JP6115354B2 - 自動車ボディの電着塗装用治具 - Google Patents

Description

本発明は、自動車ボディの電着塗装工程で用いられ、トランクリッドやフードなどの蓋物部品を保持するための治具に関するものである。

トーションバースプリングの反発力により全開位置に旋回力が付勢されたトランクリッドを備えた自動車ボディを電着塗装する場合に、塗装治具を用いてトランクリッドを所定の開度に保持し、前処理工程及び電着塗装工程の各処理が行われる（特許文献１）。

特公平４−１６５５７号公報

ところで、上述したトーションバースプリングは塗装工程前の車体溶接工程で組み付けられるため、塗装工程に搬入された自動車ボディのトランクリッドは、無負荷の状態では全開することになる。これに対して、トーションバースプリングに代えてガスステーからなるトランクリッドステーによりトランクリッドの開閉動作を補助するものもある。

ガスステーからなるトランクリッドステーを用いた自動車ボディの場合には、当該トランクリッドステーは塗装工程後の艤装工程で組み付けられるため、塗装工程に搬入される自動車ボディのトランクリッドは、無負荷の状態では自重によって全閉することになる。したがって、そのまま前処理工程及び電着塗装工程の各処理を行うと、トランクリッドとボディ側のトランク開口部とが接触し、電着塗装が形成されなかったり、接触により変形が生じたりするので、何らかの保持治具が必要となる。

しかしながら、トランクリッドの保持位置によってはトランクリッドが変形するという問題が生じる。こうした問題は、トランクリッドに限らず自重で全閉する蓋物部品、すなわちフードパネルやバックドアパネルにも共通する問題である。

本発明が解決しようとする課題は、自動車ボディを電着塗装する際に蓋物部品の変形を抑制できる電着塗装用治具を提供することである。

本発明は、蓋物部品が組み付けられた自動車ボディを電着塗装する際に蓋物部品を所定位置に保持する治具であって、治具本体を蓋物部品に対応するボディ開口部の左右辺のそれぞれに装着し、蓋物部品のヒンジから先端部までの間の水平面を少なくとも２点で支持することによって上記課題を解決する。

本発明によれば、蓋物部品の水平面を２点支持した状態で電着塗装を行い、電着塗装工程の液圧を蓋物部品のヒンジから先端部までの間の水平面で受けることになるので、蓋物部品の先端部で支持する場合に比べて、液圧による蓋物部品の変形を抑制することができる。

本発明の一実施の形態に係る電着塗装用治具を示す平面図及び正面図である。 図１のII部を示す拡大平面図である。 図２のIII-III線に沿う断面図である。 図２のIV矢視図である。 図１のV-V線に沿う断面図である。 図１のVI-VI線に沿う断面図である。 自動車ボディの一例を示す斜視図である。 自動車ボディの他例を示す斜視図である。 図７に示す自動車ボディのトランクルーム開口部を示す斜視図である。 図７に示す自動車ボディのトランクリッドの内面を示す斜視図である。 図１に示す電着塗装用治具をトランクルーム開口部に装着した状態を示す平面図である。 図１に示す電着塗装用治具をトランクルーム開口部に装着した状態を示す斜視図であり、ヒンジとの干渉状態を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係る第2電着塗装用治具を示す斜視図である。 図１３のXIV-XIV線に沿う断面図である。

《第１実施形態》
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明の一実施の形態に係る電着塗装用治具１（以下、単に治具１ともいう）は、自動車のホワイトボディに装着され、この状態で塗装工程の前処理及び電着塗装処理が行われる。ホワイトボディとは、塗装工程に搬入される前の未塗装の状態であって、艤装部品も未装着の状態の自動車ボディをいう。

図７は自動車のホワイトボディ５の一例を示す斜視図である。このホワイトボディ５は、骨格をなすシェルボディに、トランクリッド５１、フード５２及びドア５３などの蓋物部品がヒンジを介して開閉可能に組み付けられたボディであり、いわゆる３ボックスタイプ又はセダンタイプと称される車型であって、トランクリッド５１は、水平面５１１と垂直面５１２を有する形状とされている。また、フード５２は大部分が水平面５２１で構成されているが先端に少しの垂直面５２２を有する形状とされているものもある。

図８は自動車のホワイトボディ５の他例を示す斜視図である。このホワイトボディ５は、骨格をなすシェルボディに、バックドア５４、フード５２及びドア５３などの蓋物部品がヒンジを介して開閉可能に組み付けられたボディであり、いわゆる１．５ボックス又はハッチバックタイプと称される車型であって、バックドア５４は、大部分が垂直面５４２で構成されているが中央に少しの水平面５４１を有する形状とされているものもある。

本例の治具１は、図７及び図８に示すいずれのホワイトボディ５にも適用でき、また塗装工程に搬入される際に、無負荷の状態では自重により閉位置に旋回する蓋物部品、具体的には図７に示すトランクリッド５１及びフード５２のほか図８に示すバックドア５４にも適用することができる。以下の例では、図７に示すトランクリッド５１を所定位置に保持する治具１として本発明の一例を説明する。

上述したように、本例の治具１を適用して好ましいのは、トーションバースプリングに代えてガスステーからなるトランクリッドステーによりトランクリッド５１の開閉動作を補助する自動車であり、この場合には、トランクリッド５１は自重によって全閉位置に旋回し、トランクリッド５１とトランクルーム開口部５５（図９参照）が接触し、この接触部分には電着塗装が形成されない。このため、トランクリッド５１がトランクルーム開口部５５と接触しないように、全閉位置から若干開いた位置にトランクリッド５１を保持し、前処理及び電着塗装を行う。

図１は本発明の一実施の形態に係る電着塗装用治具１を示す平面図（上図）及び正面図（下図）である。本例の治具１は、治具本体部１１と、この治具本体部１１の両端部に設けられ、トランクリッド５１に対応する自動車ボディ側の開口部５５（図９参照）に装着される固定部１２と、この２つの固定部１２のそれぞれの近傍に設けられ、トランクリッド５１のヒンジ５１３（図１２参照）から先端部５１４までの間の水平面５１１の内面に接触してトランクリッド５１を支持する支持部１３と、を備える。

治具本体部１１は、たとえば鉄製の角パイプからなり、適用されるホワイトボディのトランクリッド開口部５５のほぼ左右辺に亘る長尺な、剛性を有する部材で構成されている。治具１をトランクリッド開口部５５に装着した場合に鉛直方向下側になる治具本体部１１の面に、複数の水抜き孔を形成することが望ましい。前処理液や電着塗料が治具本体部１１の内部にも浸入するが、これによるトランクルーム内への二次タレを防止するためである。

固定部１２と支持部１３は、治具本体部１１の両端のそれぞれに設けられている。図２は図１のII部を示す拡大平面図、図３は図２のIII-III線に沿う断面図、図４は図２のIV矢視図である。支持部１３は、厚めの鉄板からなり、トランクリッド５１の内面との接触部が線接触するように上端が断面半円状に加工され（図４参照）、下端が治具本体部１１に溶接などによって固定されている。また、固定部１２は、支持部１３を構成する鉄板の側面に溶接などで固定され、断面がＣ字状の板状の第１部材１２１と、この第１部材１２１の外側に溶接などで固定された板状の第２部材１２２とを有する。

図３に、本例の治具１をトランクリッド開口部５５に装着し、トランクリッド５１を支持した状態を示す。二点鎖線で示す符号５５１がクォータパネル、符号５５２がクォータパネル５５１に接合され、トランクリッド開口部５５を構成するエクステンションパネルであり、当該エクステンションパネル５５２のフランジ５５３に、第１部材１２１の断面Ｃ字状の部分が装着され、エクステンションパネル５５２の溝部５５４に第２部材１２２の下端が当接する。そして、治具１の自重はエクステンションパネル５５２の溝部５５４と第２部材１２２の下端との当接によって受け、治具本体部１１の水平面内における旋回方向の動きは第１部材１２１とエクステンションパネル５５２のフランジ５５３との係合によって抑止される。

この第２部材１２２の下端部とエクステンションパネル５５２の溝部５５４との接触部には前処理及び電着塗装は形成されないが、接触部が線接触であって非処理面積が小さく、また中塗り工程及び／又は上塗り工程において中塗り塗料（内板色塗料）及び／又は上塗り塗料が塗布されるので、発錆の可能性はきわめて低く、見栄えの点でも問題はない。また、第１部材１２１とエクステンションパネル５５２のフランジ５５３との係合部分も一部接触するので前処理及び電着塗装は形成されないが、フランジ５５３は中塗り工程及び／又は上塗り工程において中塗り塗料（内板色塗料）及び／又は上塗り塗料が塗布され、またフランジ５５３には艤装工程においてウェザーストリップが嵌合されるので発錆の可能性はきわめて低く、見栄えの点でも問題はない。

また、図３に示すように、支持部１３の上端は、トランクリッド５１のインナパネル５１５であって、塗装工程後の艤装工程においてトランクリッドインナトリム５１６（図１０参照）が装着された場合に隠蔽される範囲Ｘに当接する。この支持部１３の上端とトランクリッド５１のインナパネル５１５との接触部には前処理及び電着塗装は形成されないが、中塗り工程及び／又は上塗り工程において中塗り塗料（内板色塗料）及び／又は上塗り塗料が塗布され、接触部が線接触であって非処理面積が小さく、トランクルーム側（すなわち室外ではない）であることから、発錆の可能性はきわめて低く、しかもインナトリムにて隠蔽されるので見栄えの点でも問題はない。

図１に戻り、本例の治具１の治具本体部１１の中央部には、トランクリッド開口部５５の前辺に装着される固定部１４が設けられている。図５は図１のV-V線に沿う断面図である。本例の固定部１４は、上述した２つの固定部１２，１２がトランクリッド開口部５５の左右辺のそれぞれに装着されるのに対し、これとは別にトランクリッド開口部５５の前辺に装着されるものである。本例の固定部１４は、治具本体部１１に溶接などによって固定された板状の第１部材１４１と、この第１部材１４１の先端に溶接などによって固定された断面がＣ字状の板状の第２部材１４２とを有する。そして、図５に二点鎖線で示すように、トランクリッド開口部５５の前辺を構成するエクステンションパネル５５５のフランジ５５６に第２部材１４２の断面Ｃ字状の部分が装着される。これにより、治具１をトランクリッド開口部５５へ装着した場合の、治具本体部１１の軸周りの回転を制止することができる。

なお、第２部材１４２とエクステンションパネル５５５のフランジ５５６との係合部分も一部接触するので前処理及び電着塗装は形成されないが、フランジ５５６は中塗り工程及び／又は上塗り工程において中塗り塗料（内板色塗料）及び／又は上塗り塗料が塗布され、またフランジ５５６には艤装工程においてウェザーストリップが嵌合されるので発錆の可能性はきわめて低く、見栄えの点でも問題はない。

再び図１に戻り、本例の治具本体部１１の固定部１２と１４の間にはそれぞれ回転阻止部１５，１５が設けられている。図６は図１のVI-VI線に沿う断面図である。本例の回転阻止部１５は、たとえば鉄製丸棒からなり、治具本体部１１の上面に溶接などによって固定されている。そして、図６の二点鎖線で示すように、トランクリッド開口部５５の前辺を構成するエクステンションパネル５５５のフランジ５５６の内側面に当接する長さ及び形状とされている。

図１１は、本例の治具１をトランクルーム開口部５５に装着した状態を示す平面図である。上述したとおり、治具本体部１１の両端に設けられた固定部１２，１２は、図３に示すように断面Ｃ字状の第１部材１２１がエクステンションパネル５５２のフランジ５５３に装着されるが、当該フランジ５５３との間にはある程度の余裕をもって装着される。第１部材１２１とフランジ５５３とを強く嵌合させると当該フランジ５５３が変形してウェザーストリップの装着不具合が生じるおそれがあり、また治具１の装着作業性を考慮したものである。ところが、固定部１２，１２とフランジ５５３との装着に余裕があると、図１１に示す平面において、治具本体部１１がＹ方向に旋回し、これによりトランクリッド５１のインナパネル５１５の支持部が定まらないおそれがある。そこで、本例の回転阻止部１５，１５を設け、治具本体部１１のＹ方向への旋回を回転阻止部１５，１５にて阻止する。

なお、図１２に示すように、トランクリッド５１をボディに対して回転可能に支持するヒンジ５１３が、トランクルーム内にオーバハングする形状のヒンジ（グースネックヒンジとも称される）で構成されている場合もあるが、このようなヒンジを有するボディの場合は、トランクリッド５１を開閉した際の当該ヒンジ５１３の旋回軌跡範囲に、治具本体部１１、固定部１２、支持部１３及び回転阻止部１５が入らないように、すなわち干渉しないように治具１の各構成部の位置や形状を考慮する。

次に作用を説明する。
本例の治具１は、図１１に示すように、塗装工程の前処理工程に搬入される前、たとえば車体溶接工程の最終ラインにてホワイトボディ５に装着される。この際、トランクリッド５１を開いた状態で、治具本体部１１の長手方向をボディ５の左右方向に向け、両端の固定部１２，１２をトランクリッド開口部５５の左右辺のフランジ５５３，５５３にそれぞれ装着するとともに、中央の固定部１４をトランクリッド開口部５５の前辺のフランジ５５６に装着する。この状態を図１１に示すが、３つの固定部１２，１２，１４はトランクリッド開口部５５のフランジ５５３，５５３，５５６にそれぞれ装着されるとともに、２つの回転阻止部１５，１５がトランクリッド開口部５５の前辺のフランジ５５６に当接又は所定の隙間をもって対向することになる。そして、トランクリッド５１を閉めることで、治具１の支持部１３がトランクリッド５１のインナパネル５１５に当接し、これによりトランクリッド５１を所定の開度で支持することになる。
《第２実施形態》

上述した第１実施形態では、一つの治具１によりトランクリッド５１の水平面を２つの支持部１３にて支持したが、本例ではこの治具１に加えて、トランクリッド５１のロック取付部５１７の周囲の水平面５１８に接触して当該トランクリッド５１を支持する第２電着塗装用治具２をさらに備える。図１３はこの第２電着塗装用治具２を示す斜視図、図１４は図１３のXIV-XIV線に沿う断面図である。

本例の第２電着塗装用治具２は、平板状基部２２と直立部２３とを有する第２治具本体部２１と、直立部２３に固定された第２支持部とを備える。平板状基部２２は、図１３及び図１４に示すように平板の前後を下向きに折り返した屈曲部２５，２６を有し、これら屈曲部２５，２６がトランクリッド開口部５５に当該治具２を装着したときに前後への倒れを防止する。

平板状基部２２の中央には角パイプで構成された直立部２３が溶接などによって固定され、その上部に、丸棒からなり水平方向（自動車ボディでいうと左右の水平方向）に延在する第２支持部２４が溶接などにより固定されている。トランクリッド５１の内面には、トランクリッドのロック取付部（開口部からなる）５１７が形成されているが、このロック取付部５１７の周囲は、図１４に示すように水平面５１８とされ、この水平面５１８に丸棒からなる第２支持部２４が当接することによりトランクリッド５１を支持することになる。

なお、第２電着塗装用治具２は、図９及び図１１に示すように、トランクリッド開口部５５の中央に形成されたストライカ取付部５５７を基準にして装着され（載置され）、この状態でトランクリッド５１を閉じると、第２支持部２４とロック取付部５１７の周囲の水平面５１８が当接することになる。

《第１及び第２実施形態の効果》
以上のとおり、本例の治具１によれば、トランクリッド５１の水平面を２つの支持部１３にて支持した状態で前処理及び電着塗装を行い、前処理工程及び電着塗装工程の水圧をトランクリッド５１のヒンジ５１３から先端部５１４までの間の水平面５１１で受けることになるので、トランクリッド５１の先端部５１４で支持する治具に比べて、水圧によるトランクリッド５１の変形を抑制することができる。

すなわち、図７に示すような断面Ｌ字形状のトランクリッド５１に対して、トランクリッド５１の先端部５１４のたとえばロック部分を支持すると、前処理工程及び電着塗装工程にあるディッピング時において、その液圧はヒンジ５１３とトランクリッドの先端部５１４の間に作用することになる。トランクリッドなどの蓋物部品は、アウタパネルとインナパネルとのへミング部が電着乾燥炉にて硬化する接着剤で固定される構造であるため、電着乾燥炉前の電着塗装層などにおいて接着剤は未硬化状態であり、この状態でヒンジと先端部との間に大きな液圧が作用すると、トランクリッド５１に変形が生じ、その状態で電着乾燥炉に搬入されるのでトランクリッド５１とボディ５との間に建て付け誤差が生じる。

これに対して、本例の治具１は、トランクリッド５１のヒンジと先端部との間の水平面５１１の内面で支持するので、治具１の支持部１３からトランクリッド５１の先端部５１４の間はフリーな状態とされている。また、トランクリッド５１の水平面５１１で支持するので、ディッピング槽における液圧も水平面５１１の全体に対して均等に作用することになり、その結果、トランクリッド５１の変形を抑制することができる。

また本例の治具１によれば、治具本体部１１の両端に設けられた２つの固定部１２，１２のみならず中央に設けられた固定部１４によってもトランクリッド開口部５５に装着されるので、治具本体部１１の軸周りの回転が阻止され、治具１が安定し、脱落や外れを防止することができる。

また本例の治具１によれば、治具本体部１１の両端に設けられた２つの固定部１２，１２をある程度の隙間をもってフランジ５５３に係合させ、回転阻止部１５，１５を設けたので、治具１の装着作業性を高めることができると同時に、治具１の水平面内における回転を阻止することができ、治具１の装着安定性を高めることができる。

また本例の治具１によれば、グースネックヒンジのようなオーバハングするヒンジ５１３を有するトランクリッド５１であっても、このヒンジの旋回軌跡と干渉することなく装着できる治具１を提供することができる。

また本例の治具１に加えて治具２を用いた場合、治具１はトランクリッド５１のヒンジと先端部との間の水平面５１１の内面で支持し、治具２はトランクリッド５１の先端部５１４の中央近傍を接触支持するので、治具１の支持部１３からトランクリッド５１の先端部５１４の間はフリーな状態とされたうえで３点支持されることになる。また、治具１はトランクリッド５１の水平面５１１で支持するとともに治具２もトランクリッド５１の水平面５１８で支持するので、ディッピング槽における液圧も水平面５１１，５１８の全体に対して均等に作用することになり、その結果、トランクリッド５１の変形を抑制することができる。

また本例の治具２は、トランクリッド開口部５５のストライカ取付部５５７に載置される平板状基部２２と、この平板状基部２２の前後に屈曲部２５，２６を有するので、ディッピング槽において液圧が作用しても治具２の位置ずれを抑制することができる。また、治具２はストライカ取付部５５７の開口に挿入するのではなく載置するだけであるため、治具２によって開口を変形させるおそれもなく、ストライカ部品の取付作業に悪影響を及ぼすことも防止できる。

上記トランクリッド５１は本発明に係る蓋物部品に相当し、上記固定部１２は本発明に係る第１固定部及び第２固定部に相当し、上記固定部１４は本発明に係る第３固定部に相当し、上記支持部１３は本発明に係る第１支持部及び第２支持部に相当する。

１…電着塗装用治具
１１…治具本体部
１２…固定部
１２１…第１部材
１２２…第２部材
１３…支持部
１４…固定部
１４１…第１部材
１４２…第２部材
１５…回転阻止部
２…第２電着塗装用治具
２１…第２治具本体部
２２…平板状基部
２３…直立部
２４…第２支持部
２５，２６…屈曲部
５…ホワイトボディ（自動車ボディ）
５１…トランクリッド
５１１…水平面
５１２…垂直面
５１３…ヒンジ
５１４…先端部
５１５…インナパネル
５１６…インナトリム
５１７…ロック取付部
５１８…ロック取付部周囲の水平面
５２…フード
５２１…水平面
５２２…垂直面
５３…ドア
５４…バックドア
５４１…水平面
５４２…垂直面
５５…トランクリッド開口部
５５１…クォータパネル
５５２，５５５…エクステンションパネル
５５３，５５６…フランジ
５５４…溝部
５５７…ストライカ取付部

Claims (10)

1. 蓋物部品が組み付けられた自動車ボディを電着塗装する際に用いられ、無負荷の状態では自重により閉位置に旋回する前記蓋物部品を所定位置に保持する電着塗装用治具において、
   治具本体部と、
   前記治具本体部の両端部のそれぞれに設けられ、前記蓋物部品に対応する自動車ボディ側の開口部の左右辺のそれぞれに装着される固定部と、
   前記治具本体部の両端部のそれぞれに設けられ、前記蓋物部品のヒンジから先端部までの間の水平面の内面に接触して当該蓋物部品を支持する支持部と、を備える自動車ボディの電着塗装用治具。
2. 前記固定部は、前記開口部の左右辺それぞれに装着される第１固定部及び第２固定部と、少なくとも前後辺のいずれか一方に装着される第３固定部とを含む請求項１に記載の自動車ボディの電着塗装用治具。
3. 前記第３固定部の両側に、前記開口部に当接して前記治具本体部の前記水平面における回転を阻止する回転阻止部をさらに備える請求項２に記載の自動車ボディの電着塗装用治具。
4. 前記治具本体部は、前記治具本体部及び前記支持部が前記ヒンジの旋回領域と干渉しないように、前記開口部に装着される請求項１〜３のいずれか一項に記載の自動車ボディの電着塗装用治具。
5. 前記自動車ボディ側の開口部のストライカ取付部に装着される第２治具本体部と、
   前記第２治具本体部に設けられ、前記蓋物部品の内面のロック取付部の周囲に接触して当該蓋物部品を支持する第２支持部と、をさらに備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の自動車ボディの電着塗装用治具。
6. 前記第２治具本体部は、前記開口部のストライカ取付部に載置される平板状基部と、当該平板状基部から直立し、先端部に前記第２支持部が設けられる直立部と、を含む請求項５に記載の自動車ボディの電着塗装用治具。
7. トランクリッドが組み付けられた自動車ボディを電着塗装する際に用いられ、無負荷の状態では自重により閉位置に旋回する前記トランクリッドを所定位置に保持する電着塗装用治具において、
   トランクリッド開口部の左右辺に亘る長尺の治具本体部と、
   前記治具本体部の両端部のそれぞれに設けられ、前記トランクリッド開口部の左右辺のそれぞれのフランジに装着される第１固定部及び第２固定部と、
   前記治具本体部の両端部のそれぞれに設けられ、前記トランクリッドのヒンジから先端部までの間の水平面の内面に接触して当該トランクリッドを支持する第１支持部及び第２支持部と、
   を備える自動車ボディの電着塗装用治具。
8. 前記治具本体部から延在し、先端部が前記トランクリッド開口部の前辺のフランジに装着される第３固定部をさらに備える請求項７に記載の電着塗装用治具。
9. 前記第３固定部の両側に、前記トランクリッド開口部に当接して前記治具本体部の前記水平面における回転を阻止する回転阻止部をさらに備える請求項７又は８に記載の自動車ボディの電着塗装用治具。
10. 前記トランクリッド開口部のストライカ取付部に装着される第２治具本体部と、
    前記第２治具本体部に設けられ、前記トランクリッドの内面のロック取付部の周囲に接触して当該トランクリッドを支持する第２支持部と、をさらに備える請求項７〜９のいずれか一項に記載の自動車ボディの電着塗装用治具。

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