JP3883832B2 - 制振材付車体パネル及び制振材塗布装置 - Google Patents
制振材付車体パネル及び制振材塗布装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制振材付車体パネル及び制振材塗布装置に係り、詳しくは、自動車等の車体パネルに粘性状の制振材を塗布により施工する技術に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
自動車等の車体には、車内騒音の低減化等のために防振、防音材、即ち制振材（アスファルトシート等）が設けられている。そして、かかる制振材を設ける場合、シート状の材料を車体にセットし、塗装焼付け工程で加熱することにより該材料を車体に溶着させるのが一般的である。
【０００３】
また、制振材の剛性を高め制振効果を高めるために、制振材の上に制振材の一種としてやはりシート状の拘束材（加熱硬化樹脂シート等）を重ねることも一般的に行われている。
しかしながら、制振材或いは拘束材としてこのようなシート状の材料を用いる場合、車体の形状等に合わせて多種類のシートを用意する必要があり、またこれら多種類のシートを敷設する作業に手間がかかるという問題がある。
【０００４】
そこで、粘性状の制振材を車体に塗布することで制振材を車体に設けるようにした技術が、特公昭５６−２３６６２号公報等に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に開示される技術では、粘性状の制振材を車体に単層だけ塗布するようにしており、このような単層塗布の制振材では、ある程度の制振は達成できるものの、上記シート状の制振材と拘束材とを重ねたものに比べて制振性能が劣るという欠点がある。
【０００６】
そこで、粘性状の制振材を車体に塗布した後に、やはり粘性状の拘束材を重ねて塗布することが考えられるが、この場合、極力短い作業時間内で制振材と拘束材との双方の塗布作業を終えることが要求され、また、共に粘性を有する制振材と拘束材とを所謂Ｗｅｔ−Ｏｎ−Ｗｅｔの状態でいかに効率良く且つ十分な制振性能を確保するよう車体に塗布するかが課題となる。
【０００７】
そして、効率良く且つ十分な制振性能を確保するよう車体に塗布するために、いかなる組成の制振材と拘束材とを選択するかが課題となる。特に、拘束材には、▲１▼使用温度域で十分な剛性を有し、制振材を拘束する効果を発揮すること、▲２▼下層の制振材の乾燥を妨げず、同時に自らも塗装焼付け工程で加熱され乾燥硬化すること、▲３▼塗布時に制振材と同時塗布可能な粘度特性を有すること、等の特性が要求され、拘束材の選択が重要となる。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、粘性を有する制振材と拘束材とを効率良く且つ十分な制振性能を確保するよう塗布した制振材付車体パネルを提供するとともに、粘性を有する制振材と拘束材とを効率良く且つ十分な制振性能を確保するよう車体に塗布可能な制振材塗布装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１の制振材付車体パネルでは、制振材が塗布された制振材付車体パネルであって、前記制振材が下層材料と上層材料からなり、これら下層材料と上層材料とが、塗布時にそれぞれ１００重量％のうち合成樹脂エマルジョン、ゴムラテックス、ブロックポリマーのラテックスの少なくともいずれか一つからなる水系高分子粘弾性材料１０〜４０（ｄｒｙ）固形重量％、無機充填材、ポリマー微粉末の少なくともいずれか一つからなる充填材３０〜７０重量％、消泡剤、分散剤、増粘剤、界面活性剤、成膜助剤、溶剤の少なくともいずれか一つからなる添加剤及びエポキシ、オキサゾリン、亜鉛華の少なくともいずれか一つからなる架橋剤１〜５重量％、水１５〜４０重量％で構成される互いに異なる組成を有し、前記下層材料が、乾燥硬化後において１０〜４０℃の範囲で損失係数の最大値を呈する組成である一方、前記上層材料が、乾燥硬化後において５０℃以上で損失係数の最大値を呈する組成であることを特徴としている。
【００１０】
従って、下層材料（制振材）と上層材料（拘束材）としてそれぞれ最適な組成を有する粘性材料の塗布された車体パネルが得られることになり、制振材の施工を塗布作業とすることで作業効率の向上が図られるとともに、塗布作業でありながらシート状の制振材と拘束材とを敷設した従来の場合と同様に十分な制振性能を有した車体が得られる。
【００１１】
また、請求項２の制振材塗布装置では、車体の塗装焼付け工程前に設置され、車体パネルに沿い一作業工程中に手首部を所定の作動パターンで作動可能な塗布ロボットと、前記手首部に該手首部の作動軌跡に沿い複数配設され、前記作動軌跡に直交して噴射面を形成するよう噴射口から性状の異なる粘性状の制振材をそれぞれ噴射する塗布ノズルと、前記各塗布ノズルの噴射口に前記性状の異なる粘性状の制振材をそれぞれ給送する制振材給送手段と、車体パネルの制振材の要求される部位毎に、前記複数の塗布ノズルのうち前記性状の異なる粘性状の制振材を同時に噴射する塗布ノズルを選定し、前記塗布ロボットが車体パネルに塗布する制振材の塗布層数を制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
従って、制御手段により、車体パネルの部位毎の必要な塗布層数に応じて、複数の塗布ノズルのうち性状の異なる粘性状の制振材を同時に噴射する塗布ノズルが選定され、その後、塗布ノズルの設けられた塗布ロボットの手首部が所定の作動パターンで作動し且つ複数の塗布ノズルから性状の異なる粘性状の制振材が同時に噴射されると、作動方向で見て最前に位置する塗布ノズルから制振材が噴射されて下層材料として車体パネルに塗布され、その直後に引き続き作動方向で見て後方に位置する塗布ノズルから性状の異なる粘性状の制振材が噴射されて上層材料として上記下層材料に重ねて塗布される。
【００１３】
これにより、下層材料（制振材）と上層材料（拘束材）とが必要に応じて車体パネルに略同時に重ねて塗布されることになり、作業効率の向上が図られるとともに、シート状の制振材と拘束材とを敷設した従来の場合と同様に十分な制振性能を有した車体が得られる。また、材料の塗布量を必要最小限に調整することにより、車体の軽量化も図られる。
【００１４】
また、請求項３の制振材塗布装置では、前記制御手段は、車体パネルの制振材の要求される部位のうち要求度合いの高い部分については前記複数の塗布ノズルから同時に前記性状の異なる粘性状の制振材をそれぞれ噴射するよう制御し、他の部位については前記複数の塗布ノズルのうちの一部から性状の同じ粘性状の制振材を噴射するよう制御することを特徴としている。
【００１５】
従って、制振材の要求される部位のうち要求度合いの高い部分については下層材料（制振材）と上層材料（拘束材）とが車体パネルに略同時に重ねて塗布され、シート状の制振材と拘束材とを敷設した従来の場合と同様に十分な制振性能を有した車体が得られる。即ち、制振性が重視される部位とそうでない部位との使い分けがなされることになり、材料費の低減が図られるとともに車体の軽量化が図られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１を参照すると、本発明に係る制振材塗布装置を含む制振材施工装置の全体構成図が示されている。
同図に示すように、塗装ラインにおいて、例えばシーラー炉２０より前側の制振材塗布工程には、車体１１に粘性材料としての制振材（上層材料）及び制振材の一種である拘束材（下層材料）を塗布する塗布装置１２が配設されている。
【００２０】
塗布装置１２は、マニプレータとしてロボット（塗布ロボット）１３を塗装ラインの左右に一対備えており、各ロボット１３の手首部１４には塗布ノズルユニット１５が設けられている。ロボット１３にはコントローラ１６の指令に基づいてティーチング等により車種毎に作動パターンが予め記憶されており、ロボット１３は当該作動パターンに応じて作動する。
【００２１】
図２を参照すると、塗布ノズルユニット１５の詳細が示されており、同図に示すように、塗布ノズルユニット１５の本体１５ｍには、扇状の塗布ノズル１５ａ及び塗布ノズル１５ｂが同一方向を向いて配設されている。そして、各塗布ノズル１５ａ、１５ｂの先端面には、粘性材料である制振材及び拘束材の噴射口１５ｃ、１５ｄがそれぞれスリット状に穿設されている。また、本体１５ｍには、本体１５ｍ内部を経由し各噴射口１５ｃ、１５ｄと連通するようにしてホース１５ｅ、１５ｆの各先端が取り付けられており、これらホース１５ｅ、１５ｆの各他端は塗布材供給装置（制振材供給手段）１７に接続されている。
【００２２】
塗布材供給装置１７には塗布コントローラ１８が設けられている。従って、ロボット１３の動きに同期するようにして塗布コントローラ１８から指令が出力されると、粘性を有する制振材及び拘束材が塗布材供給装置１７からホース１５ｅ、１５ｆを介して各塗布ノズル１５ａ、１５ｂに供給され、これら制振材及び拘束材が、互いに平行な噴射面を形成するようにして噴射口１５ｃ、１５ｄから扇状に噴射される。
【００２３】
塗布コントローラ１８は塗装ラインのライン制御装置１９に接続されており、ライン制御装置１９から塗布コントローラ１８に車種情報が入力される。さらに、塗布コントローラ１８に入力された車種情報はコントローラ１６に送られ、コントローラ１６からは車種に応じたロボット１３の作動情報が塗布コントローラ１８に送られる。これにより、ロボット１３は車種情報に応じて決められた作動パターンで作動するとともに、塗布材供給装置１７は指令通りに制振材と拘束材とを各塗布ノズル１５ａ、１５ｂに供給する。即ち、ロボット１３の作動に同期して各塗布ノズル１５ａ、１５ｂから車体１１の所定部位に制振材と拘束材とが適正量塗布される。
【００２４】
ところで、制振材及び拘束材としては、塗布時のスプレー性、垂れ性、塗布外観等を考慮し、樹脂エマルジョンを主成分とする適正粘度（例えば、３０〜１５０Pa・s）の粘性材料が適用される。以下、最適な制振材及び拘束材について詳細に説明する。
制振材と拘束材は、水系高分子粘弾性材料に充填材、添加剤、架橋剤を加えて構成されている。
【００２５】
水系高分子粘弾性材料としては、合成樹脂エマルジョン（例えば、アクリル系共重合体、スチレン−アクリル共重合体、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル系共重合体、ウレタン樹脂等の合成樹脂エマルジョン等）、ゴムラテックス（スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)等）、ブロックポリマーのラテックス（スチレン−イソプレン−スチレン(SIS)、スチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)等）があり、これら合成樹脂エマルジョン、ゴムラテックス、ブロックポリマーのラテックスのいずれか一つ以上の材料が使用される。
【００２６】
充填材としては、無機充填材（水系材料ポリマー成分に対して、炭酸カルシウム、タルク、クレー、アルミナ、硫酸バリウム、マイカ、ワラストナイト、セピオライト、珪藻土、ガラス粉末等）、ポリマー微粉末（ポリエチレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂等）があり、これら無機充填材、ポリマー微粉末のいずれか一つ以上の材料が使用される。
【００２７】
添加剤としては、分散性、作業性等を向上すべく添加する成分として、消泡剤、分散剤、増粘剤、界面活性剤、成膜助剤、溶剤等がある。また、架橋剤としては、エポキシ、オキサゾリン、亜鉛華等がある。
制振材と拘束材の組成は、１００重量％のうち水系高分子粘弾性材料１０〜４０（ｄｒｙ）固形重量％、充填材３０〜７０重量％、添加剤及び架橋剤１〜５重量％、水１５〜４０重量％であり、制振材と拘束材とは、この組成範囲内でそれぞれ異なる組成（性状）を有している。
【００２８】
水系高分子粘弾性材料１０〜４０（ｄｒｙ）固形重量％としているのは、高分子粘弾性材料が１０（ｄｒｙ）固形重量％以下では、バインダ効果（架橋効果）の低下（フィラー等を含んだ形できれいに成膜しづらくなる）や焼付け時の亀裂の発生が顕著になり拘束層としての効果が低減し、或いは乾燥硬化後の硬化皮膜がぼそぼそしたものになり後工程での割れ等の発生原因となるおそれがあり、また、高分子粘弾性材料が４０（ｄｒｙ）固形重量％以上では、弾性率が低下し剛性付与効果が低下するとともに弾性率の温度依存性が顕著になって良好な剛性付与効果の得られる温度域が狭くなり、或いは焼付け時に著しい膨れが発生するおそれがあるためである。
【００２９】
充填材３０〜７０重量％としているのは、充填材が３０重量％以下では、弾性率が低下し剛性付与効果が低下するとともに弾性率の温度依存性が顕著になって良好な剛性付与効果の得られる温度域が狭くなり、或いは焼付け時に著しい膨れが発生するおそれがあるためであり、充填材が７０重量％以上では、バインダ効果の低下や焼付け時の亀裂の発生が顕著になり拘束層としての効果が低減し、或いは乾燥硬化後の硬化皮膜がぼそぼそしたものになり後工程での割れ等の発生原因となるおそれがあるためである。
【００３０】
水１５〜４０重量％としているのは、水が１５重量％以下では、作業性（スプレー性）の確保が困難であり、水が４０重量％以上では、加熱硬化（乾燥）時に揮散する水分量が多くなるために膨れや体積収縮に伴う亀裂が発生し易くなって拘束層としての効果が低減するためである。
詳しくは、制振材は、目的とする使用温度範囲で良好な減衰効果が得られるような粘弾性温度特性を有する材料、即ち、図３の制振材に要求される粘弾性温度特性図に示すように、＋１０〜＋４０℃程度の温度範囲に損失弾性係数（Tanδ）（○印）のピークがあるような材料であることが要求され、かかる要求を満たすような組成に調製される。具体的には、粘弾性温度特性は水系高分子粘弾性材料のガラス転移温度(Tg)や充填材の添加量に影響を受けるため、これらを調整する。
【００３１】
一方、拘束材は、下層の制振材の動きを拘束する効果を有する材料、即ち、図４の拘束材に要求される粘弾性温度特性図に示すように、＋１０〜＋４０℃程度の温度範囲で制振材よりも剛性、即ちせん断弾性率Ｇ（●印）が大きく、損失弾性係数（Tanδ）（○印）のピークが上記制振材のピーク温度よりも１０℃以上高い温度（例えば、＋５０℃以上）で現れるような材料であることが要求され、かかる要求を満たすような組成に調製される。この場合にも、ガラス転移温度(Tg)や充填材の添加量を調整する。また、架橋剤等の添加量を増加させることによって剛性付与効果を高めるようにしてもよい。
【００３２】
なお、上記組成物の他、制振材と拘束材とにフェノール樹脂、石油樹脂、ロジンエステル、テルペンフェノール等の接着付与合成樹脂エマルジョンを入れるようにしてもよい。
以下、このように構成された制振材施工装置の作用、即ち制振材施工方法について説明するとともに、制振材施工装置により施工された制振材付車体パネルの作用効果について説明する。
【００３３】
先ず、制振材施工方法について説明する。
車体１１が制振材塗布工程に入ると、上述したように、ライン制御装置１９から車種情報が塗布コントローラ１８及びコントローラ１６に送られ、当該車種情報に応じてロボット１３が決められた作動パターンで手首部１４を作動させ、塗布材供給装置１７が指令に応じて適切なタイミングで制振材と拘束材とを各塗布ノズル１５ａ、１５ｂに供給し、車体１１の所定部位に適正量塗布する。つまり、車体１１には制振材の要求される部位が複数箇所あるが、当該複数の部位毎に、ロボット１３の手首部１４の動きに合わせて適切なタイミングで制振材と拘束材とが適正量塗布される。
【００３４】
具体的には、図５を参照すると、制振材と拘束材とを車体１１の所定部位に塗布している状況が示されているが、同図に示すように、ロボット１３の手首部１４は、制振材の噴射される塗布ノズル１５ａと拘束材の噴射される塗布ノズル１５ｂとが当該手首部１４の作動軌跡上において前後をなし、塗布ノズル１５ａの方が手首部１４の作動方向で見て前側に、塗布ノズル１５ｂの方が後側に位置するように作動し（白抜き矢印）、手首部１４の動きに合わせて塗布ノズル１５ａから制振材が噴射され、塗布ノズル１５ｂから拘束材が噴射される。
【００３５】
即ち、同図に示すように、制振材（白地部）が下層材料として車体パネル上に塗布された直後、制振材に重ねるようにして拘束材（斜線部）が上層材料として重ねて塗布されることになる。これにより、制振材と拘束材とを短い作業時間内で一度に車体１１に施工することが可能となり、作業効率を向上させることができる。
【００３６】
ところで、制振材の要求される複数の部位には、特に制振効果の要求度合いの高い部分とそれほど要求されない部分とがあり、実際には、塗布材供給装置１７は、制振効果の要求度合いの高い部分については塗布ノズル１５ａ、１５ｂをともに選定して制振材と拘束材の両方を２層に塗布させるように作動し、制振効果のそれほど要求されない部分については塗布ノズル１５ａから制振材のみを塗布させるように作動する（制御手段）。
【００３７】
つまり、必要に応じて拘束材の使い分けを行うようにしており、これにより材料費の低減を図るとともに車体１１の軽量化を図ることができる。また、制振材と拘束材の塗布量をそれぞれ必要最小限に調整することでも車体１１の軽量化を図ることができる。
そして、このように車体１１に塗布された制振材と拘束材は、車体１１が塗装ラインのシーラー炉２０や後工程である中塗り炉や上塗り炉を通ると、これら各炉の熱を利用することによって乾燥硬化させられる。つまり、制振材と拘束材は、上述したように水系高分子粘弾性材料であって水分を含んでいるが、当該水分が蒸発させられる。これにより、制振材及び拘束材がそれぞれ所定の制振性能を発揮するようにできる。
【００３８】
以下、制振材付車体パネルの作用効果について説明する。
表１及び図６、図７、図８を参照すると、上記水系高分子粘弾性材料からなる制振材及び拘束材を２層に塗布した試験片を片持ちばり法で温度を変えて試験した場合の損失係数（η）及び剛性付与効果（二次共振周波数）の評価結果が、シート状の制振材と拘束材との２層を敷設した従来の場合及び単層塗布の場合と比較して示されている。
【００３９】
試験片としては、長さ２２０mm×幅１０mm×厚さ１．６mmの鋼板に２００mm×１０mmの塗布面積となるように制振材及び拘束材を塗布し乾燥させたものを用いる。詳しくは、鋼板に下層の制振材が厚さ２mmとなるように塗布し、上層の拘束材を厚さ２mmとなるように塗布した後、１４０℃中で１時間乾燥硬化させたものを試験片とする。なお、単層塗布材料の場合には、膜厚が３mmとなるように制振材を塗布する。
【００４０】
【表１】
【００４１】
ここに、材料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、損失弾性係数（Tanδ）のピークを示す温度がそれぞれ＋１０℃、＋４０℃、＋５０℃、＋６０℃となるように粘弾性温度特性、即ち組成（性状）を調製したスチレン−アクリル酸エステルである。そして、実施例１が材料Ａを下層（制振材）とし材料Ｂを上層（拘束材）とした場合（□印）、実施例２が材料Ａを下層（制振材）とし材料Ｄを上層（拘束材）とした場合（○印）、実施例３が材料Ｂを下層（制振材）とし材料Ｃを上層（拘束材）とした場合（◇印）、実施例４が材料Ｂを下層（制振材）とし材料Ｄを上層（拘束材）とした場合（△印）を示し、さらに、比較例１が、材料Ｄのみを単層で制振材として塗布した場合（×印）、比較例２がシート状の制振材と拘束材との２層を敷設した従来の場合（＋印）を示している。
【００４２】
これらの図表より、損失弾性係数（Tanδ）のピークを示す温度が下層（制振材）に対して１０℃以上高い材料を上層（拘束材）として２層塗布するようにし、特に、損失弾性係数（Tanδ）のピークを示す温度が＋１０℃、＋４０℃の材料を下層（制振材）とし、損失弾性係数（Tanδ）のピークを示す温度が＋５０℃、＋６０℃の材料を上層（拘束材）として２層塗布するようにすると、実車走行時におけるフロア周りの平均使用温度（例えば、３０℃）において、損失係数（η）及び剛性付与効果（二次共振周波数）ともにシート材を２層に敷設した従来の場合（比較例２）とほぼ同様の良好な結果が得られることが分かる。
【００４３】
つまり、上記組成範囲内で組成の異なる材料を制振材と拘束材とに適用することにより、シート材を２層に敷設した従来の場合と同様に高い制振効果を発揮することができることになる。
また、損失弾性係数（Tanδ）のピークを示す温度が＋６０℃の材料を単層で塗布した場合（比較例１）と比べても、上記組成の異なる材料を２層に塗布するようにすると、損失係数（η）及び剛性付与効果（二次共振周波数）ともに高い効果が得られていることが分かる。つまり、上記組成を有する水系高分子粘弾性材料は、単層塗布しただけでも良好な剛性付与効果（二次共振周波数）を得られるが、２層塗布することで高い剛性付与効果（二次共振周波数）及び制振効果を得ることができるのである。
【００４４】
また、表１には併せて面密度を示してあるが、シート材を２層に敷設した従来の場合（比較例２）と比較すると、水系高分子粘弾性材料からなる制振材と拘束材との２層を塗布した場合には、面密度が小さく、材料が軽いことが分かる。
さらに、図９、１０を参照すると、上記水系高分子粘弾性材料からなる制振材及び拘束材を２層に塗布した試験片を平均使用温度（例えば、３０℃）のもとにパネル加振式法で試験した場合の面密度と損失係数（η）及び二次共振周波数との関係（●印）が、シート材を２層に敷設した従来の場合（■印）と比較して示されているが、同図より、シート材を２層に敷設した従来の場合には面密度が６kg/m2であるのに対し、制振材及び拘束材を２層に塗布したものでは４〜４．５kg/m2程度で従来相当の効果を得られることが分かる。
【００４５】
つまり、水系高分子粘弾性材料からなる制振材と拘束材を２層に塗布することにより、シート材を２層に敷設した従来の場合と同様の制振効果を得ながら、上記軽量化とも併せて車体１１の軽量化を図ることが可能となる。
以上で説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、２つの塗布ノズル１５ａ、１５ｂを用い、塗布ノズル１５ａによって制振材を塗布し、塗布ノズル１５ｂによって拘束材を塗布するようにしたが、塗布ノズルを３以上の複数個設けるようにし、各塗布ノズルから性状（組成）の異なる材料をそれぞれ噴射し、塗布するようにしてもよい。この場合、塗布ノズルの数よりも塗布材料の数が少ない場合には、複数の塗布ノズルから同一性状の材料を噴射するようにしてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の請求項１の制振材付車体パネルによれば、下層材料（制振材）と上層材料（拘束材）としてそれぞれ最適な組成を有する粘性材料の塗布された車体パネルを得ることができ、制振材の施工を塗布作業とすることで作業効率の向上を図るとともに、塗布作業でありながらシート状の制振材と拘束材とを敷設した従来の場合と同様に十分な制振性能を有した車体を得ることができる。
【００４７】
また、請求項２の制振材塗布装置によれば、塗布ノズルの設けられた塗布ロボットの手首部が所定の作動パターンで作動し且つ複数の塗布ノズルから性状の異なる粘性状の制振材が同時に噴射されると、作動方向で見て最前に位置する塗布ノズルから制振材が噴射されて下層材料（制振材）として車体パネルに塗布され、その直後に引き続き作動方向で見て後方に位置する塗布ノズルから性状の異なる粘性状の制振材が噴射されて上層材料（拘束材）として上記下層材料に重ねて塗布されるので、下層材料と上層材料とを必要に応じて車体パネルに略同時に重ねて塗布でき、作業効率の向上を図るとともに、シート状の制振材と拘束材とを敷設した従来の場合と同様に十分な制振性能を有した車体を得ることができる。また、材料の塗布量を必要最小限に調整することで、車体の軽量化を図ることもできる。
【００４８】
また、請求項３の制振材塗布装置によれば、制振材の要求される部位のうち要求度合いの高い部分については下層材料（制振材）と上層材料（拘束材）とを車体パネルに略同時に重ねて塗布でき、シート状の制振材と拘束材とを敷設した従来の場合と同様に十分な制振性能を有した車体を得ることができる。即ち、制振性が重視される部位とそうでない部位との使い分けを行うようにでき、これにより、材料費の低減を図るとともに車体の軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る制振材塗布装置を含む制振材施工装置の全体構成図である。
【図２】本発明に係る塗布ノズルユニットの詳細図である。
【図３】制振材に要求される粘弾性温度特性を示す図である。
【図４】拘束材に要求される粘弾性温度特性を示す図である。
【図５】制振材と拘束材とを車体の所定部位に塗布している状況を示す図である。
【図６】制振材及び拘束材を２層に塗布した場合の損失係数（η）の評価結果を示す図である。
【図７】制振材及び拘束材を２層に塗布した場合の剛性付与効果（二次共振周波数）の評価結果を示す図である。
【図８】平均使用温度（例えば、３０℃）における損失係数（η）と剛性付与効果（二次共振周波数）の関係を示す図である。
【図９】制振材及び拘束材を２層に塗布した場合の平均使用温度（例えば、３０℃）における面密度と損失係数（η）との関係を示す図である。
【図１０】制振材及び拘束材を２層に塗布した場合の平均使用温度（例えば、３０℃）における面密度と二次共振周波数との関係を示す図である。
【符号の説明】
１１ 車体
１２ 塗布装置
１３ ロボット
１４ 手首部
１５ 塗布ノズルユニット
１５ａ 塗布ノズル
１５ｂ 塗布ノズル
１５ｃ 噴射口
１５ｄ 噴射口
１６ コントローラ
１７ 塗布材供給装置
１８ 塗布コントローラ
１９ ライン制御装置
２０ シーラー炉
【発明の属する技術分野】
本発明は、制振材付車体パネル及び制振材塗布装置に係り、詳しくは、自動車等の車体パネルに粘性状の制振材を塗布により施工する技術に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
自動車等の車体には、車内騒音の低減化等のために防振、防音材、即ち制振材（アスファルトシート等）が設けられている。そして、かかる制振材を設ける場合、シート状の材料を車体にセットし、塗装焼付け工程で加熱することにより該材料を車体に溶着させるのが一般的である。
【０００３】
また、制振材の剛性を高め制振効果を高めるために、制振材の上に制振材の一種としてやはりシート状の拘束材（加熱硬化樹脂シート等）を重ねることも一般的に行われている。
しかしながら、制振材或いは拘束材としてこのようなシート状の材料を用いる場合、車体の形状等に合わせて多種類のシートを用意する必要があり、またこれら多種類のシートを敷設する作業に手間がかかるという問題がある。
【０００４】
そこで、粘性状の制振材を車体に塗布することで制振材を車体に設けるようにした技術が、特公昭５６−２３６６２号公報等に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に開示される技術では、粘性状の制振材を車体に単層だけ塗布するようにしており、このような単層塗布の制振材では、ある程度の制振は達成できるものの、上記シート状の制振材と拘束材とを重ねたものに比べて制振性能が劣るという欠点がある。
【０００６】
そこで、粘性状の制振材を車体に塗布した後に、やはり粘性状の拘束材を重ねて塗布することが考えられるが、この場合、極力短い作業時間内で制振材と拘束材との双方の塗布作業を終えることが要求され、また、共に粘性を有する制振材と拘束材とを所謂Ｗｅｔ−Ｏｎ−Ｗｅｔの状態でいかに効率良く且つ十分な制振性能を確保するよう車体に塗布するかが課題となる。
【０００７】
そして、効率良く且つ十分な制振性能を確保するよう車体に塗布するために、いかなる組成の制振材と拘束材とを選択するかが課題となる。特に、拘束材には、▲１▼使用温度域で十分な剛性を有し、制振材を拘束する効果を発揮すること、▲２▼下層の制振材の乾燥を妨げず、同時に自らも塗装焼付け工程で加熱され乾燥硬化すること、▲３▼塗布時に制振材と同時塗布可能な粘度特性を有すること、等の特性が要求され、拘束材の選択が重要となる。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、粘性を有する制振材と拘束材とを効率良く且つ十分な制振性能を確保するよう塗布した制振材付車体パネルを提供するとともに、粘性を有する制振材と拘束材とを効率良く且つ十分な制振性能を確保するよう車体に塗布可能な制振材塗布装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１の制振材付車体パネルでは、制振材が塗布された制振材付車体パネルであって、前記制振材が下層材料と上層材料からなり、これら下層材料と上層材料とが、塗布時にそれぞれ１００重量％のうち合成樹脂エマルジョン、ゴムラテックス、ブロックポリマーのラテックスの少なくともいずれか一つからなる水系高分子粘弾性材料１０〜４０（ｄｒｙ）固形重量％、無機充填材、ポリマー微粉末の少なくともいずれか一つからなる充填材３０〜７０重量％、消泡剤、分散剤、増粘剤、界面活性剤、成膜助剤、溶剤の少なくともいずれか一つからなる添加剤及びエポキシ、オキサゾリン、亜鉛華の少なくともいずれか一つからなる架橋剤１〜５重量％、水１５〜４０重量％で構成される互いに異なる組成を有し、前記下層材料が、乾燥硬化後において１０〜４０℃の範囲で損失係数の最大値を呈する組成である一方、前記上層材料が、乾燥硬化後において５０℃以上で損失係数の最大値を呈する組成であることを特徴としている。
【００１０】
従って、下層材料（制振材）と上層材料（拘束材）としてそれぞれ最適な組成を有する粘性材料の塗布された車体パネルが得られることになり、制振材の施工を塗布作業とすることで作業効率の向上が図られるとともに、塗布作業でありながらシート状の制振材と拘束材とを敷設した従来の場合と同様に十分な制振性能を有した車体が得られる。
【００１１】
また、請求項２の制振材塗布装置では、車体の塗装焼付け工程前に設置され、車体パネルに沿い一作業工程中に手首部を所定の作動パターンで作動可能な塗布ロボットと、前記手首部に該手首部の作動軌跡に沿い複数配設され、前記作動軌跡に直交して噴射面を形成するよう噴射口から性状の異なる粘性状の制振材をそれぞれ噴射する塗布ノズルと、前記各塗布ノズルの噴射口に前記性状の異なる粘性状の制振材をそれぞれ給送する制振材給送手段と、車体パネルの制振材の要求される部位毎に、前記複数の塗布ノズルのうち前記性状の異なる粘性状の制振材を同時に噴射する塗布ノズルを選定し、前記塗布ロボットが車体パネルに塗布する制振材の塗布層数を制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
従って、制御手段により、車体パネルの部位毎の必要な塗布層数に応じて、複数の塗布ノズルのうち性状の異なる粘性状の制振材を同時に噴射する塗布ノズルが選定され、その後、塗布ノズルの設けられた塗布ロボットの手首部が所定の作動パターンで作動し且つ複数の塗布ノズルから性状の異なる粘性状の制振材が同時に噴射されると、作動方向で見て最前に位置する塗布ノズルから制振材が噴射されて下層材料として車体パネルに塗布され、その直後に引き続き作動方向で見て後方に位置する塗布ノズルから性状の異なる粘性状の制振材が噴射されて上層材料として上記下層材料に重ねて塗布される。
【００１３】
これにより、下層材料（制振材）と上層材料（拘束材）とが必要に応じて車体パネルに略同時に重ねて塗布されることになり、作業効率の向上が図られるとともに、シート状の制振材と拘束材とを敷設した従来の場合と同様に十分な制振性能を有した車体が得られる。また、材料の塗布量を必要最小限に調整することにより、車体の軽量化も図られる。
【００１４】
また、請求項３の制振材塗布装置では、前記制御手段は、車体パネルの制振材の要求される部位のうち要求度合いの高い部分については前記複数の塗布ノズルから同時に前記性状の異なる粘性状の制振材をそれぞれ噴射するよう制御し、他の部位については前記複数の塗布ノズルのうちの一部から性状の同じ粘性状の制振材を噴射するよう制御することを特徴としている。
【００１５】
従って、制振材の要求される部位のうち要求度合いの高い部分については下層材料（制振材）と上層材料（拘束材）とが車体パネルに略同時に重ねて塗布され、シート状の制振材と拘束材とを敷設した従来の場合と同様に十分な制振性能を有した車体が得られる。即ち、制振性が重視される部位とそうでない部位との使い分けがなされることになり、材料費の低減が図られるとともに車体の軽量化が図られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１を参照すると、本発明に係る制振材塗布装置を含む制振材施工装置の全体構成図が示されている。
同図に示すように、塗装ラインにおいて、例えばシーラー炉２０より前側の制振材塗布工程には、車体１１に粘性材料としての制振材（上層材料）及び制振材の一種である拘束材（下層材料）を塗布する塗布装置１２が配設されている。
【００２０】
塗布装置１２は、マニプレータとしてロボット（塗布ロボット）１３を塗装ラインの左右に一対備えており、各ロボット１３の手首部１４には塗布ノズルユニット１５が設けられている。ロボット１３にはコントローラ１６の指令に基づいてティーチング等により車種毎に作動パターンが予め記憶されており、ロボット１３は当該作動パターンに応じて作動する。
【００２１】
図２を参照すると、塗布ノズルユニット１５の詳細が示されており、同図に示すように、塗布ノズルユニット１５の本体１５ｍには、扇状の塗布ノズル１５ａ及び塗布ノズル１５ｂが同一方向を向いて配設されている。そして、各塗布ノズル１５ａ、１５ｂの先端面には、粘性材料である制振材及び拘束材の噴射口１５ｃ、１５ｄがそれぞれスリット状に穿設されている。また、本体１５ｍには、本体１５ｍ内部を経由し各噴射口１５ｃ、１５ｄと連通するようにしてホース１５ｅ、１５ｆの各先端が取り付けられており、これらホース１５ｅ、１５ｆの各他端は塗布材供給装置（制振材供給手段）１７に接続されている。
【００２２】
塗布材供給装置１７には塗布コントローラ１８が設けられている。従って、ロボット１３の動きに同期するようにして塗布コントローラ１８から指令が出力されると、粘性を有する制振材及び拘束材が塗布材供給装置１７からホース１５ｅ、１５ｆを介して各塗布ノズル１５ａ、１５ｂに供給され、これら制振材及び拘束材が、互いに平行な噴射面を形成するようにして噴射口１５ｃ、１５ｄから扇状に噴射される。
【００２３】
塗布コントローラ１８は塗装ラインのライン制御装置１９に接続されており、ライン制御装置１９から塗布コントローラ１８に車種情報が入力される。さらに、塗布コントローラ１８に入力された車種情報はコントローラ１６に送られ、コントローラ１６からは車種に応じたロボット１３の作動情報が塗布コントローラ１８に送られる。これにより、ロボット１３は車種情報に応じて決められた作動パターンで作動するとともに、塗布材供給装置１７は指令通りに制振材と拘束材とを各塗布ノズル１５ａ、１５ｂに供給する。即ち、ロボット１３の作動に同期して各塗布ノズル１５ａ、１５ｂから車体１１の所定部位に制振材と拘束材とが適正量塗布される。
【００２４】
ところで、制振材及び拘束材としては、塗布時のスプレー性、垂れ性、塗布外観等を考慮し、樹脂エマルジョンを主成分とする適正粘度（例えば、３０〜１５０Pa・s）の粘性材料が適用される。以下、最適な制振材及び拘束材について詳細に説明する。
制振材と拘束材は、水系高分子粘弾性材料に充填材、添加剤、架橋剤を加えて構成されている。
【００２５】
水系高分子粘弾性材料としては、合成樹脂エマルジョン（例えば、アクリル系共重合体、スチレン−アクリル共重合体、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル系共重合体、ウレタン樹脂等の合成樹脂エマルジョン等）、ゴムラテックス（スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)等）、ブロックポリマーのラテックス（スチレン−イソプレン−スチレン(SIS)、スチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)等）があり、これら合成樹脂エマルジョン、ゴムラテックス、ブロックポリマーのラテックスのいずれか一つ以上の材料が使用される。
【００２６】
充填材としては、無機充填材（水系材料ポリマー成分に対して、炭酸カルシウム、タルク、クレー、アルミナ、硫酸バリウム、マイカ、ワラストナイト、セピオライト、珪藻土、ガラス粉末等）、ポリマー微粉末（ポリエチレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂等）があり、これら無機充填材、ポリマー微粉末のいずれか一つ以上の材料が使用される。
【００２７】
添加剤としては、分散性、作業性等を向上すべく添加する成分として、消泡剤、分散剤、増粘剤、界面活性剤、成膜助剤、溶剤等がある。また、架橋剤としては、エポキシ、オキサゾリン、亜鉛華等がある。
制振材と拘束材の組成は、１００重量％のうち水系高分子粘弾性材料１０〜４０（ｄｒｙ）固形重量％、充填材３０〜７０重量％、添加剤及び架橋剤１〜５重量％、水１５〜４０重量％であり、制振材と拘束材とは、この組成範囲内でそれぞれ異なる組成（性状）を有している。
【００２８】
水系高分子粘弾性材料１０〜４０（ｄｒｙ）固形重量％としているのは、高分子粘弾性材料が１０（ｄｒｙ）固形重量％以下では、バインダ効果（架橋効果）の低下（フィラー等を含んだ形できれいに成膜しづらくなる）や焼付け時の亀裂の発生が顕著になり拘束層としての効果が低減し、或いは乾燥硬化後の硬化皮膜がぼそぼそしたものになり後工程での割れ等の発生原因となるおそれがあり、また、高分子粘弾性材料が４０（ｄｒｙ）固形重量％以上では、弾性率が低下し剛性付与効果が低下するとともに弾性率の温度依存性が顕著になって良好な剛性付与効果の得られる温度域が狭くなり、或いは焼付け時に著しい膨れが発生するおそれがあるためである。
【００２９】
充填材３０〜７０重量％としているのは、充填材が３０重量％以下では、弾性率が低下し剛性付与効果が低下するとともに弾性率の温度依存性が顕著になって良好な剛性付与効果の得られる温度域が狭くなり、或いは焼付け時に著しい膨れが発生するおそれがあるためであり、充填材が７０重量％以上では、バインダ効果の低下や焼付け時の亀裂の発生が顕著になり拘束層としての効果が低減し、或いは乾燥硬化後の硬化皮膜がぼそぼそしたものになり後工程での割れ等の発生原因となるおそれがあるためである。
【００３０】
水１５〜４０重量％としているのは、水が１５重量％以下では、作業性（スプレー性）の確保が困難であり、水が４０重量％以上では、加熱硬化（乾燥）時に揮散する水分量が多くなるために膨れや体積収縮に伴う亀裂が発生し易くなって拘束層としての効果が低減するためである。
詳しくは、制振材は、目的とする使用温度範囲で良好な減衰効果が得られるような粘弾性温度特性を有する材料、即ち、図３の制振材に要求される粘弾性温度特性図に示すように、＋１０〜＋４０℃程度の温度範囲に損失弾性係数（Tanδ）（○印）のピークがあるような材料であることが要求され、かかる要求を満たすような組成に調製される。具体的には、粘弾性温度特性は水系高分子粘弾性材料のガラス転移温度(Tg)や充填材の添加量に影響を受けるため、これらを調整する。
【００３１】
一方、拘束材は、下層の制振材の動きを拘束する効果を有する材料、即ち、図４の拘束材に要求される粘弾性温度特性図に示すように、＋１０〜＋４０℃程度の温度範囲で制振材よりも剛性、即ちせん断弾性率Ｇ（●印）が大きく、損失弾性係数（Tanδ）（○印）のピークが上記制振材のピーク温度よりも１０℃以上高い温度（例えば、＋５０℃以上）で現れるような材料であることが要求され、かかる要求を満たすような組成に調製される。この場合にも、ガラス転移温度(Tg)や充填材の添加量を調整する。また、架橋剤等の添加量を増加させることによって剛性付与効果を高めるようにしてもよい。
【００３２】
なお、上記組成物の他、制振材と拘束材とにフェノール樹脂、石油樹脂、ロジンエステル、テルペンフェノール等の接着付与合成樹脂エマルジョンを入れるようにしてもよい。
以下、このように構成された制振材施工装置の作用、即ち制振材施工方法について説明するとともに、制振材施工装置により施工された制振材付車体パネルの作用効果について説明する。
【００３３】
先ず、制振材施工方法について説明する。
車体１１が制振材塗布工程に入ると、上述したように、ライン制御装置１９から車種情報が塗布コントローラ１８及びコントローラ１６に送られ、当該車種情報に応じてロボット１３が決められた作動パターンで手首部１４を作動させ、塗布材供給装置１７が指令に応じて適切なタイミングで制振材と拘束材とを各塗布ノズル１５ａ、１５ｂに供給し、車体１１の所定部位に適正量塗布する。つまり、車体１１には制振材の要求される部位が複数箇所あるが、当該複数の部位毎に、ロボット１３の手首部１４の動きに合わせて適切なタイミングで制振材と拘束材とが適正量塗布される。
【００３４】
具体的には、図５を参照すると、制振材と拘束材とを車体１１の所定部位に塗布している状況が示されているが、同図に示すように、ロボット１３の手首部１４は、制振材の噴射される塗布ノズル１５ａと拘束材の噴射される塗布ノズル１５ｂとが当該手首部１４の作動軌跡上において前後をなし、塗布ノズル１５ａの方が手首部１４の作動方向で見て前側に、塗布ノズル１５ｂの方が後側に位置するように作動し（白抜き矢印）、手首部１４の動きに合わせて塗布ノズル１５ａから制振材が噴射され、塗布ノズル１５ｂから拘束材が噴射される。
【００３５】
即ち、同図に示すように、制振材（白地部）が下層材料として車体パネル上に塗布された直後、制振材に重ねるようにして拘束材（斜線部）が上層材料として重ねて塗布されることになる。これにより、制振材と拘束材とを短い作業時間内で一度に車体１１に施工することが可能となり、作業効率を向上させることができる。
【００３６】
ところで、制振材の要求される複数の部位には、特に制振効果の要求度合いの高い部分とそれほど要求されない部分とがあり、実際には、塗布材供給装置１７は、制振効果の要求度合いの高い部分については塗布ノズル１５ａ、１５ｂをともに選定して制振材と拘束材の両方を２層に塗布させるように作動し、制振効果のそれほど要求されない部分については塗布ノズル１５ａから制振材のみを塗布させるように作動する（制御手段）。
【００３７】
つまり、必要に応じて拘束材の使い分けを行うようにしており、これにより材料費の低減を図るとともに車体１１の軽量化を図ることができる。また、制振材と拘束材の塗布量をそれぞれ必要最小限に調整することでも車体１１の軽量化を図ることができる。
そして、このように車体１１に塗布された制振材と拘束材は、車体１１が塗装ラインのシーラー炉２０や後工程である中塗り炉や上塗り炉を通ると、これら各炉の熱を利用することによって乾燥硬化させられる。つまり、制振材と拘束材は、上述したように水系高分子粘弾性材料であって水分を含んでいるが、当該水分が蒸発させられる。これにより、制振材及び拘束材がそれぞれ所定の制振性能を発揮するようにできる。
【００３８】
以下、制振材付車体パネルの作用効果について説明する。
表１及び図６、図７、図８を参照すると、上記水系高分子粘弾性材料からなる制振材及び拘束材を２層に塗布した試験片を片持ちばり法で温度を変えて試験した場合の損失係数（η）及び剛性付与効果（二次共振周波数）の評価結果が、シート状の制振材と拘束材との２層を敷設した従来の場合及び単層塗布の場合と比較して示されている。
【００３９】
試験片としては、長さ２２０mm×幅１０mm×厚さ１．６mmの鋼板に２００mm×１０mmの塗布面積となるように制振材及び拘束材を塗布し乾燥させたものを用いる。詳しくは、鋼板に下層の制振材が厚さ２mmとなるように塗布し、上層の拘束材を厚さ２mmとなるように塗布した後、１４０℃中で１時間乾燥硬化させたものを試験片とする。なお、単層塗布材料の場合には、膜厚が３mmとなるように制振材を塗布する。
【００４０】
【表１】
ここに、材料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、損失弾性係数（Tanδ）のピークを示す温度がそれぞれ＋１０℃、＋４０℃、＋５０℃、＋６０℃となるように粘弾性温度特性、即ち組成（性状）を調製したスチレン−アクリル酸エステルである。そして、実施例１が材料Ａを下層（制振材）とし材料Ｂを上層（拘束材）とした場合（□印）、実施例２が材料Ａを下層（制振材）とし材料Ｄを上層（拘束材）とした場合（○印）、実施例３が材料Ｂを下層（制振材）とし材料Ｃを上層（拘束材）とした場合（◇印）、実施例４が材料Ｂを下層（制振材）とし材料Ｄを上層（拘束材）とした場合（△印）を示し、さらに、比較例１が、材料Ｄのみを単層で制振材として塗布した場合（×印）、比較例２がシート状の制振材と拘束材との２層を敷設した従来の場合（＋印）を示している。
【００４２】
これらの図表より、損失弾性係数（Tanδ）のピークを示す温度が下層（制振材）に対して１０℃以上高い材料を上層（拘束材）として２層塗布するようにし、特に、損失弾性係数（Tanδ）のピークを示す温度が＋１０℃、＋４０℃の材料を下層（制振材）とし、損失弾性係数（Tanδ）のピークを示す温度が＋５０℃、＋６０℃の材料を上層（拘束材）として２層塗布するようにすると、実車走行時におけるフロア周りの平均使用温度（例えば、３０℃）において、損失係数（η）及び剛性付与効果（二次共振周波数）ともにシート材を２層に敷設した従来の場合（比較例２）とほぼ同様の良好な結果が得られることが分かる。
【００４３】
つまり、上記組成範囲内で組成の異なる材料を制振材と拘束材とに適用することにより、シート材を２層に敷設した従来の場合と同様に高い制振効果を発揮することができることになる。
また、損失弾性係数（Tanδ）のピークを示す温度が＋６０℃の材料を単層で塗布した場合（比較例１）と比べても、上記組成の異なる材料を２層に塗布するようにすると、損失係数（η）及び剛性付与効果（二次共振周波数）ともに高い効果が得られていることが分かる。つまり、上記組成を有する水系高分子粘弾性材料は、単層塗布しただけでも良好な剛性付与効果（二次共振周波数）を得られるが、２層塗布することで高い剛性付与効果（二次共振周波数）及び制振効果を得ることができるのである。
【００４４】
また、表１には併せて面密度を示してあるが、シート材を２層に敷設した従来の場合（比較例２）と比較すると、水系高分子粘弾性材料からなる制振材と拘束材との２層を塗布した場合には、面密度が小さく、材料が軽いことが分かる。
さらに、図９、１０を参照すると、上記水系高分子粘弾性材料からなる制振材及び拘束材を２層に塗布した試験片を平均使用温度（例えば、３０℃）のもとにパネル加振式法で試験した場合の面密度と損失係数（η）及び二次共振周波数との関係（●印）が、シート材を２層に敷設した従来の場合（■印）と比較して示されているが、同図より、シート材を２層に敷設した従来の場合には面密度が６kg/m2であるのに対し、制振材及び拘束材を２層に塗布したものでは４〜４．５kg/m2程度で従来相当の効果を得られることが分かる。
【００４５】
つまり、水系高分子粘弾性材料からなる制振材と拘束材を２層に塗布することにより、シート材を２層に敷設した従来の場合と同様の制振効果を得ながら、上記軽量化とも併せて車体１１の軽量化を図ることが可能となる。
以上で説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、２つの塗布ノズル１５ａ、１５ｂを用い、塗布ノズル１５ａによって制振材を塗布し、塗布ノズル１５ｂによって拘束材を塗布するようにしたが、塗布ノズルを３以上の複数個設けるようにし、各塗布ノズルから性状（組成）の異なる材料をそれぞれ噴射し、塗布するようにしてもよい。この場合、塗布ノズルの数よりも塗布材料の数が少ない場合には、複数の塗布ノズルから同一性状の材料を噴射するようにしてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の請求項１の制振材付車体パネルによれば、下層材料（制振材）と上層材料（拘束材）としてそれぞれ最適な組成を有する粘性材料の塗布された車体パネルを得ることができ、制振材の施工を塗布作業とすることで作業効率の向上を図るとともに、塗布作業でありながらシート状の制振材と拘束材とを敷設した従来の場合と同様に十分な制振性能を有した車体を得ることができる。
【００４７】
また、請求項２の制振材塗布装置によれば、塗布ノズルの設けられた塗布ロボットの手首部が所定の作動パターンで作動し且つ複数の塗布ノズルから性状の異なる粘性状の制振材が同時に噴射されると、作動方向で見て最前に位置する塗布ノズルから制振材が噴射されて下層材料（制振材）として車体パネルに塗布され、その直後に引き続き作動方向で見て後方に位置する塗布ノズルから性状の異なる粘性状の制振材が噴射されて上層材料（拘束材）として上記下層材料に重ねて塗布されるので、下層材料と上層材料とを必要に応じて車体パネルに略同時に重ねて塗布でき、作業効率の向上を図るとともに、シート状の制振材と拘束材とを敷設した従来の場合と同様に十分な制振性能を有した車体を得ることができる。また、材料の塗布量を必要最小限に調整することで、車体の軽量化を図ることもできる。
【００４８】
また、請求項３の制振材塗布装置によれば、制振材の要求される部位のうち要求度合いの高い部分については下層材料（制振材）と上層材料（拘束材）とを車体パネルに略同時に重ねて塗布でき、シート状の制振材と拘束材とを敷設した従来の場合と同様に十分な制振性能を有した車体を得ることができる。即ち、制振性が重視される部位とそうでない部位との使い分けを行うようにでき、これにより、材料費の低減を図るとともに車体の軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る制振材塗布装置を含む制振材施工装置の全体構成図である。
【図２】本発明に係る塗布ノズルユニットの詳細図である。
【図３】制振材に要求される粘弾性温度特性を示す図である。
【図４】拘束材に要求される粘弾性温度特性を示す図である。
【図５】制振材と拘束材とを車体の所定部位に塗布している状況を示す図である。
【図６】制振材及び拘束材を２層に塗布した場合の損失係数（η）の評価結果を示す図である。
【図７】制振材及び拘束材を２層に塗布した場合の剛性付与効果（二次共振周波数）の評価結果を示す図である。
【図８】平均使用温度（例えば、３０℃）における損失係数（η）と剛性付与効果（二次共振周波数）の関係を示す図である。
【図９】制振材及び拘束材を２層に塗布した場合の平均使用温度（例えば、３０℃）における面密度と損失係数（η）との関係を示す図である。
【図１０】制振材及び拘束材を２層に塗布した場合の平均使用温度（例えば、３０℃）における面密度と二次共振周波数との関係を示す図である。
【符号の説明】
１１ 車体
１２ 塗布装置
１３ ロボット
１４ 手首部
１５ 塗布ノズルユニット
１５ａ 塗布ノズル
１５ｂ 塗布ノズル
１５ｃ 噴射口
１５ｄ 噴射口
１６ コントローラ
１７ 塗布材供給装置
１８ 塗布コントローラ
１９ ライン制御装置
２０ シーラー炉
Claims (3)
- 制振材が塗布された制振材付車体パネルであって、
前記制振材が下層材料と上層材料からなり、
これら下層材料と上層材料とが、塗布時にそれぞれ１００重量％のうち合成樹脂エマルジョン、ゴムラテックス、ブロックポリマーのラテックスの少なくともいずれか一つからなる水系高分子粘弾性材料１０〜４０（ｄｒｙ）固形重量％、無機充填材、ポリマー微粉末の少なくともいずれか一つからなる充填材３０〜７０重量％、消泡剤、分散剤、増粘剤、界面活性剤、成膜助剤、溶剤の少なくともいずれか一つからなる添加剤及びエポキシ、オキサゾリン、亜鉛華の少なくともいずれか一つからなる架橋剤１〜５重量％、水１５〜４０重量％で構成される互いに異なる組成を有し、
前記下層材料が、乾燥硬化後において１０〜４０℃の範囲で損失係数の最大値を呈する組成である一方、前記上層材料が、乾燥硬化後において５０℃以上で損失係数の最大値を呈する組成であることを特徴とする制振材付車体パネル。 - 電着塗装焼付け前及び焼付け後の車体で塗装焼付け工程前に設置され、車体パネルに沿い一作業工程中に手首部を所定の作動パターンで作動可能な塗布ロボットと、
前記手首部に該手首部の作動軌跡に沿い複数配設され、前記作動軌跡に直交して噴射面を形成するよう噴射口から性状の異なる粘性状の制振材をそれぞれ噴射する塗布ノズルと、
前記各塗布ノズルの噴射口に前記性状の異なる粘性状の制振材をそれぞれ給送する制振材給送手段と、
車体パネルの制振材の要求される部位毎に、前記複数の塗布ノズルのうち前記性状の異なる粘性状の制振材を同時に噴射する塗布ノズルを選定し、前記塗布ロボットが車体パネルに塗布する制振材の塗布層数を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする制振材塗布装置。 - 前記制御手段は、車体パネルの制振材の要求される部位のうち要求度合いの高い部分については前記複数の塗布ノズルから同時に前記性状の異なる粘性状の制振材をそれぞれ噴射するよう制御し、他の部位については前記複数の塗布ノズルのうちの一部から性状の同じ粘性状の制振材を噴射するよう制御することを特徴とする、請求項２記載の制振材塗布装置。
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