JP6465123B2 - 塗装乾燥装置及び塗装乾燥方法 - Google Patents

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Description

本発明は、塗装乾燥装置及び塗装乾燥方法に関するものである。
自動車ボディの塗装ラインでは、生産性向上や色調合わせを目的として、ボディシェル本体にドアやフードなどの蓋物部品を取り付けた状態で、電着塗装、中塗塗装及び上塗り塗装、防錆処理などの各種処理が行われる。中塗塗装や上塗り塗装では、被塗物となる自動車ボディを塗装台車に載せ、塗装ブース内を搬送しながら塗料を塗布し、塗装乾燥炉に搬入してウェット塗膜の焼き付け乾燥を行う。塗装ラインで用いられる塗装乾燥装置は、トンネル形状の乾燥炉体に熱風の給気ダクトが設けられ、乾燥炉体内を搬送される自動車ボディの全体に熱風を吹き付け、ウェット塗膜を焼き付け乾燥する（特許文献１）。
特開２００４−５００２１号公報
自動車ボディには焼き付け硬化型塗料が使用されるが、たとえば中塗り塗料や上塗り塗料では１４０℃×２０分保持が硬化塗膜の品質保証の基準とされる。しかしながら、従来の塗装乾燥装置では、熱風を吹き付け易い外板部に比べ、自動車ボディの構造上、ドアのヒンジ廻りなどの狭隘部には熱風が廻り込み難い。このため、狭隘部については上述した１４０℃×２０分保持といった品質保証基準を満足し難いという問題がある。
本発明が解決しようとする課題は、自動車ボディの全体にわたってウェット塗膜の乾燥条件を満足できる塗装乾燥装置及び塗装乾燥方法を提供することである。
本発明は、ボディシェル本体にヒンジを介してサイドドアが装着された自動車ボディを搬送しながら、自動車ボディに塗布したウェット塗膜を乾燥する塗装乾燥装置であって、乾燥炉本体を、サイドドアを閉じた状態の自動車ボディの車幅に対応する壁面幅の第１炉体と、サイドドアを開いた状態の自動車ボディの車幅に対応し、第１炉体の壁面幅より幅広の第２炉体とで構成し、前記第２炉体は、前記自動車ボディの温度を昇温させる昇温領域に設け、前記第１炉体は、前記自動車ボディの温度を保持する温度保持領域に設けることで、上記課題を解決する。
本発明によれば、第２炉体においてサイドドアを開き、この状態でヒンジ近傍のボディシェル本体とサイドドアに塗布されたウェット塗膜に向かって熱風を吹き付けることで、所定の乾燥条件を満足することができる。更に、第１炉体を第２炉体より幅狭で、サイドドアを閉じた状態の自動車ボディの車幅に対応する側面幅とすることで、炉全体の無駄な容量増加を避け、無駄な熱効率の低下も抑制できる。
本発明に係る上塗り塗装乾燥装置及び方法の一実施の形態を適用した塗装ラインの一例を示す全体工程図である。 本発明に係る上塗り塗装乾燥装置及び方法の一実施の形態を適用した塗装ラインの他例を示す全体工程図である。 本発明の一実施の形態に係る自動車ボディを塗装台車に搭載した状態を示す側面図である。 本発明の一実施の形態に係る自動車ボディのフロントドアを室内側から見た正面図ある。 本発明の一実施の形態に係る自動車ボディのリヤドアを室内側から見た正面図ある。 図２Ａの２Ｄ−２Ｄ線に沿う断面図であって、フロントピラー、フロントドア及びヒンジを含む狭隘部の一例を示す断面図である。 図２Ａの２Ｅ−２Ｅ線に沿う断面図であって、センターピラー、リヤドア及びヒンジを含む狭隘部の一例を示す断面図である。 図２Ｂ，図２Ｃのヒンジの一例を示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る自動車ボディのフロントドアを開放した状態を、ボディシェル本体の後方から見た図である。 本発明の一実施の形態に係る上塗り塗装乾燥装置の概略構成を示す側面図である。 図３Ａの平面図である。 図３Ａ，３Ｂの４Ａ−４Ａ線に沿う断面図である。 図３Ａ，３Ｂの４Ｂ−４Ｂ線に沿う断面図である。 図４Ａの第１熱風吹出口の吹出方向を示す平面図である。 本発明の一実施の形態に係る上塗り塗装乾燥装置にて用いられるドア開閉維持部材の一例を示す斜視図である。 図５Ａの背面図である。 図５Ａの平面図である。 図５Ａ〜図５Ｃに示すドア開閉維持部材の関節部を示す分解斜視図である。 本発明の他の実施の形態に係る上塗り塗装乾燥装置の概略構成を示す平面図である。 本発明のさらに他の実施の形態に係る上塗り塗装乾燥装置の概略構成を示す平面図である。
以下の実施形態では、本発明の塗装乾燥装置及び塗装乾燥方法を適用した上塗り塗装乾燥装置１を例に挙げて本発明の最良の実施形態を説明するが、本発明の塗装乾燥装置及び塗装乾燥方法は、上塗り塗装乾燥装置以外にも、中塗塗装乾燥装置、下塗り塗装乾燥装置（電着塗装乾燥装置）、あるいは後述する中塗り・上塗り乾燥装置にも適用することができる。
本実施形態の上塗り塗装乾燥装置１は、塗装ラインＰＬを構成する装置の一つであり、塗装台車５０に搭載されたボディシェルＢ（自動車ボディＢともいう）を搬送しながら、当該自動車ボディＢに塗布された上塗り塗膜を乾燥させるための装置である。以下の説明では、まず、自動車の製造ラインと塗装ラインＰＬの概略を説明したのち、自動車ボディＢと上塗り塗装乾燥装置１について詳細に説明する。
自動車の製造ラインは、主として、プレス成形ラインＰＲＬと、車体組立ライン（溶接ラインとも称される）ＷＬと、塗装ラインＰＬと、車両組立ライン（艤装ラインとも称される）ＡＳＬとの４つのラインから構成されている。プレス成形ラインＰＲＬでは、自動車ボディＢを構成する種々のパネルをそれぞれプレス成形し、プレス単品の状態で車体組立ラインＷＬへ搬送する。車体組立ラインＷＬでは、フロントボディ、センタフロアボディ、リヤフロアボディ及びサイドボディといった自動車ボディのそれぞれの部位ごとにサブアッセンブリを組み立て、組み立てられたフロントボディ、センタフロアボディ及びリヤフロアボディの所定部位に溶接を施してアンダーボディを組み立て、アンダーボディに対してサイドボディとルーフパネルを溶接してボディシェル本体Ｂ１（蓋物を除くボディシェルをいう）を組み立てる。最後にボディシェル本体Ｂ１に対して、予め組み立てられたフードＦ、サイドドアＤ１，Ｄ２、トランクリッドＴ（又はバックドア）等の蓋物部品を、ヒンジＨ（図２Ｆを参照して後述する）を介して装着する。そして、塗装ラインＰＬを経たのち車両組立ラインＡＳＬへ搬送され、塗完ボディシェルに対して、エンジン、トランスミッション、懸架装置、内装部品などの各種の自動車部品が組み付けられる。
次に、塗装ラインＰＬの主たる構成について説明する。図１Ａ及び図１Ｂはいずれも、本発明に係る塗装乾燥装置及び方法を適用した上塗り塗装乾燥装置を含む塗装ラインＰＬを示す全体工程図である。図１Ａに示す実施形態の塗装ラインＰＬは、下塗り塗装、中塗り塗装及び上塗り塗装の３コート３ベーク塗装法による塗装ラインである。これに対して図１Ｂに示す実施形態の塗装ラインＰＬは、中塗り塗料と上塗り塗料とを同一塗装ブースにてウェットオンウェット（未硬化塗膜の上に塗料を塗布すること、以下同じ。）で塗装し、これら中塗り塗膜と上塗り塗膜とを同一塗装乾燥炉にて同時に焼き付ける３コート２ベーク塗装法による塗装ラインである。このように塗装法が異なる塗装ラインのいずれにも、本発明の塗装乾燥装置及び方法を適用することができる。なお、これら３コート３ベーク塗装法や３コート２ベーク塗装法を変形した、中塗り塗装を２回塗りする４コート塗装法や、上塗り塗装色が２トーンである特別色である場合も、この種の典型的な塗装ラインＰＬの一部を改変することで本発明に係る塗装乾燥装置及び方法を適用することができる。以下、図１Ａ及び図１Ｂの塗装ラインを並行して説明するが、共通する構成については同一の符号を付し、図１Ａの塗装ラインを参照しながら説明し、図１Ａ及び図１Ｂの両塗装ラインの異なる構成については、図１Ｂを参照してその相違点を説明する。
図１Ａに示す実施形態の塗装ラインＰＬは、下塗り工程Ｐ１と、シーリング工程Ｐ２と、中塗り工程Ｐ３と、水研工程Ｐ４と、上塗り工程Ｐ５と、塗完検査工程Ｐ６と、を備える。これに対して、図１Ｂに示す実施形態の塗装ラインＰＬは、下塗り工程Ｐ１と、シーリング工程Ｐ２と、中塗り・上塗り工程Ｐ７と、塗完検査工程Ｐ６と、を備える。すなわち、図１Ｂの塗装ラインＰＬにおいては、図１Ａに示す中塗り塗装工程Ｐ３１と上塗り塗装工程Ｐ５１という２つの工程が、図１Ｂの中塗り・上塗り塗装工程Ｐ７１という一つの工程で行われ、同様に、図１Ａに示す中塗り乾燥工程Ｐ３２と上塗り乾燥工程Ｐ５２という２つの工程が、図１Ｂの中塗り・上塗り乾燥工程Ｐ７２という一つの工程で行われる。図１Ｂの中塗り・上塗り工程Ｐ７については後述する。
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、下塗り工程Ｐ１は、電着前処理工程Ｐ１１と、電着塗装工程Ｐ１２と、電着乾燥工程Ｐ１３とを備える。電着前処理工程Ｐ１１では、ドロップリフタＤ／Ｌにより車体組立ラインＷＬの台車から塗装ハンガ（図示を省略する）に移載された自動車ボディＢ（ホワイトボディ）が、オーバーヘッドコンベアにより所定のピッチ、所定の搬送速度で連続的に搬送される。なお、自動車ボディＢの構成については後述する。
電着前処理工程Ｐ１１は、図示を省略するが、脱脂工程、水洗工程、表面調整工程、化成被膜形成工程、水洗工程及び水切り工程を備える。塗装ラインＰＬに搬入される自動車ボディＢには、プレス成形ラインＰＲＬや車体組立ラインＷＬにおいてプレス油や溶接による鉄粉その他の塵埃が付着しているので、脱脂工程及び水洗工程では、これを洗浄し除去する。表面調整工程では、自動車ボディＢの表面に表面調整剤成分を吸着させ、次工程の化成被膜形成工程における反応起点数を増加させる。吸着した上面調整剤成分が被膜結晶の核となり、被膜形成反応を加速させる。化成被膜形成工程では、自動車ボディＢをリン酸亜鉛などの化成処理液に浸漬させることで、自動車ボディＢの表面に化成被膜を形成する。水洗工程及び水切り工程では、自動車ボディＢを水洗し、乾燥が行われる。
電着塗装工程Ｐ１２では、電着前処理工程Ｐ１１による前処理が施された自動車ボディＢが、オーバーヘッドコンベアにより所定のピッチ、所定の搬送速度で連続的に搬送される。そして、自動車ボディＢを、電着塗料が満たされた船型の電着槽に浸漬し、電着槽内に設けられた複数の電極板と自動車ボディＢ（具体的には、電気伝導性を有する塗装ハンガ）との間に高電圧を印加する。これにより、電着塗料の電気泳動作用により自動車ボディＢの表面に電着塗膜が形成される。電着塗料としては、ポリアミン樹脂等のエポキシ系樹脂を基体樹脂とする熱硬化型塗料を例示することができる。なお、この電着塗料としては電着塗料側に正極高電圧を印加するカチオン型電着塗料を用いることが防錆上好ましいが、自動車ボディＢ側に正極高電圧を印加するアニオン型電着塗料を用いてもよい。
電着塗装工程Ｐ１２の電着槽を出漕した自動車ボディＢは水洗工程に搬送され、工水や純水を用いて自動車ボディＢに付着した電着塗料が洗い流される。この際、出漕時に電着槽から持ち出された電着塗料もこの水洗工程で回収される。水洗処理が終了した段階において、自動車ボディＢの表面及び袋構造部内には、膜厚１０μｍ〜３５μｍ程度の未乾燥の電着塗膜が形成されることになる。電着塗装工程Ｐ１２を終えると、塗装ハンガに搭載された自動車ボディＢは、ドロップリフタＤ／Ｌにより塗装台車５０（図２Ａを参照して後述する。）に移載される。なお、図１Ａ及び図１Ｂに示す電着塗装工程Ｐ１２と電着乾燥工程Ｐ１３との間に設置されたドロップリフタＤ／Ｌを、電着乾燥工程Ｐ１３とシーリング工程Ｐ２との間に設置し、電着乾燥工程Ｐ１３内は、自動車ボディを塗装ハンガに搭載した状態で搬送してもよい。
電着乾燥工程Ｐ１３では、塗装台車に搭載された自動車ボディＢが、フロアコンベアにより所定のピッチ、所定の搬送速度で連続的に搬送される。そして、たとえば１６０℃〜１８０℃の温度を１５分〜３０分間保持することで焼き付け乾燥され、これにより自動車ボディＢの内外板および袋構造部内に、膜厚１０μｍ〜３５μｍの乾燥した電着塗膜が形成される。なお、電着乾燥工程Ｐ１３から塗完検査工程Ｐ６までは、フロアコンベアにより自動車ボディＢを搭載した塗装台車５０を連続的に搬送するが、各工程における塗装台車５０の搬送ピッチと搬送速度は、その工程に応じたものとされている。そのため、フロアコンベアは複数のコンベアにより構成され、各工程における搬送ピッチと搬送速度が所定の値に設定される。
本明細書及び特許請求の範囲において、電着塗料、中塗り塗料及び上塗り塗料などの「塗料」という場合は、被塗物に塗装する前の液体状態をいい、電着塗膜、中塗り塗膜及び上塗り塗膜などの「塗膜」という場合は、被塗物に塗装されて膜状となった未乾燥（ウェット）又は乾燥状態をいい、両者を区別するものとする。また本明細書及び特許請求の範囲ににおいて、上流側及び下流側とは、被塗物である自動車ボディＢの搬送方向を基準とした上流及び下流を意味するものとする。さらに、本明細書において、自動車ボディＢを前向きに搬送するというのは、自動車ボディＢの車体前部を搬送方向の前側に、車体後部を後ろ側にした状態で車体の前後方向軸に沿って搬送することを意味するものとし、自動車ボディＢを前向きに搬送するというのは、その逆、すなわち自動車ボディＢの車体後部を搬送方向の前側に、車体前部を後ろ側にした状態で車体の前後方向軸に沿って搬送することを意味するものとする。本実施形態の下塗り工程Ｐ１〜塗完検査工程Ｐ６においては、自動車ボディＢを前向きに搬送してもよいし、後ろ向きに搬送してもよい。
シーリング工程Ｐ２（アンダーコート工程及びストーンガードコート工程を含む）では、電着塗膜が形成された自動車ボディＢが搬送され、鋼板合わせ目や鋼板エッジ部に、防錆又は目留めを目的とした塩化ビニル系樹脂製シーリング材が塗布される。アンダーコート工程では、自動車ボディＢのタイヤハウスや床裏に、塩化ビニル樹脂系の耐チッピング材が塗布される。ストーンガードコート工程では、サイドシル、フェンダ又はドア等のボディ外板下部に、ポリエステル系又はポリウレタン系樹脂製耐チッピング材が塗布される。なお、これらシーリング材や耐チッピング材は専用の乾燥工程または次に述べる中塗り乾燥工程Ｐ３２にて硬化することになる。
図１Ａの塗装ラインＰＬの中塗り工程Ｐ３は、中塗り塗装工程Ｐ３１と、中塗り乾燥工程Ｐ３２とを備える。中塗り塗装工程Ｐ３１では、電着塗膜が形成された自動車ボディＢが中塗ブースに搬送され、中塗りブース内で、エンジンルーム・フードインナ・トランクリッドインナなどの自動車ボディの内板部に、その車両の外板色に対応した着色顔料が添加された内板塗装用塗料が塗布される。そして、内板塗装用塗膜にウェットオンウェットで、フードアウタ・ルーフ・ドアアウタ・トランクリッドアウタ（又はバックドアアウタ）などの外板部に、中塗り塗料が塗布される。なお、外板部とは、艤装工程を終了した完成車の外側から視認可能な部分であり、内板部とは、完成車の外側から視認できない部分である。
図１Ａの塗装ラインＰＬの中塗り乾燥工程Ｐ３２では、自動車ボディＢが中塗り乾燥装置に搬送される。そして、未乾燥の中塗塗膜が、たとえば１３０℃〜１５０℃の温度を１５分〜３０分間保持することで焼き付け乾燥され、自動車ボディＢの外板部に膜厚１５μｍ〜３５μｍの中塗り塗膜が形成される。また、自動車ボディＢの内板部に膜厚１５μｍ〜３０μｍの内板塗装用塗膜が形成される。なお、内板塗装用塗料および中塗り塗料は、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂などを基体樹脂とする熱硬化型塗料であり、水系塗料又は有機溶剤系塗料のいずれであってもよい。
図１Ａの塗装ラインＰＬの水研工程Ｐ４では、中塗り工程Ｐ３まで終えた自動車ボディＢが搬送され、清浄な水と研磨材を用いて自動車ボディＢに形成された中塗り塗膜の表面を研磨する。これにより、中塗り塗膜と上塗り塗膜との塗膜密着性が向上すると共に、外板部の上塗り塗膜の平滑性（塗り肌及び鮮映性）が向上する。この水研工程Ｐ４は、水研乾燥工程Ｐ４１を備え、この水研乾燥工程Ｐ４１では、自動車ボディＢが水切り乾燥炉を通過することで、自動車ボディＢに付着した水分を乾燥させる。
図１Ａの塗装ラインＰＬの上塗り工程Ｐ５は、上塗り塗装工程Ｐ５１と、上塗り乾燥工程Ｐ５２とを備える。上塗り塗装工程Ｐ５１では、水研工程Ｐ４及び水研乾燥工程Ｐ４１を終えた自動車ボディＢが搬送される。そして、上塗りブース内で、自動車ボディＢの外板部に上塗りベース塗料が塗布され、この上塗りベース塗膜にウェットオンウェットで、自動車ボディＢの外板部に上塗りクリヤ塗料が塗装される。
上塗りベース塗料及び上塗りクリヤ塗料は、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂などを基体樹脂とする塗料であり、水系塗料又は有機溶剤系塗料のいずれであってもよい。上塗りベース塗料は、光輝性顔料の配向などの仕上がり性を考慮して重量比でおよそ８０％程度に希釈されて塗装され（固形分がおよそ２０％〜４０％）、これに対して上塗りクリヤ塗料は重量比でおよそ３０％程度に希釈されて塗装される（固形分がおよそ７０％〜８０％）。ただし、上塗りベース塗料は、塗布後のフラッシュオフ工程（ブース内において溶剤が自然蒸発する静置工程）において塗着固形分が７０％以上に上昇するのが一般的である。
本実施形態の自動車ボディＢの外板色は、アルミニウム・雲母などの各種光輝性顔料を含むメタリック系外板色であり、上塗りベース塗料と上塗りクリヤ塗料とを自動車ボディＢに塗布するが、特にこれに限定されない。例えば、自動車ボディＢの外板色は、ソリッド系外板色でもよい。ソリッド系外板色は、光輝性顔料を含まない塗装色であり、この場合は、上塗りベース塗料は塗布せず、上塗りクリヤ塗料に代えて上塗りソリッド塗料を塗布する。このような上塗りソリッド塗料としては、上塗りベース塗料や上塗りクリヤ塗料と同様の基体樹脂の塗料を例示することができる。
本実施形態の上塗り乾燥工程Ｐ５２では、上塗りブースにおいて上塗り塗料が塗布された自動車ボディＢが、上塗り塗装乾燥装置１に搬送される。この上塗り乾燥工程Ｐ５２では、自動車ボディＢが所定の条件で上塗り塗装乾燥装置１を通過し、これにより乾燥した上塗り塗膜が形成される。なお、本実施形態の上塗り塗装乾燥装置１及び上塗り乾燥工程Ｐ５２の具体的的構成については、後述する。
上塗りベース塗膜の膜厚は、たとえば１０μｍ〜２０μｍ、上塗りクリヤ塗膜の膜厚は、たとえば１５μｍ〜３０μｍである。自動車ボディＢの外板色がソリッド系外板色の場合、上塗りソリッド塗膜の膜厚は、たとえば１５μｍ〜３５μｍである。最後に、塗装を完了した自動車車体（塗完ボディ）は、塗完検査工程Ｐ６へ搬送されて、塗膜外観性や鮮映性等を評価する各種検査が行われる。
一方、図１Ｂに示す塗装ラインＰＬでは、図１Ａに示す塗装ラインＰＬの中塗り工程Ｐ３、水研工程Ｐ４（水研乾燥工程Ｐ４１を含む）及び上塗り工程Ｐ５に代えて、中塗り・上塗り工程Ｐ７が設けられている。この実施形態の中塗り・上塗り工程Ｐ７は、中塗り・上塗り塗装工程Ｐ７１と中塗り・上塗り乾燥工程Ｐ７２とを備える。
図１Ｂに示す塗装ラインＰＬの中塗り・上塗り塗装工程Ｐ７１では、電着塗膜が形成された自動車ボディＢが中塗り・上塗りブースに搬送され、中塗り・上塗りブースの前半ゾーンで、エンジンルーム・フードインナ・トランクリッドインナなどの自動車ボディの内板部に、その車両の外板色に対応した着色顔料が添加された内板塗装用塗料が塗布される。そして、内板塗装用塗膜にウェットオンウェットで、フードアウタ・ルーフ・ドアアウタ・トランクリッドアウタ（又はバックドアアウタ）などの外板部に、中塗り塗料が塗布される。次いで、同じく中塗り・上塗りブースの後半ゾーンで、自動車ボディＢの外板部に上塗りベース塗料が塗布され、この上塗りベース塗膜にウェットオンウェットで、自動車ボディＢの外板部に上塗りクリヤ塗料が塗装される。すなわち、内板用塗料、中塗り塗料、上塗りベース塗料及びクリヤ塗料が全てウェットオンウェットで塗装され、一つの上塗り塗装乾燥炉にて同時に焼付乾燥される。なお、ウェット塗膜を塗り重ねることによって生じるワキ不具合や鮮映性の低下を抑制するために、中塗り塗料を塗装した後や上塗りベース塗料を塗装した後に、自動車ボディＢに塗布されたウェット塗膜の塗着ＮＶを上昇させるフラッシュオフ工程を設けてもよい。この実施形態で用いられる内板塗装用塗料、中塗り塗料、上塗りベース塗料及びクリヤ塗料は、図１Ａに示す塗装ラインＰＬで用いられるものと同様に、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂などを基体樹脂とする熱硬化型塗料であり、水系塗料又は有機溶剤系塗料のいずれであってもよい。
次に、本実施形態の塗装ラインＰＬに適用される自動車ボディＢの一例について、図２Ａ〜図２Ｇを参照して説明する。図２Ａは、本発明の一実施の形態に係る自動車ボディＢを塗装台車５０に搭載した状態を示す側面図、図２Ｂは、本発明の一実施の形態に係る自動車ボディＢのフロントドアＤ１を室内側から見た正面図、図２Ｃは、本発明の一実施の形態に係る自動車ボディＢのリヤドアＤ２を室内側から見た正面図、図２Ｄは、図２Ａの２Ｄ−２Ｄ線に沿う断面図であって、フロントピラーＢ４、フロントドアＤ１及びヒンジＨ１を含む狭隘部Ｎ１の一例を示す断面図、図２Ｅは、図２Ａの２Ｅ−２Ｅ線に沿う断面図であって、センターピラーＢ５、リヤドアＤ２及びヒンジＨ２を含む狭隘部Ｎ２の一例を示す断面図、図２Ｆは、図２Ｂ，図２ＣのヒンジＨ１，Ｈ２の一例を示す分解斜視図、図２Ｇは、本発明の一実施の形態に係る自動車ボディＢのフロントドアＤ１を開放した状態を、ボディシェル本体の後方から見た図である。
本実施形態の自動車ボディＢは、図２Ａに示すように、ボディシェル本体Ｂ１と、蓋物部品であるフードＦ，フロントドアＤ１，リヤドアＤ２及びトランクリッドＴとを備える。ボディシェル本体Ｂ１の両側面には、フロントドア開口部Ｂ２と、リヤドア開口部Ｂ３とが形成されている。フロントドア開口部Ｂ２は、ボディシェル本体Ｂ１のフロントピラーＢ４と、センターピラーＢ５と、ルーフサイドレールＢ８と、サイドシルＢ９とにより画定された開口である。リヤドア開口部Ｂ３は、ボディシェル本体Ｂ１のセンターピラーＢ５と、リヤピラーＢ１０と、ルーフサイドレールＢ８と、サイドシルＢ９とにより画定された開口である。以下、フロントドア開口部Ｂ２とリヤドア開口部Ｂ３とを総称してドア開口部Ｂ２，３ともいう。図示する蓋物部品としてのトランクリッドＴは、自動車ボディＢの車型によってはバックドアであることもある。
本実施形態の自動車ボディＢは、図示するように４ドアセダンの車型であるから、サイドドアＤは、フロントドアＤ１と、リヤドアＤ２とを有する。なお、２ドアセダンや２ドアクーペの場合は、フロントドアＤ１及びフロントドア開口部Ｂ２のみであり、リヤドアＤ２及びリヤドア開口部Ｂ３は設けられない。本実施形態のフロントドアＤ１は、フロントドア開口部Ｂ２に対応するように配置され、リヤドアＤ２は、リヤドア開口部Ｂ３に対応するように配置されている。本実施形態におけるフロントドアＤ１及びリヤドアＤ２を含むサイドドアＤが、本発明に係るサイドドアの一例に相当し、上述した２ドアセダンや２ドアクーペの場合はフロントドアＤ１が、本発明に係るサイドドアの一例に相当する。
フロントドアＤ１は、図２Ｂ及び図２Ｄに示すように、その前端部（自動車ボディＢの前側）の上下２箇所にヒンジＨ１が設けられている。またリヤドアＤ２は、図２Ｃ及び図２Ｅに示すように、その前端部（自動車ボディＢの前側）の上下２箇所にヒンジＨ２が設けられている。これらフロントドアＤ１及びリヤドアＤ２をボディシェルＢ１に開閉自在に装着するためのヒンジＨ１，Ｈ２は、多少の形状の相違はあるが、基本的な構造は同じであるため、図２Ｆに一方の両方のヒンジＨ１を示し、他方のヒンジＨ２については括弧内に対応する符号を付すことで図示を省略する。
図２Ｆに示すように、ヒンジＨ１は、２つのヒンジブラケットＨ１１，Ｈ１２と、ヒンジピンＨ１３とを有する。ヒンジブラケットＨ１１は、フロントドアＤ１のインナパネルにボルト（不図示）を介して取り付けられ、ヒンジブラケットＨ１２は、ボディシェル本体Ｂ１のフロントピラーＢ４にボルト（不図示）を介して取り付けられている。ヒンジピンＨ１３は、２つのヒンジブラケットＨ１１，１２の４つの孔に挿通され、カシメや圧入によって固定されている。これにより、ヒンジブラケットＨ１１，Ｈ１２は、ヒンジピンＨ１３を中心に回転可能に連結されることになる。
車体組立ラインＷＬにおいては、ヒンジピンＨ１３を２つのヒンジブラケットＨ１１，１２の４つの孔に挿通し、カシメや圧入によって固定したヒンジＨ１のサブアッセンブリ部品を予め組み立てておき、これを最終工程に搬入する。そして、フロントドアＤ１をボディシェル本体Ｂ１に装着する前に、このヒンジＨ１のサブアッセンブリ部品の一方のヒンジブラケットＨ１１をフロントドアＤ１にボルト締めしたのち、フロントドアＤ１をボディシェル本体Ｂ１のフロントドア開口部Ｂ２に治具などを用いてセットし、他方のヒンジブラケットＨ１２をフロントピラーＢ４にボルト締めする。これにより、フロントドアＤ１は、このヒンジピンＨ１３を中心に回転することで、開閉可能となる。
ヒンジＨ２も同様に、図２Ｆの括弧内の符号に示すように、２つのヒンジブラケットＨ２１，Ｈ２２と、ヒンジピンＨ２３とを有する。ヒンジブラケットＨ２１は、リヤドアＤ２にボルト（不図示）を介して取り付けられ、ヒンジブラケットＨ２２は、ボディシェル本体Ｂ１のセンターピラーＢ１４にボルト（不図示）を介して取り付けられる。ヒンジピンＨ２３は、２つのヒンジブラケットＨ２１，２２の孔に挿通され、カシメや圧入によって固定されている。これにより、ヒンジブラケットＨ２１，Ｈ２２は、ヒンジピンＨ２３を中心に回転可能に連結されることになる。すなわち、リヤドアＤ２は、ヒンジピンＨ２３を中心に回転することで、開閉可能となる。以下、ヒンジＨ１とヒンジＨ２とをヒンジＨと総称する。
本実施形態の自動車ボディＢでは、図２Ｄ及び図２Ｅ並びに図２Ｇに示すように、ボディシェル本体Ｂ１とサイドドアＤとの間には、間隔の狭い狭隘部Ｎ１，Ｎ２が形成される。具体的には、図２Ｄ及び図２Ｇに示すように、ボディシェル本体Ｂ１のフロントピラーＢ４と、フロントドアＤ１とのヒンジＨ１の近傍には、間隔の狭い狭隘部Ｎ１が形成され、図２Ｅに示すように、ボディシェル本体Ｂ１のセンターピラーＢ５と、リヤドアＤ２とのヒンジＨ２の近傍には、間隔の狭い狭隘部Ｎ２が形成される。特に、ヒンジＨ１，Ｈ２の近傍は、フロントドアＤ１やリヤドアＤ２の開閉状態に拘わらず、ヒンジＨ１，Ｈ２が邪魔になって塗装乾燥装置１からの熱風が入り込み難く、構造上、自動車ボディＢの外板部に比べて加熱され難い。したがって、塗膜の品質保証基準とされる所定温度を所定時間以上に保持するのが困難な部位である。なお、図２Ｄ及び図２Ｅに示す「×」印は、上塗り塗装の範囲（狭隘部の塗布面）であり、同じく符号ＷＳは、サイドドアＤ１，Ｄ２とドア開口部Ｂ２，Ｂ３との間をシールするためにサイドドアＤ１，Ｄ２に装着されるウェザーストリップである。特に、ウェザーストリップＷＳから室外側の塗装範囲は、錆環境に対して厳しく、見栄えの品質以外にも、塗膜の密着性等の塗装品質が要求される部位である。
図２Ａに戻り、上述した自動車ボディＢは、塗装台車５０に搭載された状態で、図１Ａ及び図１Ｂの電着乾燥工程Ｐ１３から塗完検査工程Ｐ６まで搬送される。本実施形態の塗装台車５０は、平面視において矩形の枠体とされ、自動車ボディＢを支持することができる程度の剛体からなる基台５１と、当該基台５１の下面に設けられた４つの車輪５４と、当該基台５１の上面に設けられた２つのフロントアタッチメント５２及び２つのリヤアタッチメント５３とを有する。左右のフロントアタッチメント５２は、自動車ボディＢの左右のフロントアンダボディＢ６（フロントサイドメンバなど）をそれぞれ支持し、左右のリヤアタッチメント５３は、自動車ボディＢの左右のリヤアンダボディＢ７（リヤサイドメンバなど）をそれぞれ支持する。これら４つのアタッチメント５２，５３によって自動車ボディＢを水平に支持する。４つの車輪５４は、搬送コンベア４０の左右に敷設されたレール４１に沿って自転する。なお上述したとおり、本実施形態においては、塗装ラインＰＬの一部または全部の工程につき、自動車ボディＢを前向きに搬送してもよいし、後ろ向きに搬送してもよい。
次に、本実施形態の上塗り塗装乾燥装置１について説明する。図３Ａは、本発明の一実施の形態に係る上塗り塗装乾燥装置の概略構成を示す側面図、図３Ｂは同じく平面図、図４Ａは、図３Ａ及び図３Ｂの４Ａ−４Ａ線に沿う断面図、図４Ｂは、図３Ａ及び図３Ｂの４Ｂ−４Ｂ線に沿う断面図である。
本実施形態の上塗り塗装乾燥装置１は、図３Ａ及び図３Ｂ，図４Ａ及び図４Ｂに示すように、乾燥炉本体１０と、熱風給気装置２０と、排気装置３０とを備える。本実施形態の乾燥炉本体１０は、図３Ａの側面図に示すように、入口側の上り傾斜部１１と、出口側の下り傾斜部１３と、これら上り傾斜部１１と下り傾斜部１３との間の高床部１２とを含む山型状とされた乾燥炉である。また、図４Ａ及び図４Ｂの断面図に示すように、天井面１４と左右一対の側面１５，１５と床面１６とを有する矩形とされた乾燥炉である。図３Ａの側面図及び図３Ｂの平面図において、左側が上塗りブース終端の上塗りセッティングゾーン及び乾燥炉本体１０の入口側であり、右側が乾燥炉本体１０の出口側であり、塗装台車５０に搭載された自動車ボディＢは、図３Ａ及び図３Ｂの左から右に向かって前向きに搬送される。すなわち、本実施形態の上塗り塗装乾燥装置１内を搬送する自動車ボディＢは、図２Ａに示す左方向に向かって搬送される。
乾燥炉本体１０の高床部１２の床面１６の高さは、乾燥炉本体１０の入口の開口上端縁の高さや、乾燥炉本体１０の出口の開口上端縁の高さとほぼ同じ高さとされている。これにより、高床部１２に供給された熱風が、入口又は出口から乾燥炉本体１０外へ逃げるのを抑制することができる。また、乾燥炉本体１０の床面１６には、乾燥炉本体１０の延在方向に沿って、自動車ボディＢが搭載された塗装台車５０を搬送する搬送コンベア４０が敷設されている。
熱風給気装置２０は、乾燥炉本体１０の高床部１２内に、生成した熱風を供給する設備であり、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、給気ファン２１と、給気フィルタ２２と、バーナ２３と、給気ダクト２４と、第１熱風吹出口２５と、第２熱風吹出口２６とを備える。給気ファン２１は、外部から吸入する空気を乾燥炉本体１０の高床部１２の内部に供給する設備である。給気フィルタ２２は、給気ファン２１の吸入側に接続され、外部から吸入する空気を濾過し、ごみ等を分離する。これにより、清浄な空気が給気ファン２１に吸入される。バーナ２３は、給気ファン２１の吐出側に接続され、給気ファン２１から吐出された空気を所定温度に加熱する。これにより、吸入された空気が熱風として乾燥炉本体１０の高床部１２内に供給される。
給気ダクト２４は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、自動車ボディＢの搬送方向に沿って乾燥炉本体１０の高床部１２の天井面１４及び左右の側面１５，１５にそれぞれ配置されている。本実施形態において高床部１２が実質的な加熱領域となる。第１熱風吹出口２５及び第２熱風吹出口２６は、乾燥炉本体１０の高床部１２内に配置された給気ダクト２４の延在方向に沿って所定間隔で複数形成された矩形状スリット（開口）と、必要に応じて当該スリットに設けられた風向板により構成されている。第１熱風吹出口２５及び第２熱風吹出口２６は、それぞれのスリットの開口又は風向板が乾燥炉本体１０の中央部又は所定箇所（上述した狭隘部Ｎ１，Ｎ２の塗布面）に向かうように設けられ、これにより、給気ファン２１により供給される熱風が乾燥炉本体１０内を搬送される自動車ボディＢの所定箇所に吹き付けられることになる。
上塗り塗装乾燥装置１の実質的な加熱領域となる高床部１２は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、下流側に設けられた第１炉体１２１と、上流側に設けられた第２炉体１２２とで構成されている。第１炉体１２１は、フロントドアＤ１及びリヤドアＤ２を閉じた状態（厳密にはドアインナ及びドアサッシュがドア開口部Ｂ２，Ｂ３に接触しない程度に僅かな開度を有する状態）の自動車ボディＢの車幅Ｗ１に対応する側面幅Ｗ３とされている。また、第２炉体１２２は、フロントドアＤ１及びリヤドアＤ２を開いた状態（全開又はそれに近い開度を有する状態）の自動車ボディＢの車幅Ｗ２に対応し、第１炉体１２１の側面幅より広い側面幅Ｗ４（＞Ｗ３）とされている。ここで、第１炉体１２１及び第２炉体１２２の側面幅とは、対向する側面１５，１５の内部間の距離を意味し、自動車ボディＢが干渉しない程度の隙間を有する幅寸法を意味する。
また、本実施形態の高床部１２は、図３Ｂの平面図に示すように、第１炉体１２１の側面１５の端部と第２炉体１２２の側面１５の端部とを接続する側面は、第２炉体から第１炉体に向かって縮径する傾斜面１２３とされている。これにより、第１炉体１２１と第２炉体１２２との接続部分の熱風が円滑に流れ、その滞留を抑制することができる。なお、図３Ｂに示すように、第２炉体１２２の側面１５の端部と入口側の上り傾斜部１１の側面の端部とを接続する側面も、第２炉体１２２から上り傾斜部１１に向かって縮径する傾斜面１２３とされているが、これは必要に応じて省略してもよい。
本実施形態の高床部１２は実質的な加熱領域を構成するが、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、第２炉体１２２が自動車ボディＢの温度を昇温させる実質的な昇温領域を構成し、これに続く第１炉体１２１が自動車ボディＢの温度を保持する温度保持領域を構成する。このため、第２炉体１２２には、図４Ａに示すように第１熱風吹出口２５及び第２熱風吹出口２６が設けられ、第１炉体１２１には、図４Ｂに示すように第１熱風吹出口２５のみが設けられている。なお、図４Ａに示すように第１熱風吹出口２５及び第２熱風吹出口２６が設けられた第２炉体１２２の昇温領域の給気ダクト２４と、図４Ｂに示すように第１熱風吹出口２５のみが設けられた第１炉体１２１の温度保持領域の給気ダクト２４とを絶縁し、それぞれに給気ファン２１と給気フィルタ２２とバーナ２３とを設け、絶縁された各領域へ給気する熱風の温度や流量を制御してもよい。
第２炉体１２２に設けられた第２熱風吹出口２６は、図４Ａに示すように、第２炉体１２２の左右の側面１５，１５の給気ダクト２４，２４の上方及び下方にそれぞれ設けられている。第２熱風吹出口２６は、その先端に風向板の一種であるガイド部を含んで構成してもよい。上方側に設けられた第２熱風吹出口２６は、上流側で且つ斜め下方に向かって開口し、下方側に設けられた第２熱風吹出口２６は、上流側で且つ斜め上方に向かって開口している。結果として、この第２熱風吹出口２６は、自動車ボディＢが当該第２熱風吹出口２６の前を通過する際に、ボディシェル本体Ｂ１にサイドドアＤを装着するヒンジＨ近傍の狭隘部Ｎ１，Ｎ２の塗布面に向かって開口が指向するように設けられている。
第２熱風吹出口２６が上流側に向かって開口することで、第２炉体１２２においては、サイドドアＤを開放した状態で搬送される自動車ボディＢのヒンジＨ近傍に向かって熱風を吹き付け易くなる。また、第２熱風吹出口２６が側面１５，１５の上方及び下方に設けられていることで、上方に設けられた第２熱風吹出口２６からの熱風は主としてヒンジＨ近傍の上側に吹き付けられ、下方に設けられた第２熱風吹出口２６からの熱風は主としてヒンジＨ近傍の下側に吹き付けられるので、ヒンジＨ近傍の狭隘部Ｎ１，Ｎ２の塗布面を均一に乾燥させることができる。
なお、高床部１２のうち第２炉体１２２においては、乾燥炉本体１０の昇温領域も兼ねることから、天井面１４及び側面１５の給気ダクト２４，２４のそれぞれに第１熱風吹出口２５を設けることが望ましい。そして、側面１５の給気ダクト２４に設けられた第１熱風吹出口２５は、図４Ｃに白抜き矢印で示すように、前向きに搬送される自動車ボディＢの開放されたフロントドアＤ１及びリヤドアＤ２に直接的に吹き付けられるように、ガイド部に吹き付け角度を設けることが望ましい。これにより、ヒンジＨ近傍の狭隘部Ｎ１，Ｎ２の塗布面の昇温に加えて、サイドドアＤ１，Ｄ２を含む外板部を昇温させることができる。
これに対して第１炉体１２１においては、図４Ｂに示すように、天井面１４及び側面１５の給気ダクト２４，２４に第１熱風吹出口２５のみを設けることが望ましい。第１炉体１２１の左右の側面１５，１５に設けられた第１熱風吹出口２５は、自動車ボディＢが当該第１熱風吹出口２５の前を通過する際に、自動車ボディＢのフロントフェンダＢ１１、サイドドアＤ、サイドシルＢ９及びリヤフェンダＢ１２等の外板部に向かって開口又は風向板が指向するように設けられている。また、天井面１４に設けられた第１熱風吹出口２５は、自動車ボディＢが当該第１熱風吹出口２５の前を通過する際に、自動車ボディＢのフードＦ，ルーフＢ１３及びトランクリッドＴの外板部に向かって開口又は風向板が指向するように設けられている。こうした第１熱風吹出口２５によって自動車ボディＢの全体に熱風が吹き付けられ、第２炉体１２２を通過することで昇温した、外板部を含む自動車ボディＢ全体の温度を保持する。
特に限定されないが、第１炉体１２１及び第２炉体１２２において、第２熱風吹出口２６から吹き出される熱風の熱量は、第１熱風吹出口２５から吹き出される熱風の熱量よりも大きく設定することが望ましい。本実施形態では、第２熱風吹出口２６から吹き出される熱風の風速を第１熱風吹出口２５から吹き出される熱風の風速よりも大きくすることで、第２熱風吹出口２６から吹き出される熱風の熱量を大きく設定している。具体的には、図４Ａ及び図４Ｂに示す第１熱風吹出口２５から吹き出される熱風の風速が、自動車ボディＢの外板部の塗装面近傍において３ｍ／ｓ前後であるのに対し、第２熱風吹出口２６から吹き出される熱風の風速は、１０ｍ／ｓ前後に設定することが望ましい。
排気装置３０は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、乾燥炉本体１０内で蒸発した溶剤を系外に排出するための設備であり、排気ファン３１と、排気フィルタ３２と、排気ダクト３３と、排気吸込み口３４とを備える。排気ファン３１は、乾燥炉本体１０内の熱風を吸引して、当該乾燥炉本体１０の系外に排出又は熱風給気装置２０の一次側に循環させる装置であり、乾燥炉本体１０内の塵埃等の除去と熱風圧を調整する機能を司る。排気フィルタ３２は、排気ファン３１の吐出側に設けられている。熱風が排気ファン３１により吸引され、排気フィルタ３２を通過して系外に排出、又は熱風給気装置２０に戻される。排気ダクト３３は、自動車ボディＢの搬送方向に沿って乾燥炉本体１０の左右の側面１５，１５にそれぞれ設けられている。排気吸込み口３４は、乾燥炉本体１０内に配置された排気ダクト３３に所定間隔で形成されたスリットからなる。
次に、入口側の上り傾斜部１１においてはサイドドアＤ１，Ｄ２を閉じた状態に維持するとともに、第２炉体１２２においてサイドドアＤ１，Ｄ２を開いた状態に維持し、さらに第１炉体１２１においてサイドドアＤ１，Ｄ２を再び閉じた状態に維持するためのドア開閉維持部材６０と、この開閉維持部材を用いてサイドドアＤ１，Ｄ２を開閉するドア開閉機構７０の一例を説明する。図５Ａは、本発明の一実施の形態に係る上塗り塗装乾燥装置１にて用いられるドア開閉維持部材６０の一例を示す斜視図、図５Ｂは図５Ａの背面図、図５Ｃは図５Ａの平面図、図５Ｄは、図５Ａ〜図５Ｃに示すドア開閉維持部材６０の関節部６４を示す分解斜視図である。なお、本発明に係る塗装乾燥装置及び方法の本質は、サイドドアＤを開いた状態と閉じた状態とに維持できれば足りるものであるから、これを実現する手段は以下に示すドア開閉維持部材６０の構成に何ら限定されるものではない。
本実施形態のドア開閉維持部材６０は、図５Ａ〜図５Ｃに示すように、ドア側固定フレーム６１と、車体側固定フレーム６２と、ドア側固定フレーム６１に固定された操作棒６３と、ドア側固定フレーム６１と車体側固定フレーム６２とを開閉可能に連結する関節部６４と、を備える。
ドア側固定フレーム６１は、金属製丸棒又はパイプ等からなり、基端が後述する関節部６４に溶接又はかしめ等により固定され、先端がサイドドアＤ１のインナパネルの作業孔Ｄ１１に引っ掛けることができるように所定の形状に折り曲げられている。このドア側固定フレーム６１には、後述するドア開閉機構７０を用いて当該ドア開閉維持部材６０を操作するための操作棒６３が溶接等により固定され、サイドドアＤのウィンド開口部まで延在する。
車体側固定フレーム６２は、基端が後述する関節部６４に溶接又はかしめ等により固定され、先端が回転体６２２に装着される、金属製丸棒又はパイプ等からなるフレーム６２１と、フレーム６２１を支持するとともに下端がサイドシルＢ９のインナパネルに形成された孔に挿通される回転体６２２と、この回転体６２２を回転可能に支持し、ドア開口部Ｂ２のサイドシルＢ９に載置される回転規制体６２３とを含んで構成されている。すなわち、回転規制体６２３は、図５Ａ〜図５Ｃに示すように、断面Ｌ字状のアングル材からなり、サイドシルＢ９の上面に載置されることにより、自身の回転は規制されている。これに対して回転体６２２は、回転規制体６２３に回転可能に支持され、その下端がサイドシルＢ９のインナパネルに形成された孔に挿通され、サイドドアＤの開閉にともなってフレーム６２１が移動し、これにより回転体６２２は回転する。
関節部６４は、図５Ｄに示すように、固定部６４１、回転部６４２、カム板６４３、逆回転規制爪６４４、回転軸６４５、揺動軸６４６及びねじりコイルばね６４７を備える。固定部６４１の一端は、ドア側固定フレーム６１の基端部６１１に溶接又はかしめ等により取り付けられている。回転部６４２は、車体側固定フレーム６２のフレーム６２１の端部に溶接又はかしめ等により取り付けられている。回転部６４２は、固定部６４１に回転軸６４５を介して軸支され、すなわち回転軸６４５を中心に固定部６４１に対して相対的に回転可能に固定部６４１に支持されている。
以下、図５Ｃに示す回転部６４２の固定部６４１に対する相対的な開き角度θが減少する方向Ｒへの回転部６４２の回転方向、すなわちサイドドアＤが閉じる方向を、回転部６４２の「正回転方向Ｒ」という。一方、その逆方向である回転部６４２の開き角度θが増加する方向Ｌへの回転部６４２の回転方向、すなわちサイドドアＤが開く方向を、回転部６４２の「逆回転方向Ｌ」という。
固定部６４１には、互いに離間して対向する一対の略円形状の軸受け板６４１ａ，６４１ａが設けられる一方で、回転部６４２には、互いに離間して対向する一対のラチェット板６４２ａ，６４２ａが設けられている。ラチェット板６４２ａ，６４２ａの外周縁部には、複数（本例では２対）のラチェット歯６４２ｂが所定のピッチで周方向に並んで形成されている。これらのラチェット歯６４２ｂは、回転部６４２の固定部６４１に対する開き角度θが、サイドドアＤを閉塞した状態の角度と、サイドドアＤを開いた状態の角度とにおいて、複数の開き角度位置で逆回転規制爪６４４と係合され得るピッチで形成されている。なお本実施形態において、ラチェット歯６４２ｂの個数、すなわち回転部６４２の開き角度θ（サイドドアＤの開き角度）を調節可能な段数は、特に限定されるものではなく、例えばその中間に一又は複数個（段）設けてもよい。
回転部６４２のラチェット板６４２ａ，６４２ａ間の上下両端部には、それぞれカム板６４３の第１凸部６４３ａ及び第２凸部６４３ｂに当接する第１当接部６４２ｃ及び第２当接部６４２ｄが一体に設けられている。そして、図５Ｄに示すように、回転部６４２のラチェット板６４２ａ，６４２ａが固定部６４１の軸受け板６４１ａ，６４１ａの間に配置され、この状態で、軸受け板６４１ａ，６４１ａの中心部及びラチェット板６４２ａ，６４２ａの中心部にそれぞれ設けられた軸孔に、リベットからなる回転軸６４５が挿通され、抜けないように固定される。これにより、回転部６４２は、回転軸６４５を介して固定部６４１に対して相対的に回転可能に軸支されることになる。さらにこのとき、回転部６４２のラチェット板６４２ａ，６４２ａの間には、カム板６４３が配置され、この状態で、カム板６４３の中央部に設けられた軸孔内に回転軸６４５が挿通される。これにより、カム板６４３が回転部６４２と同様に回転軸６４５を介して固定部６４１に対して相対的に回転可能に軸支されることになる。
固定部６４１の軸受け板６４１ａ，６４１ａの間には、回転部６４２の逆回転（サイドドアＤが開く方向）を規制する逆回転規制爪６４４が配置され、この状態で、軸受け板６４１ａ，６４１ａに設けられた軸孔と、逆回転規制爪６４４の軸孔とに、リベットからなる揺動軸６４６が挿通され、抜けないように固定される。これにより、逆回転規制爪６４４が揺動軸６４６を介して固定部６４１に揺動可能に軸支されることになる。逆回転規制爪６４４の先端には、ラチェット板６４２ａ，６４２ａのラチェット歯６４２ｂに係合する２個の爪片６４４ａ，６４４ａが形成されている。また逆回転規制爪６４４は、揺動軸６４６に取り付けられたねじりコイルばね６４７により、時計回り、つまりラチェット歯６４２ｂ，６４２ｂに係合する方向に回転付勢されている。
そして、逆回転規制爪６４４が、揺動軸６４６を中心に、図５Ｄの時計周りに揺動した場合には、爪片６４４ａ，６４４ａが互いに隣接する２個のラチェット歯６４２ｂ，６４２ｂに同時に係合し、これにより回転部６４２の逆回転方向Ｌへの回転（即ち逆回転、サイドドアＤが開く方向）が規制される。一方において、逆回転規制爪６４４が反時計周りに揺動した場合には、爪片６４４ａ，６４４ａは、ラチェット歯６４２ｂ，６４２ｂから同時に離脱し、これにより回転部６４２の逆回転方向Ｌへの回転（逆回転、サイドドアＤが開く方向）が許容されるように構成されている。ただし、逆回転規制爪６４４の爪片６４４ａがラチェット歯６４２ｂに係合した状態では、上述したように回転部６４２の逆回転方向Ｌ（サイドドアＤが開く方向）への回転が規制されてるが、この状態から回転部６４２が正回転方向Ｒ（サイドドアＤが閉じる方向）へ回転しようとした際には、ラチェット歯６４２ｂに爪片６４４ａがねじりコイルばね６４７の付勢力に抗して離脱方向に押され、これによりラチェット歯６４２ｂとの係合が解除されることになる。
図５Ｄに示すように、カム板６４３における逆回転規制爪６４４に対向する側の略半周縁部には、回転部６４２の第１当接部６４２ｃ及び第２当接部６４２ｄにそれぞれ当接する第１凸部６４３ａ及び第２凸部６４３ｂと、爪片６４４ａのラチェット歯６４２ｂへの係合を許容するための周縁凹部６４３ｃと、爪片６４４ａのラチェット歯６４２ｂへの係合を規制するようにラチェット板６４２ａよりも僅かに大きな円弧状に形成された周縁凸部６４３ｄと、周縁凹部６４３ｃから周縁凸部６４３ｄにかけて傾斜状に形成された案内部６４３ｅと、が設けられている。
このように構成された関節部６４において、図５Ｄに示すように、回転部６４２が固定部６４１に対して開いた状態では、逆回転規制爪６４４の爪片６４４ａがカム板６４３の周縁凹部６４３ｃ内に配置されることにより、逆回転規制爪６４４がねじりコイルばね６４７の付勢力により係合方向に付勢されて爪片６４４ａがラチェット歯６４２ｂに係合する。これにより、回転部６４２の開き角度θが増大する方向、すなわち回転部６４２の逆回転方向Ｌ（サイドドアＤが開く方向）への回転が規制される。この状態から、回転部６４２を、開き角度θが減少する方向、即ち正回転方向Ｒ（サイドドアＤが閉じる方向）へ回転させると、ラチェット歯６４２ｂにより爪片６４４ａがねじりコイルばね６４７の付勢力に抗して離脱方向に押されて、爪片６４４ａがラチェット歯６４２ｂを乗り越えたのち、爪片６４４ａがねじりコイルばね６４７の付勢力により次段のラチェット歯６４２ｂに係合する。これにより、回転部６４２の逆回転方向Ｌ（サイドドアＤが開く方向）への回転が再度規制される。このようにして、逆回転規制爪６４４の爪片６４４ａが２対のラチェット歯６４２ｂへと順送りされることにより、回転部６４２の正回転方向Ｒへの回転（正回転，サイドドアＤが閉じる方向）が許容され、一方、爪片６４４ａがラチェット歯６４２ｂに係合することにより、回転部６４２の逆回転方向Ｌへの回転（逆回転，サイドドアＤが開く方向）が規制される。つまり、ドア開閉維持部材６０の操作棒６３を把持して、サイドドアＤを閉じる方向に押すことにより、サイドドアＤが開放した状態から閉塞した状態になる。
一方、本例の関節部６４において、回転部６４２の逆回転方向Ｌ（サイドドアＤが開く方向）への回転について規制を解除する操作、即ち回転部６４２の逆回転規制解除操作は、次のように行われる。まず、回転部６４２の開き角度θが所定の規制解除角度未満になるまで回転部６４２を大きく正回転（サイドドアＤが閉じる方向）させる。この正回転操作の途中で、回転部６４２の第１当接部６４２ｃがカム板６４３の第１凸部６４３ａに当接して、カム板６４３が回転部６４２と一緒に正回転する。この正回転動作に伴い、逆回転規制爪６４４の爪片６４４ａがねじりコイルばね６４７の付勢力に抗してカム板６４３の案内部６４３ｅに沿って離脱方向へ押されていき、これにより周縁凸部６４３ｄに乗り上げた状態になる。こうして爪片６４４ａのラチェット歯６４２ｂとの係合が解除された状態に保持され、すなわち回転部６４２の逆回転方向Ｌ（サイドドアＤが開く方向）への回転の規制が解除された状態に保持される。したがって、この状態では、回転部６４２は逆回転方向Ｌへの回転が許容されている。そして、回転部６４２の逆回転方向Ｌへの回転の規制を解除した状態のままで、回転部６４２を逆回転させると、回転部６４２の第２当接部６４２ｄがカム板６４３の第２凸部６４３ｂに当接して、カム板６４３が回転部６４２と一緒に逆回転する。回転部６４２をその開き角度θが最大開き角度になるまで回転させると、この状態では、カム板６４３の第２凸部６４３ｂが回転部６４２の第２当接部６４２ｄに押されることでカム板６４３は逆回転されている。そのため、逆回転規制爪６４４の爪片６４４ａがカム板６４３の周縁凸部６４３ｄから案内部６４３ｅを通って周縁凹部６４３ｃの内側に配置される。これにより、爪片６４４ａがラチェット歯６４２ｂに係合し、回転部６４２の逆回転方向Ｌ（サイドドアＤが開く方向）への回転が規制されることになる。
要するに、図３Ｂ及び図４Ａに示す第２炉体１２２においては、サイドドアＤ１，Ｄ２を全開又はそれに近い角度で開いた状態とするが、この状態はドア開閉維持部材６０の関節部６４の角度θが大きい場合に相当する。これに対して、図３Ｂ及び図４Ｂに示す第１炉体１２１においては、サイドドアＤ１，Ｄ２を全閉に近い角度で僅かに開いた状態とするが、この状態はドア開閉維持部材６０の関節部６４の角度θが小さい場合に相当する。図３Ｂの左側の上り傾斜部１１では、サイドドアＤ１，Ｄ２は全閉に近い角度で僅かに開いた状態とされているので、全開方向への回転が規制されているが、この状態からさらにサイドドアＤ１，Ｄ２を閉じる方向（θが減少する方向）へ移動させると、上述したとおり関節部６４の逆回転方向の規制が解除される。そして、そのままサイドドアＤ１，Ｄ２を全開方向（θが増加する方向）へ開くと、図３Ｂの第２炉体１２２に示すようにサイドドアＤ１，Ｄ２が全開又はそれに近い角度で開いた状態に維持される。これに対して、図３Ｂの第２炉体１２２では、サイドドアＤ１，Ｄ２は全開又はこれに近い角度で開いた状態とされており、上述したとおり関節部６４は正回転方向に対しては回転が許容されている。したがって、第２炉体１２２の終端においてサイドドアＤ１，Ｄ２を閉じる場合は、そのままサイドドアＤ１，Ｄ２を閉じる方向へ押せば、全閉に近い角度で僅かに開いた状態に維持される。
こうしたサイドドアＤ１，Ｄ２の開放操作及び閉塞操作を行うために、図３Ｂに示すように、第２炉体１２２の始端と終端の左右それぞれにドア開閉機構７０が設置されている。本実施形態のドア開閉機構７０は、第２炉体１２２の始端（その前の上り傾斜部１１の終端でもよい）に設置されたドア開放機構７１と、第２炉体の終端に設置されたドア閉塞機構７２と、図示を省略するが自動車ボディＢがドア開放機構７１及びドア閉塞機構７２に到着したことをそれぞれ検出するリミットスイッチなどを含む。
ドア開放機構７１は、図５Ｂに示すように、ドア開閉維持部材６０の操作棒６３を把持するアーム７１１（先端に操作棒６３を把持するハンド７１３を有する）と、このアーム７１１を前後に駆動する駆動部７１２とを含んで構成されている。上述したとおり、サイドドアＤ１，Ｄ２が閉じた状態から開く場合は、一旦サイドドアＤ１，Ｄ２を閉じる方向へ移動したのち開く方向へ移動させるので、駆動部７１２は、アーム７１１にこの動作を行わせるものであればよい。そして、リミットスイッチなどにより自動車ボディＢがドア開放機構７１の所定位置に到着したことを検知したら、駆動部７１２は、アーム７１１を前進→操作棒６３を把持→閉じる方向へ前進→全開又はこれに近い開度まで後退→操作棒６３の把持を解除→原位置まで後退という動作を行わせる。このような駆動部７１２は、ロボットや専用駆動装置で対応することができる。
これに対して、ドア閉塞機構７２は、図５Ｂに符号を括弧書きで示すように、ドア開閉維持部材６０の操作棒６３を把持するアーム７２１（先端に操作棒６３を把持するハンド７２３を有する）と、このアーム７２１を前後に駆動する駆動部７２２とを含んで構成されている。上述したとおり、サイドドアＤ１，Ｄ２が開いた状態から閉じる場合は、そのままサイドドアＤ１，Ｄ２を閉じる方向へ移動すればよいので、駆動部７２２は、アーム７１１にこの動作を行わせるものであればよい。そして、リミットスイッチなどにより自動車ボディＢがドア閉塞機構７２の所定位置に到着したことを検知したら、駆動部７２２は、アーム７２１を前進→操作棒６３を把持→閉じる方向へ全閉に近い開度まで前進→操作棒６３の把持を解除→原位置まで後退という動作を行わせる。このような駆動部７２２は、ロボットや専用駆動装置で対応することができる。
図６は、本発明の他の実施の形態に係る上塗り塗装乾燥装置の概略構成を示す側面図である。なお、図６における４Ａ−４Ａ線に沿う断面は、図４Ａに示す構造と同一の構造とされ、４Ｂ−４Ｂ線に沿う断面は、図４Ｂに示す構造と同一の構造とされている。上述した図３Ａ及び図３Ｂに示す実施形態の上塗り塗装乾燥装置１では、高床部１２の上流の始端に第２炉体１２２を設けたが、本発明の塗装乾燥装置は、少なくとも高床部１２の何れかに第２炉体１２２を設ければよい。たとえば、図６に示す他の実施形態の上塗り塗装乾燥装置１は、高床部１２の上流の始端には第１炉体１２１を設け、これに続けて第２炉体１２２を設けた例である。このような他の実施形態の上塗り塗装乾燥装置１によっても、図３Ａ及び図３Ｂに示す上塗り塗装乾燥装置１と同様に、サイドドアＤを開いた状態での乾燥と、閉じた状態での乾燥を実現することができる。またこれに代えて、図７に示すさらに他の実施形態の上塗り塗装乾燥装置１は、高床部１２の上流側には第１炉体１２１を設け、下流側に第２炉体１２２を設けた例である。このようなさらに他の実施形態の上塗り塗装乾燥装置１によっても、図３Ａ及び図３Ｂに示す上塗り塗装乾燥装置１と同様に、サイドドアＤを開いた状態での乾燥と、閉じた状態での乾燥を実現することができる。
本実施形態の上塗り塗装乾燥装置１及び上塗り乾燥方法によれば、以下の作用効果を奏する。
（１）自動車ボディＢは、その構造上、熱風が当たり易い部位と当たり難い部位を含んで構成されることが殆どである。たとえば、サイドドアＤのヒンジＨ１，Ｈ２の近傍の狭隘部Ｎ１、Ｎ２は、サイドドアＤを閉じた状態で上塗り塗装乾燥装置１へ流しても、熱風が廻り込み難く、昇温し難い。これに対して、サイドドアＤのアウタパネルなどの外板部は、熱風が直接吹き付けられ易く、昇温し易い。このため、上塗り塗装乾燥装置１の熱風温度や通過時間などの設定条件を、昇温し難い狭隘部Ｎ１，Ｎ２に合わせると、昇温し易い外板部が品質保証基準を大幅に超えて無駄なエネルギが消費されるだけでなく、場合によってはオーバーベークが生じ、却って塗膜品質を低下させるおそれもある。かと言って、上塗り塗装乾燥装置１の熱風温度や通過時間などの設定条件を、昇温し易い外板部に合わせると、狭隘部Ｎ１，Ｎ２の塗膜の乾燥条件が品質保証基準を満たさず、いわゆる焼き甘が生じて、塗膜性能の低下や塗膜剥がれが生じるおそれがある。本実施形態では、サイドドアＤが開いた状態で搬送される第２炉体１２２において、相対的に昇温し難い狭隘部Ｎ１，Ｎ２の塗布面に向かって熱風を局所的に吹き付けることで、自動車ボディＢの塗膜全域に亘る乾燥条件の均一化を図ることができ、塗膜品質だけでなく省エネルギも実現することができる。またこれ以外は、炉幅が狭い第１炉体１２１とすることで乾燥炉本体１０の総合スペースを最小限にすることができる。
（２）また図３Ａ及び図３Ｂ並びに図６，図７に示す実施形態によれば、第１炉体１２１の側面１５の端部と第２炉体１２２の側面１５の端部とを接続する側面は、第２炉体１２２から第１炉体１２１に向かって縮径する傾斜面１２３とされているので、第１炉体１２１と第２炉体１２２の内部に生じる熱風の流れを円滑にすることができ、第１炉体１２１と第２炉体１２２との境界部分に滞留が生じることによる温度分布の偏在を抑制することができる。
（３）また図３Ａ及び図３Ｂ並びに図６，図７に示す実施形態によれば、第２炉体１２２において、サイドドアＤが開いている状態で、第２熱風吹出口２６からヒンジＨ１，Ｈ２近傍のボディシェル本体Ｂ１とサイドドアＤに塗布されたウェット塗膜に向かって局所的に熱風を吹き付けるので、所定の乾燥条件を満足することができる。
（４）また図３Ａ及び図３Ｂ並びに図６，図７に示す実施形態によれば、第２炉体１２２において、サイドドアＤが開いている状態で、第１熱風吹出口２５から自動車ボディの外板部に塗布されたウェット塗膜に向かって熱風を吹き付けるので、自動車ボディＢの全体を昇温することができる。
上記熱風給気装置２０が本発明の熱風生成供給手段に相当し、上記第１熱風吹出口２５が本発明の外板部吹出口に相当し、上記第２熱風吹出口２６が本発明の局所吹出口に相当する。
ＰＲＬ…プレス成形ライン
ＷＬ…車体組立（溶接）ライン
ＡＳＬ…車両組立（艤装）ライン
ＰＬ…塗装ライン
Ｐ１…下塗り工程（電着工程）
Ｐ１１…電着前処理工程
Ｐ１２…電着塗装工程
Ｐ１３…電着乾燥工程
Ｐ２…シーリング工程
Ｐ３…中塗り工程
Ｐ３１…中塗り塗装工程
Ｐ３２…中塗り乾燥工程
Ｐ４…水研工程
Ｐ４１…水研乾燥工程
Ｐ５…上塗り工程
Ｐ５１…上塗り塗装工程
Ｐ５２…上塗り乾燥工程
Ｐ６…塗完検査工程
Ｐ７…中塗り・上塗り工程
Ｐ７１…中塗り・上塗り塗装工程
Ｐ７２…中塗り・上塗り乾燥工程
Ｄ／Ｌ…ドロップリフタ
Ｂ…ボディシェル（被塗物）
Ｂ１…ボディシェル本体
Ｂ２…フロントドア開口部
Ｂ３…リヤドア開口部
Ｂ４…フロントピラー
Ｂ５…センターピラー
Ｂ６…フロントアンダボディ
Ｂ７…リヤアンダボディ
Ｂ８…ルーフサイドレール
Ｂ９…サイドシル
Ｂ１０…リヤピラー
Ｂ１１…フロントフェンダ
Ｂ１２…リヤフェンダ
Ｂ１３…ルーフ
Ｆ…フード
Ｔ…トランクリッド
Ｄ…サイドドア
Ｄ１…フロントドア
Ｈ１（Ｈ）…ヒンジ
Ｈ１１，Ｈ１２…ヒンジブラケット
Ｈ１３…ヒンジピン
Ｄ２…リヤドア
Ｈ２（Ｈ）…ヒンジ
Ｈ２１，Ｈ２２…ヒンジブラケット
Ｈ２３…ヒンジピン
Ｎ１，Ｎ２…狭隘部
Ｗ１…サイドドアを閉じた状態の車幅
Ｗ２…サイドドアを開いた状態の車幅
１…上塗り塗装乾燥装置
１０…乾燥炉本体
１１…入口側の上り傾斜部
１２…高床部
１２１…第１炉体
１２２…第２炉体
１２３…傾斜面
１３…出口側の下り傾斜部
１４…天井面
１５…側面
１６…床面
２０…熱風給気装置
２１…給気ファン
２２…給気フィルタ
２３…バーナ
２４…給気ダクト
２５…第１熱風吹出口
２６…第２熱風吹出口
３０…排気装置
３１…排気ファン
３２…排気フィルタ
３３…排気ダクト
３４…排気吸込み口
４０…搬送コンベア
４１…レール
４２…下り傾斜
４３…上り傾斜
５０…塗装台車
５１…基台
５２…フロントアタッチメント
５３…リヤアタッチメント
５４…車輪
６０…ドア開閉維持部材
６１…ドア側固定フレーム
６１１…基端部
６１２…先端部
６２…車体側固定フレーム
６２１…フレーム
６２２…回転体
６２３…回転規制体
６３…操作棒
６４…関節部
６４１…固定部
６４１ａ…軸受け板
６４２…回転部
６４２ａ…ラチェット板
６４２ｂ…ラチェット歯
６４２ｃ…第１当接部
６４２ｄ…第２当接部
６４３…カム板
６４３ａ…第１凸部
６４３ｂ…第２凸部
６４３ｃ…周縁凹部
６４３ｄ…周縁凸部
６４３ｅ…案内部
６４４…逆回転規制爪
６４４ａ…爪片
６４５…回転軸
６４６…揺動軸
６４７…ねじりコイルばね
７０…ドア開閉機構
７１…ドア開放機構
７１１…アーム
７１２…駆動部
７１３…ハンド
７２…ドア閉塞機構
７２１…アーム
７２２…駆動部
７２３…ハンド

Claims (9)

  1. ボディシェル本体にヒンジを介してサイドドアが装着された自動車ボディを搬送しながら、前記自動車ボディに塗布したウェット塗膜を乾燥する塗装乾燥装置であって、乾燥炉本体と、前記乾燥炉本体内に熱風を供給する熱風生成供給手段とを備える塗装乾燥装置において、
    前記乾燥炉本体は、
    前記サイドドアを閉じた状態の自動車ボディの車幅に対応する側面幅の第１炉体と、
    前記サイドドアを開いた状態の自動車ボディの車幅に対応し、前記第１炉体の側面幅より幅広の第２炉体と、を含み、
    前記第２炉体は、前記自動車ボディの温度を昇温させる昇温領域に設けられ、
    前記第１炉体は、前記自動車ボディの温度を保持する温度保持領域に設けられている塗装乾燥装置。
  2. 前記第１炉体の側面の端部と前記第２炉体の側面の端部とを接続する側面は、前記第２炉体から前記第１炉体に向かって縮径する傾斜面とされている請求項１に記載の塗装乾燥装置。
  3. 前記熱風生成供給手段は、前記第２炉体において、前記ヒンジの近傍の前記ボディシェル本体と前記サイドドアに塗布されたウェット塗膜に向かって熱風を吹き付ける局所吹出口を含む請求項１又は２に記載の塗装乾燥装置。
  4. 前記熱風生成供給手段は、前記第２炉体において、前記自動車ボディの外板部に塗布されたウェット塗膜に向かって熱風を吹き付ける外板部吹出口を含む請求項３に記載の塗装乾燥装置。
  5. 前記第２炉体の上流部に前記サイドドアを開くドア開放機構が設けられ、
    前記第２炉体の下流部に前記サイドドアを閉じるドア閉塞機構が設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載の塗装乾燥装置。
  6. 前記自動車ボディには、前記サイドドアの開放状態と閉塞状態とを維持するドア開閉維持部材が装着され、
    前記ドア開放機構は、前記ドア開閉維持部材を操作することにより前記サイドドアを開放状態とし、
    前記ドア閉塞機構は、前記ドア開閉維持部材を操作することにより前記サイドドアを閉塞状態とする請求項５に記載の塗装乾燥装置。
  7. 対向する側面の炉幅が相対的に狭い第１炉体と広い第２炉体とを含む乾燥炉本体と、前記乾燥炉本体内に熱風を供給する熱風生成供給手段とを備える塗装乾燥装置を用いて、
    ボディシェル本体にヒンジを介してサイドドアが装着された自動車ボディを搬送しながら、前記自動車ボディに塗布したウェット塗膜を乾燥する塗装乾燥方法であって、
    前記第１炉体においては前記サイドドアを閉じた状態で前記自動車ボディを搬送し、前記第２炉体においては前記サイドドアを開いた状態で前記自動車ボディを搬送し、
    前記第２炉体において、前記自動車ボディの温度を昇温させ、
    前記第１炉体において、前記自動車ボディの温度を保持する塗装乾燥方法。
  8. 前記第２炉体において、前記ヒンジの近傍の前記ボディシェル本体と前記サイドドアに塗布されたウェット塗膜に向かって熱風を吹き付ける請求項７に記載の塗装乾燥方法。
  9. 前記第２炉体において、前記自動車ボディの外板部に塗布されたウェット塗膜に向かって熱風を吹き付ける請求項８に記載の塗装乾燥方法。
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