WO2021084798A1 - 塗装膜、自動車および塗装方法 - Google Patents
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Definitions
- Disclosure embodiments relate to coating films, automobiles and coating methods.
- a coating method has been proposed in which the surface of an object to be coated such as an automobile is provided with irregularities to improve heat dissipation.
- the coating film according to one embodiment of the embodiment is on the surface of the vehicle body, and has a plurality of convex portions extending along the vehicle body in a direction intersecting the length direction of the vehicle body.
- FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a painting apparatus.
- FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of an automobile according to an embodiment.
- FIG. 3 is a plan view showing an example of an automobile according to the first embodiment.
- FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
- FIG. 5 is a side view showing an example of an automobile according to the first embodiment.
- FIG. 6 is a plan view showing an example of an automobile according to the second embodiment.
- FIG. 7 is a plan view showing an example of an automobile according to the third embodiment.
- FIG. 8 is a plan view showing an example of the automobile according to the fourth embodiment.
- FIG. 9 is a plan view showing an example of the automobile according to the fifth embodiment.
- FIG. 10 is a side view showing an example of the automobile according to the sixth embodiment.
- FIG. 11A is a plan view showing an example of an automobile according to the first modification.
- FIG. 11B is a cross-sectional view showing an example of an automobile according to the second modification.
- FIG. 12A is a cross-sectional view showing an example of an automobile according to the third modification.
- FIG. 12B is a cross-sectional view showing an example of an automobile according to the fourth modification.
- FIG. 12C is a cross-sectional view showing an example of an automobile according to the fifth modification.
- FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a painting apparatus.
- FIG. 1 illustrates a three-dimensional Cartesian coordinate system including a Z-axis having a vertically upward direction as a positive direction and a vertically downward direction as a negative direction.
- Such a Cartesian coordinate system may also be shown in other drawings used in the description below.
- the same components as those of the coating apparatus 1 shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.
- the painting device 1 includes a head 10, a robot 20, and a control device 40.
- the head 10 is fixed to the robot 20.
- the head 10 moves according to the operation of the robot 20 controlled by the control device 40.
- the head 10 paints the vehicle body 30 by landing the coating material discharged from the plurality of discharge holes 11 located on the nozzle surface 12 on the surface of the vehicle body 30 which is an object to be coated facing the nozzle surface 12.
- a coating material is supplied to the head 10 from a tank (not shown).
- the head 10 discharges the coating material supplied from the tank.
- the coating material is a mixture containing a volatile component and a non-volatile component, and has fluidity.
- the tank may be a reservoir (not shown) housed in the head 10.
- Volatile components are, for example, water, organic solvents, alcohol, etc., and adjust the physical characteristics of the coating material, such as viscosity and surface tension.
- Non-volatile components include, for example, pigments, resin materials and additives. Pigments include one or more color pigments used depending on the desired paint color.
- the resin material adheres to the vehicle body 30 to be coated to form a film.
- the additive is a functional material added for the purpose of, for example, weather resistance.
- the coating material supplied to the discharge hole 11 is prepared by mixing a plurality of coloring pigments or coating materials at a predetermined ratio so as to develop a desired coating color.
- the robot 20 holds the head 10.
- the robot 20 is, for example, a 6-axis articulated robot.
- the robot 20 may be, for example, a vertical articulated robot or a horizontal articulated robot.
- the robot 20 has a plurality of arms 21, and a head 10 is fixed to the tip of the arms 21.
- the robot 20 is fixed to a floor surface, a wall surface, a ceiling surface, or the like.
- the degree of freedom of the arm 21 of the robot 20 is not limited as long as the held head 10 can be appropriately moved.
- the control device 40 controls the painting device 1.
- the control device 40 includes a control unit 41 that controls the painting device 1 and a storage unit 45.
- the control unit 41 includes a discharge control unit 42 and an operation control unit 43.
- the control unit 41 includes, for example, a computer having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an HDD (Hard Disk Drive), an input / output port, and various circuits.
- the CPU of such a computer functions as a control unit 41 by reading and executing a program stored in the ROM, for example.
- the control unit 41 may be configured by hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
- the discharge control unit 42 controls the head 10 based on the setting information stored in the storage unit 45, and discharges the coating material from the plurality of discharge holes 11 toward the vehicle body 30.
- the motion control unit 43 controls the motion of the plurality of arms 21 based on the setting information stored in the storage unit 45, and controls the motion of the head 10 via the arms 21.
- the distance between the head 10 and the vehicle body 30 is maintained, for example, about 0.5 to 14 mm.
- the storage unit 45 corresponds to, for example, a ROM and an HDD.
- the ROM and HDD can store setting information for various controls in the control device 40.
- the storage unit 45 stores information regarding ejection control of the coating material by the head 10. Further, the storage unit 45 stores information related to the operation control of the plurality of arms 21.
- the storage unit 45 may store the data input by the user's teaching work using a terminal device (not shown) as teaching data for operating the robot 20. Further, the control unit 41 may acquire the setting information via another computer or a portable recording medium connected by a wired or wireless network.
- the body 30 is the body of an automobile.
- the vehicle body 30 is mounted on a transport device (not shown), and is carried in and out.
- the painting device 1 according to the embodiment paints the vehicle body 30 with the transport device stopped.
- the painting device 1 may paint the vehicle body 30 that repeatedly conveys and stops, or may paint the vehicle body 30 in parallel with the transportation of the vehicle body 30.
- FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of an automobile according to the embodiment.
- the automobile 60 shown in FIG. 2 includes a base material 31, a primer layer 32, a first coating layer 33, and a second coating layer 34.
- the automobile 60 refers to a vehicle equipped with one or a plurality of power sources such as an engine and a motor, and traveling on a road with three or more wheels without using rails or overhead wires.
- the automobile 60 may be, for example, a private vehicle or a commercial vehicle, and there is no limitation on the use of the automobile 60.
- the base material 31 is, for example, a steel plate processed into a predetermined shape, and is subjected to electrodeposition treatment as necessary to impart rust prevention.
- the primer layer 32 is provided, for example, to impart weather resistance, color development property, and peeling resistance.
- the first coating layer 33 is, for example, a base layer having smoothness and weather resistance and imparting a desired coating color.
- the surface of the first coating layer 33 is the surface to be coated 30a to be coated by the coating apparatus 1 according to the embodiment.
- the second coating layer 34 is located on the first coating layer 33, which is the surface to be coated 30a.
- the second coating layer 34 is positioned so as to cover a part of the first coating layer 33, for example, by a coating material having a coating color different from that of the first coating layer 33.
- the region 36 where the second coating layer 34 is located and the region 35 where the first coating layer 33 is exposed without the second coating layer 34 being located are the end portions 37 of the second coating layer 34.
- the car 60 is painted in so-called two-tone color, which is lined up with the above as a boundary.
- the coating apparatus 1 has been described as locating the second coating layer 34 on the surface to be coated 30a on the first coating layer 33, but the present invention is not limited to this, and for example, coating on the primer layer 32 is performed.
- the coating apparatus 1 may be applied when the first coating layer 33 is positioned on the surface 32a.
- the automobile 60 is not limited to the example shown in FIG.
- a coating layer (not shown) may be located on the surface of the regions 35 and 36.
- the second coating layer 34 may not be provided and only the first coating layer 33 may be provided, or the second coating layer 34 may be located on the entire surface of the first coating layer 33.
- the vehicle body 30 or vehicle 60 may further have one or more layers (not shown).
- the first coating layer 33 and the second coating layer 34 are collectively referred to as the coating film 50 without distinction, and the base material 31 and the primer layer 32 are collectively referred to as the vehicle body 30 without distinction.
- FIG. 3 is a plan view showing an example of an automobile according to the first embodiment.
- FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
- FIG. 5 is a side view showing an example of an automobile according to the first embodiment.
- the automobile 60 according to the first embodiment has a plurality of convex portions 55 in a direction intersecting the length direction (Y-axis direction) of the vehicle body 30.
- the plurality of convex portions 55 are formed on the surface of the coating film 50 painted on, for example, the roof 65, the trunk 69, and the rear portion 67 of the side surface 63 of the vehicle body 30, along the vehicle body 30 in a direction intersecting the Y-axis direction.
- the plurality of convex portions 55 are formed along the vehicle body 30 in the width direction (X-axis direction) intersecting the length direction (Y-axis direction) of the vehicle body 30. ..
- each convex portion 55 has a shape extending along the vehicle body 30 in a direction intersecting the length direction (Y-axis direction) of the vehicle body 30 (for example, the width direction and the height direction of the vehicle body 30). That is, in the roof 65 and the trunk 69, each of the convex portions 55 has a shape extending along the vehicle body 30 in the width direction of the vehicle body 30.
- each convex portion 55 has a shape extending along the vehicle body 30 in the height direction of the vehicle body 30.
- the plurality of convex portions 55 are arranged along the vehicle body 30 in the length direction of the vehicle body 30.
- the plurality of convex portions 55 are portions on the surface of the coating film 50 that protrude in the thickness direction of the coating film 50, and may be formed by, for example, a difference in the thickness of the coating film 50. That is, the thickness of the coating film 50 can be made larger in the convex portion 55 than in the portion where the convex portion 55 is not located.
- the convex portion 55 is formed by the difference in the thickness of the coating film 50, for example, the convex portion 55 can be easily formed at the time of coating by using an inkjet head and performing coating at different discharge amounts of the paint depending on the location. Can be done.
- the difference in the thickness of the coating film 50 the difference in the thickness of the base material 31 and the primer layer 32 may form a convex portion 55 on the surface of the coating film 50, and the bending of the base material 31 is the coating.
- the convex portion 55 may be formed on the surface of the film 50.
- the height h, width, and interval d of the convex portions 55 can be, for example, about 20 ⁇ m to 150 ⁇ m.
- the coating film 50 on the surface of the vehicle body 30 has a plurality of convex portions 55 extending along the vehicle body 30 in a direction intersecting the length direction of the vehicle body 30. That is, the automobile 60 has a plurality of convex portions 55 extending along the vehicle body 30 in a direction intersecting the length direction of the vehicle body 30 on the surface of the coating film 50. As a result, the automobile 60 can obtain the effect of reducing the pressure resistance by causing a turbulent flow and reducing the peeling of the boundary layer during traveling.
- the shape, size, arrangement, etc. of the convex portion 55 may be appropriately adjusted in consideration of both the effect of reducing the pressure resistance and the increase of the frictional resistance.
- the cross-sectional area of the vehicle body 30 perpendicular to the direction from the front to the rear of the vehicle body 30.
- a plurality of portions located in front (on the front end 61 side) of a portion (in FIG.
- the dimensions such as the height h, width, and interval d of the convex portions 55 described above are not limited to the example of the numerical range described above, and may be further reduced or further increased. For example, when it is desired to enhance the effect of generating turbulent flow, it is effective to increase the height h of the convex portion 55.
- the height h, width, spacing d, and other dimensions of the convex portions 55 may be significantly different from each other.
- the plurality of convex portions 55 are provided only toward the rear side of the roof 65, but the present invention is not limited to this, and the plurality of convex portions 55 may be provided over the entire roof 65. Further, a plurality of convex portions 55 may be provided on the surface of the coating film 50 coated on the bonnet 64 and the side door 66.
- FIG. 6 is a plan view showing an example of an automobile according to the second embodiment.
- the central portion of the plurality of convex portions 55 extending in the width direction of the vehicle body 30 is formed in a curved shape so as to be located closer to the rear end 62 of the vehicle body 30 as compared with both end portions.
- the central portion of the plurality of convex portions 55 located on the side surface 63 of the vehicle body 30 and extending in the height direction of the vehicle body 30 is located closer to the rear end 62 of the vehicle body 30 than both ends. It may be formed in a curved shape so as to do so. Further, unless otherwise specified, the same shall apply to each embodiment described later.
- FIG. 7 is a plan view showing an example of an automobile according to the third embodiment.
- the automobile 60 according to the third embodiment has a plurality of convex portions 55 extending in a direction inclined with respect to the width direction of the vehicle body 30 so as to be folded back across the plurality of bent portions 57. That is, each of the plurality of convex portions 55 has a plurality of bent portions 57, and the vehicle body 30 as a whole intersects the length direction of the vehicle body 30 while changing the extending direction of the plurality of bent portions 57. Extends along. When the automobile 60 has such a configuration, the effect of easily causing turbulence can be enhanced.
- FIG. 8 is a plan view showing an example of the automobile according to the fourth embodiment.
- the plurality of convex portions 55 are bent toward the rear end 62 side of the vehicle body 30 at the widthwise end portions 55a and 55b of the vehicle body 30. That is, the plurality of convex portions 55 are bent at the end portions of the convex portions 55 in the length direction.
- the effect of easily causing turbulence can be enhanced.
- FIG. 9 is a plan view showing an example of the automobile according to the fifth embodiment.
- the shapes of the plurality of convex portions 55 located on the roof 65 and the trunk 69 are different from each other.
- the plurality of convex portions 55 located on the roof 65 are formed in a curved shape so that both end portions of the convex portions 55 extending in the width direction of the vehicle body 30 are located closer to the rear end 62 of the vehicle body 30 than the central portion. ing.
- the plurality of convex portions 55 located in the trunk 69 have a plurality of convex portions 55 extending in a direction inclined with respect to the width direction of the vehicle body 30 so as to be folded back across the plurality of bent portions 57. Further, both ends of the convex portion 55 in the length direction extend toward the rear end 62 side of the vehicle body 30. In this way, a plurality of convex portions 55 having different shapes can be arranged at different places (for example, the roof 65 and the trunk 69). When the automobile 60 has such a configuration, the effect of easily causing turbulence can be enhanced.
- the combination of the plurality of convex portions 55 having different shapes is not limited to the one shown in the drawing, and the convex portions 55 having various shapes including the convex portions 55 according to the above-described embodiments can be appropriately combined. Further, a plurality of convex portions 55 having the same shape as the convex portion 55 located on the roof 65 may be formed on the trunk 69, and the plurality of convex portions 55 having the same shape as the convex portion 55 located on the trunk 69 may be formed. May be formed on the roof 65.
- FIG. 10 is a side view showing an example of the automobile according to the sixth embodiment.
- the convex portions extend in different directions from each other.
- a plurality of convex portions 55 located on the side surface 63 of the vehicle body 30 extend along the vehicle body 30 in a direction inclined from the height direction (Z-axis direction) of the vehicle body 30.
- the adjacent convex portions 55 may be separated as shown in the drawing, or a part or the whole may be continuously integrated.
- the convex portion 55 shown in FIG. 11A has a first portion 55c and a second portion 55d having different sizes in the width direction (Y-axis direction) intersecting the length direction (X-axis direction) of the convex portion 55.
- the convex portion 55 shown in FIG. 11B has a portion having a different size in the height direction (Z-axis direction) intersecting the length direction (X-axis direction) of the convex portion 55. In this way, the shape of each convex portion 55 may change in the length direction.
- the automobile 60 has such a configuration, the effect of easily causing turbulence can be enhanced.
- 11A and 11B are shown as an example of the plurality of convex portions 55 formed on the roof 65 or the bonnet 64, the plurality of convex portions 55 formed on the side door 66 are also the lengths of the convex portions 55.
- the size in the width direction (Y-axis direction) or the height direction (X-axis direction) intersecting the vertical direction (Z-axis direction) may be different.
- the automobile 60 shown in FIG. 12A has a convex portion 55e having a height direction (Z-axis direction) of h1 and a convex portion having a height direction (Z-axis direction) of h2 (however, h1> h2). It has 55f. Further, the automobile 60 shown in FIG. 12B has a convex portion 55 g having a size w1 in the width direction (Y-axis direction) and a convex portion having a size w2 (however, w1 ⁇ w2) in the width direction (Y-axis direction). It has 55h. Further, the automobile 60 shown in FIG.
- the convex portion 55 has a substantially arc-shaped cross section, a convex portion 55j having a substantially quadrangular cross section, and a convex portion 55k having a substantially triangular cross section.
- the plurality of convex portions 55 may have different shapes from each other. When the automobile 60 has such a configuration, the effect of easily causing turbulence can be enhanced.
- the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
- the vehicle body 30 is shown as a flat surface, but the present invention is not limited to this, and the vehicle body 30 may be curved or inclined.
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Abstract
塗装膜は、自動車の車体の表面にあり、車体の長さ方向と交差する方向に車体に沿って延びる複数の凸部を有する。
Description
開示の実施形態は、塗装膜、自動車および塗装方法に関する。
例えば自動車などの被塗装物の表面に凹凸を設け、放熱性を高める塗装方法が提案されている。
実施形態の一態様に係る塗装膜は、自動車の車体の表面にあり、前記車体の長さ方向と交差する方向に前記車体に沿って延びる複数の凸部を有する。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する塗装膜、自動車および塗装方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
<塗装装置の構成>
まず、図1を参照して、車体の塗装に用いられる塗装装置の概要について説明する。図1は、塗装装置の一例を示す説明図である。なお、説明を分かりやすくするために、図1には、鉛直上向きを正方向とし、鉛直下向きを負方向とするZ軸を含む3次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、後述の説明に用いる他の図面でも示す場合がある。また、図1に示す塗装装置1と同様の構成については同じ符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
まず、図1を参照して、車体の塗装に用いられる塗装装置の概要について説明する。図1は、塗装装置の一例を示す説明図である。なお、説明を分かりやすくするために、図1には、鉛直上向きを正方向とし、鉛直下向きを負方向とするZ軸を含む3次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、後述の説明に用いる他の図面でも示す場合がある。また、図1に示す塗装装置1と同様の構成については同じ符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
図1に示すように、塗装装置1は、ヘッド10と、ロボット20と、制御装置40とを備える。
ヘッド10は、ロボット20に固定されている。ヘッド10は、制御装置40によって制御されるロボット20の動作に応じて移動する。
ヘッド10は、ノズル面12に位置する複数の吐出孔11から吐出した塗装材料を、ノズル面12と対向する被塗装物である車体30の表面に着弾させることにより、車体30を塗装する。
ヘッド10には、図示しないタンクから塗装材料が供給される。ヘッド10は、タンクから供給される塗装材料を吐出する。塗装材料は、揮発成分と不揮発成分とを含む混合物であり、流動性を有する。なお、タンクは、ヘッド10に収容された図示しないリザーバであってもよい。
揮発成分は、例えば、水、有機溶剤、アルコールなどであり、例えば粘度や表面張力といった塗装材料の物性を調整する。不揮発成分は、例えば、顔料、樹脂材料、添加剤を含む。顔料は、所望する塗装色に応じて使用される1または複数の着色顔料を含む。樹脂材料は、被塗装物である車体30に付着して成膜する。添加剤は、例えば耐候性等を目的として添加される機能性材料である。
なお、吐出孔11に供給される塗装材料は、複数の着色顔料または塗装材料を所定の割合で混合させて所望の塗装色が発現するように調製されたものである。
ロボット20は、ヘッド10を保持する。ロボット20は、例えば、6軸の多関節ロボットである。ロボット20は、例えば、垂直多関節ロボットまたは水平多関節ロボットであってもよい。ロボット20は、複数のアーム21を有し、アーム21の先端には、ヘッド10が固定されている。ロボット20は、床面や壁面、天井面などに固定される。なお、保持したヘッド10を適切に移動させることができれば、ロボット20が有するアーム21の自由度に制限はない。
制御装置40は、塗装装置1を制御する。制御装置40は、塗装装置1を制御する制御部41と、記憶部45とを含む。制御部41は、吐出制御部42と、動作制御部43とを含む。
制御部41は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Desk Drive)、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種回路を含む。かかるコンピュータのCPUは、例えば、ROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部41として機能する。また、制御部41をASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアで構成してもよい。吐出制御部42は、記憶部45に記憶された設定情報に基づいてヘッド10を制御し、複数の吐出孔11から車体30に向けて塗装材料を吐出させる。動作制御部43は、記憶部45に記憶された設定情報に基づいて複数のアーム21の動作を制御し、アーム21を介してヘッド10の動きを制御する。ヘッド10と車体30との間の距離は、例えば、0.5~14mm程度に保持される。
記憶部45は、例えば、ROMおよびHDDに対応する。ROMおよびHDDは、制御装置40における各種制御のための設定情報を記憶することができる。記憶部45は、ヘッド10による塗装材料の吐出制御に関する情報を記憶する。また、記憶部45は、複数のアーム21の動作制御に関する情報を記憶する。なお、記憶部45は、図示しない端末装置を用いたユーザの教示作業によって入力されたデータを、ロボット20を動作させるための教示データとして記憶してもよい。また、制御部41は、有線や無線のネットワークで接続された他のコンピュータや可搬型記録媒体を介して設定情報を取得することとしてもよい。
車体30は、自動車の車体である。車体30は、図示しない搬送装置に載置され、搬出入が行われる。実施形態に係る塗装装置1は、搬送装置を停止させた状態で車体30を塗装する。なお、塗装装置1は、搬送と停止を繰り返し行う車体30を塗装するものであってもよく、車体30の搬送に並行して塗装するものであってもよい。
図2は、実施形態に係る自動車の一例を示す断面図である。図2に示す自動車60は、基材31と、プライマ層32と、第1塗装層33と、第2塗装層34とを含む。ここで、自動車60は、例えばエンジンやモータといった1または複数の動力源を搭載し、3以上の車輪によって軌条や架線を用いずに路上を走る車をいう。自動車60は、例えば自家用車または商用車であってもよく、自動車60の使途に制限はない。
基材31は、例えば所定の形状に加工された鋼板であり、必要に応じて電着処理が施されて防錆性が付与される。プライマ層32は、例えば耐候性、発色性、耐剥離性を付与するために設けられる。第1塗装層33は、例えば、平滑性および耐候性を有し、所望の塗装色を付与するベース層である。第1塗装層33の表面が、実施形態に係る塗装装置1で塗装される被塗装面30aとなる。
第2塗装層34は、被塗装面30aである第1塗装層33上に位置している。第2塗装層34は、例えば第1塗装層33とは異なる塗装色を有する塗装材料によって、第1塗装層33の一部を覆うように位置する。これにより、車体30は、第2塗装層34が位置する領域36と、第2塗装層34が位置せずに第1塗装層33が露出した領域35とが第2塗装層34の端部37を境界として並ぶいわゆるツートーンカラーに塗装が施された自動車60となる。
図2に示した例では、塗装装置1は、第1塗装層33上の被塗装面30aに第2塗装層34を位置させるとして説明したが、これに限らず、例えばプライマ層32上の塗装面32aに第1塗装層33を位置させる場合に塗装装置1を適用してもよい。
なお、自動車60は、図2に示した例に限られない。例えば、領域35,36の表面に図示しない被覆層が位置してもよい。また、第2塗装層34を有さず、第1塗装層33のみを有してもよく、第1塗装層33の全面に第2塗装層34が位置してもよい。さらに、車体30または自動車60が、1または複数の図示しない層をさらに有してもよい。以下の説明では、第1塗装層33および第2塗装層34を区別せずに塗装膜50と総称し、基材31およびプライマ層32を区別せずに車体30と総称する。
<第1の実施形態>
図3は、第1の実施形態に係る自動車の一例を示す平面図である。図4は、図3のA-A断面図である。図5は、第1の実施形態に係る自動車の一例を示す側面図である。
図3は、第1の実施形態に係る自動車の一例を示す平面図である。図4は、図3のA-A断面図である。図5は、第1の実施形態に係る自動車の一例を示す側面図である。
第1の実施形態に係る自動車60は、車体30の長さ方向(Y軸方向)に交差する方向に複数の凸部55を有する。複数の凸部55は、例えばルーフ65、トランク69および車体30の側面63の後部67に塗装された塗装膜50の表面に、Y軸方向に交差する方向に車体30に沿ってそれぞれ形成されている。具体的には、ルーフ65およびトランク69では、複数の凸部55は、車体30の長さ方向(Y軸方向)に交差する幅方向(X軸方向)に車体30に沿って形成されている。また、車体30の側面63の後部67では、複数の凸部55は、車体30の長さ方向(Y軸方向)に交差する高さ方向(Z軸方向)に車体30に沿って形成されている。各々の凸部55は、車体30の長さ方向(Y軸方向)に交差する方向(例えば、車体30の幅方向や高さ方向)へ、車体30に沿って延びる形状を有している。すなわち、ルーフ65およびトランク69においては、各々の凸部55は、車体30の幅方向へ車体30に沿って延びる形状を有している。また、側面63の後部67においては、各々の凸部55は、車体30の高さ方向へ車体30に沿って延びる形状を有している。そして、複数の凸部55は、車体30の長さ方向に車体30に沿って並んでいる。
複数の凸部55は、塗装膜50の表面において塗装膜50の厚み方向に突出している部分であり、例えば塗装膜50の厚みの差異によって形成されたものとすることができる。すなわち、塗装膜50の厚みを、凸部55の方が、凸部55が位置しない部分よりも大きくすることができる。塗装膜50の厚みの差異によって凸部55を形成する場合、例えばインクジェットヘッドを用いて、場所により塗料の吐出量を異ならせて塗装を行うことにより、塗装時に容易に凸部55を形成することができる。すなわち、車体30の被塗装面に向けて塗装材料を吐出し、車体30の長さ方向(Y軸方向)と交差する方向に延びる複数の凸部55を塗装膜の表面に形成する塗装方法を用いることができる。なお、塗装膜50の厚みの差異に代えて、基材31やプライマ層32の厚みの相違が、塗装膜50の表面に凸部55を形成してもよく、基材31の屈曲が、塗装膜50の表面に凸部55を形成してもよい。図4において、凸部55の高さh、幅、間隔dは、例えば20μm~150μm程度とすることができる。
このように、車体30の表面の塗装膜50は、車体30の長さ方向と交差する方向に車体30に沿って延びる複数の凸部55を有する。すなわち、自動車60は、塗装膜50の表面に、車体30の長さ方向と交差する方向に車体30に沿って延びる複数の凸部55を有する。これにより、自動車60は、走行時に、乱流を生じさせて境界層の剥離を低減することによって圧力抵抗を低減する効果を得ることができる。
自動車60の走行時の摩擦抵抗が凸部55により増大する場合もあるため、圧力抵抗の低減効果と摩擦抵抗の増大の両方を考慮して、凸部55の形状、大きさ、配置等を適宜設定することができる。例えば、車体30の前方から後方へ向かう方向(前端61から後端62へ向かう方向であり、Y軸に沿った方向)において、車体30の断面積(車体30の前方から後方へ向かう方向に垂直な断面の断面積)が減少する割合が増加する部分(図3では、例えばリアガラス68の前端付近)よりも前方(前端61側)に位置する部分(例えば図3においてP1で示す部分)に複数の凸部55を設けると、境界層の剥離を低減する効果を高めることができ、それにより、自動車60が受ける圧力抵抗を低減する効果を高めることができる。
前述した凸部55の高さh、幅、間隔d等の寸法についても、前述した数値範囲の例に限定されるものではなく、更に小さくしても良く、更に大きくしても良い。例えば、乱流を発生させる効果を高めたい場合には、凸部55の高さhを大きくすることは有効である。凸部55の高さh、幅、間隔d等の寸法を互いに大きく異ならせても良い。
なお、図示した実施形態では、複数の凸部55は、ルーフ65の後方寄りにのみ有したが、これに限らず、ルーフ65の全体にわたって複数の凸部55を有してもよい。また、ボンネット64および側面ドア66に塗装された塗装膜50の表面に、複数の凸部55を有してもよい。
<第2の実施形態>
図6は、第2の実施形態に係る自動車の一例を示す平面図である。
図6は、第2の実施形態に係る自動車の一例を示す平面図である。
第2の実施形態に係る自動車60は、車体30の幅方向に延びる複数の凸部55の中央部分が、両端部と比較して車体30の後端62寄りに位置するように曲線状に形成されている。自動車60がこのような構成を有する場合においても、乱流を生じやすくする効果を得ることができる。なお、図示は省略するが、車体30の側面63に位置し、車体30の高さ方向に延びる複数の凸部55の中央部分が、両端部と比較して車体30の後端62寄りに位置するように曲線状に形成されてもよい。また、特に断りのない限り、後述する各実施形態においても同様とする。
<第3の実施形態>
図7は、第3の実施形態に係る自動車の一例を示す平面図である。第3の実施形態に係る自動車60は、複数の屈曲部57を挟んで折り返されるように車体30の幅方向に対して傾斜した方向に延びる複数の凸部55を有している。すなわち、複数の凸部55の各々は、複数の屈曲部57を有しており、複数の屈曲部57において延びる方向を変化させながら、全体として車体30の長さ方向と交差する方向に車体30に沿って延びている。自動車60がこのような構成を有している場合には、乱流を生じやすくする効果を高めることができる。
図7は、第3の実施形態に係る自動車の一例を示す平面図である。第3の実施形態に係る自動車60は、複数の屈曲部57を挟んで折り返されるように車体30の幅方向に対して傾斜した方向に延びる複数の凸部55を有している。すなわち、複数の凸部55の各々は、複数の屈曲部57を有しており、複数の屈曲部57において延びる方向を変化させながら、全体として車体30の長さ方向と交差する方向に車体30に沿って延びている。自動車60がこのような構成を有している場合には、乱流を生じやすくする効果を高めることができる。
<第4の実施形態>
図8は、第4の実施形態に係る自動車の一例を示す平面図である。第4の実施形態に係る自動車60では、複数の凸部55が、車体30の幅方向の端部55a,55bにおいて車体30の後端62側に屈曲している。すなわち、複数の凸部55は、凸部55の長さ方向の端部において屈曲している。自動車60がこのような構成を有する場合には、乱流を生じやすくする効果を高めることができる。
図8は、第4の実施形態に係る自動車の一例を示す平面図である。第4の実施形態に係る自動車60では、複数の凸部55が、車体30の幅方向の端部55a,55bにおいて車体30の後端62側に屈曲している。すなわち、複数の凸部55は、凸部55の長さ方向の端部において屈曲している。自動車60がこのような構成を有する場合には、乱流を生じやすくする効果を高めることができる。
<第5の実施形態>
図9は、第5の実施形態に係る自動車の一例を示す平面図である。第5の実施形態に係る自動車60では、ルーフ65およびトランク69に位置する複数の凸部55の形状が互いに相違する。ルーフ65に位置する複数の凸部55は、車体30の幅方向に延びる凸部55の両端部分が、中央部分と比較して車体30の後端62寄りに位置するように曲線状に形成されている。
図9は、第5の実施形態に係る自動車の一例を示す平面図である。第5の実施形態に係る自動車60では、ルーフ65およびトランク69に位置する複数の凸部55の形状が互いに相違する。ルーフ65に位置する複数の凸部55は、車体30の幅方向に延びる凸部55の両端部分が、中央部分と比較して車体30の後端62寄りに位置するように曲線状に形成されている。
また、トランク69に位置する複数の凸部55は、複数の屈曲部57を挟んで折り返されるように車体30の幅方向に対して傾斜した方向に延びる複数の凸部55を有している。また、凸部55の長さ方向の両端は、車体30の後端62側に向かって延びている。このように、異なる場所(例えばルーフ65とトランク69)に、互いに形状の異なる複数の凸部55を配置することができる。自動車60がこのような構成を有する場合には、乱流が生じやすくする効果を高めることができる。なお、形状の異なる複数の凸部55の組み合わせは、図示したものに限られず、上記した各実施形態に係る凸部55を含む種々の形状の凸部55を適宜組み合わせることができる。また、ルーフ65に位置する凸部55と同様の形状を有する複数の凸部55をトランク69に形成させてもよく、トランク69に位置する凸部55と同様の形状を有する複数の凸部55をルーフ65に形成させてもよい。
<第6の実施形態>
図10は、第6の実施形態に係る自動車の一例を示す側面図である。第6の実施形態に係る自動車60では、凸部は、延びている向きが互いに異なっている。具体的には、車体30の側面63に位置する複数の凸部55が、車体30に沿って車体30の高さ方向(Z軸方向)から傾いた方向にそれぞれ延びている。このような凸部55を有する場合には、乱流を生じやすくする効果を高めることができる。なお、隣り合う凸部55は、図示したように離間していてもよく、一部または全体が連続して一体化されていてもよい。
図10は、第6の実施形態に係る自動車の一例を示す側面図である。第6の実施形態に係る自動車60では、凸部は、延びている向きが互いに異なっている。具体的には、車体30の側面63に位置する複数の凸部55が、車体30に沿って車体30の高さ方向(Z軸方向)から傾いた方向にそれぞれ延びている。このような凸部55を有する場合には、乱流を生じやすくする効果を高めることができる。なお、隣り合う凸部55は、図示したように離間していてもよく、一部または全体が連続して一体化されていてもよい。
<第1、第2変形例>
上記した各実施形態では、長さ方向において形状が変化しない凸部55の例を示したが、これに限らない。図11A、図11Bは、第1および第2変形例に係る自動車の一例を示す平面図である。
上記した各実施形態では、長さ方向において形状が変化しない凸部55の例を示したが、これに限らない。図11A、図11Bは、第1および第2変形例に係る自動車の一例を示す平面図である。
図11Aに示す凸部55は、凸部55の長さ方向(X軸方向)に交差する幅方向(Y軸方向)の大きさが異なる第1部分55cおよび第2部分55dを有する。一方、図11Bに示す凸部55は、凸部55の長さ方向(X軸方向)に交差する高さ方向(Z軸方向)の大きさが異なる部分を有する。このように各々の凸部55は、長さ方向において形状が変化してもよい。自動車60がこのような構成を有する場合には、乱流を生じやすくする効果を高めることができる。なお、図11A、図11Bでは、ルーフ65またはボンネット64に形成された複数の凸部55の一例として図示したが、側面ドア66に形成された複数の凸部55も同様に凸部55の長さ方向(Z軸方向)に交差する幅方向(Y軸方向)または高さ方向(X軸方向)の大きさを異ならせてもよい。
<第3~第5変形例>
上記した各実施形態では、複数の凸部55がほぼ同じ形状を有するとして図示されたが、これに限らない。図12A~図12Cは、第3~第5変形例に係る自動車の一例を示す断面図である。
上記した各実施形態では、複数の凸部55がほぼ同じ形状を有するとして図示されたが、これに限らない。図12A~図12Cは、第3~第5変形例に係る自動車の一例を示す断面図である。
図12Aに示す自動車60は、高さ方向(Z軸方向)の大きさがh1の凸部55eと、高さ方向(Z軸方向)の大きさがh2(ただし、h1>h2)の凸部55fを有する。また、図12Bに示す自動車60は、幅方向(Y軸方向)の大きさがw1の凸部55gと、幅方向(Y軸方向)の大きさがw2(ただし、w1<w2)の凸部55hを有する。さらに、図12Cに示す自動車60は、断面が略弧状の凸部55に対し、断面が略四角形の凸部55jと、略三角形の凸部55kとを有する。このように複数の凸部55は、互いに形状が異なっていてもよい。自動車60がこのような構成を有する場合には、乱流を生じやすくする効果を高めることができる。
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上述の各実施形態では、車体30は平面として図示されたが、これに限らず、曲面であってもよく、また傾斜していてもよい。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
1 塗装装置
10 ヘッド
11 吐出孔
12 ノズル面
20 ロボット
21 アーム
30 車体
30a 被塗装面
40 制御装置
41 制御部
42 吐出制御部
43 動作制御部
45 記憶部
50 塗装膜
55 凸部
60 自動車
10 ヘッド
11 吐出孔
12 ノズル面
20 ロボット
21 アーム
30 車体
30a 被塗装面
40 制御装置
41 制御部
42 吐出制御部
43 動作制御部
45 記憶部
50 塗装膜
55 凸部
60 自動車
Claims (11)
- 自動車の車体の長さ方向と交差する方向に前記車体に沿って延びる複数の凸部を有する、前記車体の表面の塗装膜。
- 前記複数の凸部は、前記塗装膜の厚みの差異によって形成されている
請求項1に記載の塗装膜。 - 前記複数の凸部は、前記車体の前方から後方へ向かう方向において、前記車体の断面積が減少する割合が増加する部分よりも前方寄りに設けられている
請求項1または2に記載の塗装膜。 - 前記複数の凸部は、前記車体のルーフまたはトランクに配置されている
請求項1~3のいずれか1つに記載の塗装膜。 - 前記複数の凸部は、前記車体の側面に配置されている
請求項1~4のいずれか1つに記載の塗装膜。 - 前記複数の凸部は、延びている向きが互いに異なっている
請求項1~5のいずれか1つに記載の塗装膜。 - 前記凸部は、長さ方向の端部において屈曲している
請求項1~6のいずれか1つに記載の塗装膜。 - 前記凸部は、長さ方向において形状が変化している
請求項1~7のいずれか1つに記載の塗装膜。 - 前記複数の凸部は、互いに形状が異なっている
請求項1~8のいずれか1つに記載の塗装膜。 - 車体の表面の塗装膜の表面に、前記車体の長さ方向と交差する方向に延びる複数の凸部を有する自動車。
- 複数の吐出孔を有するヘッドのノズル面を自動車の車体に対向させて、前記吐出孔から前記車体の被塗装面に向けて塗装材料を吐出し、前記車体の長さ方向と交差する方向に延びる複数の凸部を塗装膜の表面に形成する塗装方法。
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