塗布装置であることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is a sealer coating apparatus including a nozzle having a discharge port for discharging a sealer, wherein the nozzle has at least the discharge port side integrally formed with a ceramic member on a surface of a base material. Characterized in that it is a sealer coating device that is configured to be provided in an integrated manner.
本発明によれば、ノズル表面にセラミック部材を設けることにより、ノズルの耐摩耗性を向上させ、ノズルの摩耗によるシーラの塗布不良を防止することができる。 According to the present invention, by providing the ceramic member on the nozzle surface, the wear resistance of the nozzle can be improved, and poor application of the sealer due to the wear of the nozzle can be prevented.
上記のシーラ塗布装置として、セラミック部材は、吐出口の側へ向けてその厚みが漸減するテーパ形状とすることができる。これにより、セラミック部材の吐出口の側の厚みを極力小さくして、吐出口の側のノズルの厚みを小さく設定することを可能にすると共に、吐出口と反対側の厚みを大きくすることで、セラミック部材の剛性を確保することができる。 In the above-mentioned sealer application device, the ceramic member may have a tapered shape whose thickness gradually decreases toward the discharge port. Thereby, the thickness of the ceramic member on the side of the discharge port is made as small as possible, and the thickness of the nozzle on the side of the discharge port can be set small, and the thickness on the side opposite to the discharge port is increased, The rigidity of the ceramic member can be ensured.
また、本発明は、シーラを吐出するノズルの表面に一体的に設けられるセラミック部材であって、その主成分を酸化ジルコニウムとするセラミック部材を特徴とする。 Further, the present invention is characterized by a ceramic member integrally provided on a surface of a nozzle for discharging a sealer, the main component of which is zirconium oxide.
本発明によれば、ノズル表面に設けるセラミック部材により、ノズルの耐摩耗性を向上させ、ノズルの摩耗によるシーラの塗布不良を防止することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the abrasion resistance of a nozzle can be improved by the ceramic member provided on the nozzle surface, and the coating failure of a sealer by the abrasion of a nozzle can be prevented.
本発明によれば、ノズル表面に設けるセラミック部材により、ノズルの耐摩耗性を向上させ、ノズルの摩耗によるシーラの塗布不良を防止することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the abrasion resistance of a nozzle can be improved by the ceramic member provided on the nozzle surface, and the coating failure of a sealer by the abrasion of a nozzle can be prevented.
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、車体1に設けられるバックドア2は、バックドア2を構成するインナパネルとアウタパネルを接合して形成された後、その合わせ位置にシーラを塗布する塗布動作が行われる。
As shown in FIG. 1, after the
具体的には、作業者3は、バックドア2を構成するインナパネルとアウタパネルの合わせ位置に、シーラ塗布装置としての塗布ガン10を接近させ、シーラを塗布する。インナパネルとアウタパネルの合わせ位置は、パネルの端縁に沿って延在しており、例えば作業者3は、図の矢印C方向へ塗布ガン10を移動させながらシーラを吐き出させることで、合わせ位置に沿ってシーラを塗布することができる。なお、図1ではバックドア2を例示したが、これに限らず、サイドドアやフードパネル等、車体1に設けられる各パネル部材のインナパネルとアウタパネルの合わせ位置に対して、本実施形態の塗布ガンによりシーラを塗布することもできる。
Specifically, the
図2および図3に示すように、塗布ガン10は、パイプ19と、ノズル11およびガイド部材12を有する。ノズル11は、パイプ19の先端部分に設けられる。また、パイプ19から枝分かれするようにして、その先端側にガイド部材12が設けられる。ガイド部材12は、ノズル11に隣接して設けられる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図4に示すように、ノズル11は、基材13と、基材13の外面側に設けられたセラミック部材14とにより構成される。本実施形態では、エポキシ系の接着剤を用いて、基材13の表面にセラミック部材14が接着されることで、セラミック部材14が基材13と一体的に設けられている。ただしこれに限らず、適宜の方法で接着、固定等して、セラミック部材14を基材13に一体的に設けたノズル11を形成することができる。このように、基材13の表面にセラミック部材14を設ける構成とすることで、例えば、セラミック部材14のみで成形することが困難な形状であっても、成形することが可能になる。また、基材13に貼り付けるセラミック部材14を交換するだけで、ノズル11を元の形状に復元できるため、そのメンテナンスも容易になる。
As shown in FIG. 4, the
セラミック部材14は、基材13よりも耐摩耗性に優れた材料によって構成される。 本実施形態では、セラミック部材14は、酸化ジルコニウムを主成分とする。また基材13は、SUSを材料としている。セラミック部材14の主成分が酸化ジルコニウムであると、耐摩耗性が高いので、セラミック部材14自体の摩耗が少なく、長期間にわたって使用することができる。また、セラミック部材14の主成分が酸化ジルコニウムであると、ヤング率がSUSのヤング率と同程度、例えば、200GPa以上220GPa以下となるので、基材13が弾性変形した場合、セラミック部材14も同程度に弾性変形して、基材13に追従しやすくなる。
The
ノズル11の中央で、各基材13の内面側には吐出口11aが設けられており、パイプ19を介して供給されるシーラが、吐出口11aから吐き出される。
At the center of the
ノズル11は、シーラの吐き出し具合に影響を与える吐出口11aの側の厚みWによって、吐出口11aからのシーラの吐出具合が変化するため、この厚みWを適切に設定することが重要になる。この点、従来のノズルでは、単一の材料(例えばSUS)によりノズルを構成し、吐出口の側の厚みWを設定していた。
In the
これに対して、本実施形態のノズル11では、上記のように基材13の表面にセラミック部材14を設ける構成とした上で、基材13とセラミック部材14との吐出口11aの側の厚みの合計が厚みWとなるように、それぞれの厚みを設定している。これにより、従来のノズルとシーラの吐出具合を変化させることなく、セラミック部材14を表面に設けたノズル11を形成することができる。また、ノズル11の一部のみ、つまり、車体に当接する外面側にセラミック部材14を用いることで、必要な箇所にのみセラミック部材14を配することができ、例えば、ノズル11を単一のセラミック部材14で構成する場合と比較すると、ノズル11のコストダウンを実現できる。
On the other hand, in the
さらに、本実施形態では、セラミック部材14は、基材13に貼り付けされる面と反対側の面がテーパ形状をしており、吐出口11aの側へ向かうに従って、その厚みが漸減する構成をしている。このような形状により、セラミック部材14の吐出口11aの側の厚みをできるだけ小さくし、より小さい幅の厚みWであっても実現可能にすると共に、セラミック部材14の基端側(吐出口11aと反対側)の厚みを大きくすることで、セラミック部材14の剛性を確保できる。なお、本実施形態では一例として、厚みWを1.0mm、セラミック部材14の吐出口11a側の端部の厚みを0.5mmに設定している。
Further, in the present embodiment, the
セラミック部材14は、吐出口11a側の端縁に面取りがなされる。これにより、ノズル11が車体に接触した際に、車体の塗装面を傷つけることを防止できる。
The
図3に示すように、ガイド部材12は、基材15と、基材15の一端側の表面に設けられた、耐摩耗性部材16とにより構成される。
As shown in FIG. 3, the
本実施形態では、ノズル11と同様、基材15はSUSにより構成され、耐摩耗性部材16は酸化ジルコニウムを主成分としたセラミック材により構成される。また、耐摩耗性部材16は、エポキシ系の接着剤により接着され、基材15に一体的に設けられる。
In the present embodiment, similarly to the
図5に示すように、耐摩耗性部材16は、中空円筒状に形成され、その一端側に切り欠き部が設けられ、他端側で基材15の表面に貼り付けられている(図示省略)。耐摩耗性部材16の主成分が酸化ジルコニウムであると、ヤング率がSUSのヤング率と同程度、例えば、200GPa以上220GPa以下となるので、基材15が弾性変形した場合、耐摩耗性部材16も同程度に弾性変形して基材15に追従しやすくなる。
As shown in FIG. 5, the wear-
なお、セラミック部材14および耐摩耗性部材16(以下、セラミック部材14および耐摩耗性部材16を併せて言う場合、単に部材と言う。)における主成分とは、各部材を構成する成分100質量%に対して、80質量%以上を占める成分をいい、酸化ジルコニウム以外の成分として、酸化珪素および酸化アルミニウムの少なくともいずれか、また、安定化剤として、酸化イットリウム(Y2O3)、酸化イッテルビウム(Yb2O3)、酸化セリウム(CeO2)、酸化ディスプロシウム(Dy2O3)、酸化マグネシウム(MgO)および酸化カルシウム(CaO)の少なくともいずれかを、それぞれ含んでいてもよい。
The main component in the
各部材を構成する成分の含有量は、X線回折装置(XRD)を用いて、成分を同定した後、蛍光X線分析装置を用いて、元素の含有量を求め、同定された成分の含有量に換算すればよい。また、各部材のヤング率はJIS R1602−1995に記載の超音波パルス法により求めることができる。 The content of the components constituting each member is determined by identifying the components using an X-ray diffractometer (XRD), then determining the content of the elements using an X-ray fluorescence analyzer, and determining the content of the identified components. What is necessary is just to convert into quantity. The Young's modulus of each member can be determined by the ultrasonic pulse method described in JIS R1602-1995.
また、セラミック部材14の主成分が酸化ジルコニウムである場合、酸化ジルコニウムの結晶粒子の平均粒径は1μm以下(但し、0μmを除く)とすることが好ましい。酸化ジルコニウムの結晶粒子の平均粒径が上記範囲であると、ノズル11が高温に曝されるような環境で長時間用いられても、正方晶から単斜晶への相変態が生じにくくなるため、長期間に亘って用いることができる。特に、酸化ジルコニウムの結晶粒子の平均粒径は0.4μm以下(但し、0μmを除く)とすることが好ましい。
When the main component of the
各部材を構成する粒子の平均粒径を求めるには、まず、それぞれの部材の破断面が鏡面になるまで研磨し、サーマルエッチングする。サーマルエッチングにより得られた面を測定面とし、走査型電子顕微鏡を用いて5000〜10000倍の倍率で撮影して画像を得る。画像内の任意の点を中心として、1本当たりの長さが、例えば、8μmである直線を30°間隔で6本引き、この6本の直線上に存在する結晶の個数をこれら直線の合計長さで除することで、平均粒径を求めることができる。 In order to determine the average particle diameter of the particles constituting each member, first, each member is polished until the fracture surface becomes a mirror surface, and then thermal etching is performed. The surface obtained by the thermal etching is used as a measurement surface, and an image is obtained by photographing at a magnification of 5000 to 10,000 times using a scanning electron microscope. With respect to an arbitrary point in the image as a center, six straight lines each having a length of, for example, 8 μm are drawn at 30 ° intervals, and the number of crystals existing on the six straight lines is calculated as the sum of these straight lines. By dividing by the length, the average particle size can be determined.
また、例えば、SUS等のセラミック部材よりも耐摩耗性に劣る材料によって構成された既存のノズル11に対して、本実施形態のセラミック部材を後加工で接着等して一体的に設けることにより、既存のノズル11の耐摩耗性を向上させることもできる。この際、ノズル11の厚みWを変化させないように(例えば、ノズル11の一部を切削する等して)、セラミック部材14を貼り付けることで、塗布ガン10によるシーラの塗布具合を変化させることなく、ノズル11の耐摩耗性を向上させることができる。なお、ノズル11の場合を示したが、既存のガイド部材12についても同様に、耐摩耗性部材16を貼り付けることにより、その耐摩耗性を向上させることができる。この際、ガイド部材12の厚み等の形状を変化させないように、耐摩耗性部材16を貼り付けることで、塗布ガン10によるシーラの塗布具合に影響を与えずに耐摩耗性を向上させることができる。
In addition, for example, the ceramic member of the present embodiment is integrally provided to the existing
次に、図6および図7を用いて、上記の塗布ガン10により、インナパネル21とアウタパネル22により構成されるパネル部材20の合わせ位置23に、シーラを塗布する動作を説明する。
Next, an operation of applying a sealer to the
図6および図7に示すように、塗布ガン10をパネル部材20に接近させ、ガイド部材12の側面をパネル部材20のいずれかの部分(図示例では、アウタパネル22の折り返し部分)に当接させることにより、ノズル11を車体に対して位置決めして、パネル部材20の所定の位置に当接させ、吐出口11aを合わせ位置23に接近させることができる。この状態で、塗布ガン10がシーラXを吐出することにより、合わせ位置23にシーラXを塗布することができる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
そして、ガイド部材12をパネル部材20に当接させ、吐出口11aを合わせ位置23に接近させた状態を維持しながら、塗布ガン10を合わせ位置23の延在方向(図6のシーラXが塗布された方向で、図7の紙面手前奥方向)に沿って移動させ、シーラXを吐出させる。これにより、合わせ位置23の延在方向に沿って、シーラXを塗布することができる。
Then, the
この塗布動作の過程で、ノズル11の吐出口11aの側の端縁およびガイド部材12の表面が、パネル部材20の表面に摺動する。この際、上記のように、ノズル11の吐出口11a側の端縁およびガイド部材12の表面にセラミック部材14および耐摩耗性部材16を設けることにより、ノズル11およびガイド部材12の表面の摩耗を防止することができる。従って、塗布ガン10の繰り返しの使用により、ノズル11の表面が摩耗してシーラの吐き出し具合が変化したり、ガイド部材12の表面の摩耗によって、ガイド部材12のパネル部材20に対する当接状態が変化して、シーラXの吐出位置が変化したりすることを防止できる。このため、塗布ガン10の細かなメンテナンスをすることなく、常に安定した品質でシーラを塗布することができる。よって、塗布ガン10のメンテンナンスの手間や交換のための費用を削減することもできる。なお、ガイド部材12が当接する位置は、パネル部材20に限らず、車体におけるパネル部材20近傍の所定位置であってもよい。
In the course of this coating operation, the edge of the
さらに、上記のシーラの塗布動作の際に、セラミック部材14をテーパ形状とすることで、例えば、ノズル11を適切な吐出位置に移動させたり、合わせ位置23の延在方向に沿ってノズル11を移動させたりといった動作の際に、このテーパ面を、車体に当接してノズル11を適切な方向へ案内するガイド面とすることもできる。
Further, at the time of applying the sealer, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
以上の実施形態では、セラミック部材14をその厚みが漸減するテーパ形状とした(図4参照)が、例えば、吐出口11aの側へ向けて段階的にその厚みが小さくなるような形状や、吐出口11aの側が、部分的に厚みが小さくなるような形状とすることもできる。
In the above embodiment, the
また以上の実施形態では、基材13を覆うようにして、その外側にセラミック部材14を設けたが、例えば、ノズル11のうち、車体に接触する部分にだけセラミック部材14を設けてもよい。
Further, in the above embodiment, the
1 車体
2 バックドア
3 作業者
10 塗布ガン(シーラ塗布装置)
11 ノズル
11a 吐出口
12 ガイド部材
13 基材
14 セラミック部材
15 基材
16 耐摩耗性部材
19 パイプ
21 インナパネル
22 アウタパネル
23 合わせ位置
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ノズルは、少なくとも前記吐出口の側が、基材の表面にセラミック部材を一体的に設けて構成されることを特徴とするシーラ塗布装置。 A sealer coating device including a nozzle having a discharge port for discharging a sealer,
The sealer coating device, wherein the nozzle is configured by integrally providing a ceramic member on a surface of a base material at least on a side of the discharge port.
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