CN102756015A - 钣金修复夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钣金修复夹具，其可以顺利地进行钣金的修复对象部位的加热和冷却，提高修复精度，同时能减轻作业人员的作业负担。钣金修复夹具(1)是将钣金的修复对象部位加热和冷却，使钣金平滑化的夹具。钣金修复夹具(1)具有：由导电性材料形成的圆筒状滚筒(2)；用圆筒旋转轴能转动地支撑滚筒(2)的滚筒支撑轴(3)；支撑滚筒支撑轴(3)的支撑体(4)；设置在支撑体(4)的一端，与滚筒(2)电连接的电极(5)；和作为通路的冷却通路(6)，其用于对滚筒(2)的接触面释放冷却空气。

Description

钣金修复夹具

技术领域

本发明涉及修复在用于车辆等的钣金的曲面或周面上产生的凹陷或变形的钣金修复夹具。

背景技术

在修复因接触或冲击等而产生的汽车车身等的钣金凹陷或变形时，首先，确认凹陷或变形的部位，取下需要修复的面板的附属部件，剥离涂布于所确认的凹陷或变形部位的涂层。然后，使用拉出器(puller)等拉出凹陷或变形的部位的钣金，进行敲击或焊接等，使该部位大致平整。接着，对该部位反复加热和冷却，利用热胀冷缩来进行修复。

作为修复上述钣金的凹陷或变形的钣金修复夹具，提出了以下的技术(参见专利文献1)。该钣金修复夹具具有作为加热机构的滚筒、能转动地支撑滚筒的滚筒轴与作为滚轴轴承的コ字型支承框。以该滚筒作为热源，使滚筒与修复部位抵接，并以均匀的速度移动，从而难以在钣金的热分布上产生不均，且可以无损伤地进行修复作业。

现有技术文献

[专利文献]

[专利文献1]日本实用新型注册第3154968号

发明内容

如上所述，在钣金的凹陷或变形的修复作业中，必须反复加热和冷却。关于这点，在上述现有的技术中，通过使用滚筒使得进行加热的作业本身变得容易。但是，冷却钣金的修复对象时，作业人员必须先放下加热的滚筒，另外拿起用于冷却的装置，进行冷却作业。因此，作业人员必须边交换用于加热的装置和用于冷却的装置边进行修复作业，耗费工夫。

另外，近年用于汽车车身等的高强度钢板等耐热性较弱，必须在低温下加热使其膨胀。对于这样的钢板，加热后迅速冷却以使其温度不上升过高变得极为重要。但是，用现有的钣金修复夹具时，每次均需交换加热机构与冷却机构，所以难以在加热后迅速冷却。另外，如果在加热后到冷却为止有时间滞后(time lag)，则有时因滚筒对钣金的加热部位的接触情况而导致该加热部位的温度高于加热机构的控制温度。

本发明是为了解决上述现有技术的课题而提出的，其目的在于提供一种钣金修复夹具，其可以顺利地进行钣金的修复对象部位的加热和冷却，大大提高修复精度，同时能减轻作业人员的作业负担。

为了解决上述课题，权利要求1所述的发明是一种对钣金的修复对象部位进行加热和冷却从而使钣金平滑化的钣金修复夹具，其具有下述构件：作为加热机构的滚筒，其为圆筒状，由导电性材料形成；滚筒支撑轴，其用圆筒旋动轴能转动地支撑所述滚筒；支撑体，其支撑所述滚筒支撑轴，并且具有与所述滚筒电连接的电极；作为空气通路的冷却通路，其用于对板金修复对象部位与所述滚筒的接触面释放冷却空气，其特征在于，所述冷却通路形成在所述滚筒支撑轴内，并且具有向所述板金修复对象部位与滚筒的接触面释放冷却空气的释放口。

在上述方案中，由于制成在与钣金修复夹具的修复对象部位接触的滚筒的附近释放冷却空气的构成，所以用滚筒加热后，能马上冷却。另外，用上述滚筒进行加热，不仅能利用拉深加工进行平滑化，也能利用滚筒进行修复面的平滑化，从而能实施更高精度的修复。

用于汽车车身等的钣金由于实施了曲面加工等，所以残留有内部应力。这种情况下，如果在钣金加热后任其自然放热，又原样放置的话，则钣金的经加工的曲面形状等发生变形。为此，要求加热后迅速冷却。关于这点，在本实施方式中，能在用滚筒进行加热的同时，利用通过冷却通路从释放口放出的冷却空气立刻冷却加热后的钣金。

根据上述方案，特别是对于高强度钢板等耐热性较弱的材料，即使用滚筒进行加热，也可以防止钢板达到所需温度以上的高温，从而能够在低温下修复。

另外，由于过去分别设置加热机构和冷却机构，所以作业人员在加热钣金的修复对象部位后，放下用于加热的装置，更换成用于冷却的装置进行冷却。而关于这点，根据本方案，用一个装置就可以进行加热和冷却，所以可以明显节省作业人员的工夫。

需要说明的是，作为在作业点附近释放气体的装置，通常已知CO₂焊接或MAG焊接，它们的释放气体作为保护气体使得因电弧焊接而熔解的金属不与空气接触，所以其技术构思完全不同于本发明的用于冷却的空气。

滚筒有时因其接触面积加减所致的电阻增减或因长时间接触而出现温度上升超过被控制的温度。关于这点，在本方案中，可以在接触滚筒后马上利用冷却机构冷却，所以不易被接触面积或接触时间影响。因此，结果可以提供一种夹具，在需要娴熟技术的钣金修复作业中即使是不熟练的作业人员也可以呈现出不差于熟练技术人员的技术。

权利要求2所述的发明的特征在于，在权利要求1的发明中，所述滚筒在轴向上被分割成多个进行设置，在多个滚筒的间隙形成所述释放口。

在以上的方案中，将滚筒分为多个，在其间隙设置释放口，释放冷却空气，通过设定成该构成，能对钣金修复对象部位与滚筒的接触面的宽度方向(滚筒轴向)均等地输送冷却空气。

权利要求3所述的发明的特征在于，在权利要求2的发明中，所述滚筒由相同大小相同形状的2个滚筒形成，在所述2个滚筒的间隙形成所述释放口。

在以上的方案中，将滚筒分为2个，在位于其中央的滚筒的间隙设置冷却空气的释放口，从该释放口向滚筒的钣金接触面释放冷却空气，由此可以对滚筒与钣金的修复对象部位的整个接触面均等地输送冷却空气。

根据以上的本发明，可以提供一种钣金修复夹具，其可以顺利地对钣金的修复对象部位进行加热和冷却，提高修复精度，同时能减轻作业人员的作业负担。

附图说明

【图1】是表示本发明实施方式的钣金修复夹具的整体构成的立体图。

【图2】是表示本发明实施方式的钣金修复夹具的整体构成的平面图。

【图3】是表示本发明实施方式的钣金修复夹具的作用的侧面模式图。

【图4】是表示本发明其他实施方式的钣金修复夹具的整体构成的平面图。

【图5】是表示本发明其他实施方式的钣金修复夹具的整体构成的立体图。

符号说明

1，10，20...钣金修复夹具

2，2a，2b...滚筒

3，30...支撑轴

4...支撑体

5...电极

6，60，61...冷却通路

6a，60a，61a...流入口

6b，60b，61b...释放口

6c，60c，61c...流路

61d...通气孔

6n...喷嘴

A...修复面

N...螺母

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式(以下称为本实施方式)。

[1.本实施方式]

[1-1.构成]

本实施方式的钣金修复夹具1是用于将例如由一般钢板、铝制钣金、不锈钢制钣金、高强度钢板等构成的钣金的修复对象部位加热及冷却，使钣金平滑化而进行修复的夹具。该钣金修复夹具1如图1及图2所示，具有由导电性材料形成的圆筒状滚筒2；用圆筒旋转轴能转动地支撑滚筒2的滚筒支撑轴3；支撑滚筒支撑轴3的支撑体4；设置于支撑体4的一端且与滚筒2电连接的电极5；和作为用于对滚筒2的接触面释放冷却空气的通路的冷却通路6。

滚筒2是流通电流来产生电阻热的加热机构。滚筒2的形状为圆筒形，材料使用铜·铁素体(ferrite)等导电性材料。本实施方式中，滚筒2由相同大小相同形状的2个部分(滚筒2a、2b)构成。2个滚筒2a、2b的间隙取决于下述释放口6b的大小，但只要能确保释放口6b的功能，优选设定为较窄。

此处，作为滚筒2的材料，不使用上述专利文献1中公开的碳，而使用铜或铁素体。原因如下。即，专利文献1中，不产生电弧来维持发热性能，但如专利文献1所指出，与铜相比，碳的耐磨性低，磨损快。因此，用作滚筒时，有时由于发生磨损而变得不平滑的碳导致无法使钣金的修复对象部位适当地平滑。本实施方式中，改善上述碳的缺点，调整流到滚筒的电流，并且设置下面详细描述的冷却机构，使用耐磨性高的铜或铁素体。

滚筒支撑轴3是能转动地支撑2个滚筒2a、2b的棒状体。滚筒支撑轴3由于形成下述冷却通路6，所以在宽度方向上直至一半左右的中间位置为止均形成为中空，并且在2个滚筒2a、2b的间隙部分形成下述释放口6b。

支撑体4具有俯视为U型且在左右端部对滚筒支撑轴3进行轴支撑的构成。本实施方式中，如图1所示，在滚筒支撑轴3的左右端部切制阴螺纹，以用螺母N夹持支撑体4的方式固定于支撑体4。需要说明的是，将滚筒支撑轴3固定于支撑体4的方法不限定于该固定方法，只要是将滚筒支撑轴3固定于支撑体4的方法即可，能采用各种公知的固定方法。

电极5形成于支撑体4的构成俯视为U字型形状的U的底部分，设置在与滚筒支撑轴3垂直的方向。电极5承担与未图示的外部电流供给装置电连接的连接部分的作用。作为该电流供给装置，使用例如在专利文献1中作为钣金修复夹具主体公开的公知装置。

需要说明的是，滚筒2、滚筒支撑轴3、支撑体4及电极5均由导电性构件构成，借助未图示的外部电流供给装置输入电极5的电流顺着支撑体4、滚筒支撑轴3流至滚筒2。

冷却通路6是形成于滚筒支撑轴3的中空部分的冷却空气的输送路径。在冷却通路6的一个端部设置有从未图示的外部鼓风机(公知)流入空气的流入口6a，另一端部设置有释放该流入的空气的释放口6b，在其间形成流路6c。

流入口6a设置在支撑体4对滚筒支撑轴3进行轴支撑的一个端部，将鼓风机的鼓风喷嘴连接于该流入口6a，从而形成冷却空气的进入口。另一方面，释放口6b设置在2个滚筒2的间隙且滚筒支撑轴3的轴向中央部分。

释放口6b由喷嘴6n形成，利用该喷嘴6n，设置释放口6b的喷出方向朝向滚筒2的接触面方向即垂直于图2的平面图所示的平面方向的方向。根据下述原因设定该喷出方向的设定角度。将钣金修复夹具1用于修复作业时，将未图示的电流供给装置的连接部分连接于电极5进行使用，在该电流供给装置的连接部分的外部设置由绝缘体构成的手柄。作业人员握持该手柄，使支撑体4的U字型平面与钣金的平面基本一致地移动修复夹具(参见图3)。因此，在支撑体4的U字型平面的方向设置释放口的情况下，释放口6b要能够在2个滚筒2a、2b的接触面附近输送冷却空气。为此，如上所述，构成为基于喷嘴6n的释放口6b的喷出方向朝向滚筒2的接触面方向。但是，该释放口6b的朝向能根据电极5或作业人员的手柄与钣金的修复对象面所成的角的关系适当改变，优选设定为冷却空气直接吹到钣金的修复对象面的朝向。

需要说明的是，本实施方式中，作为从释放口6b释放的空气，当然可以使用二氧化碳(CO₂)，只要是像大气、氮等能冷却钣金的修复对象部位的气体，不论其种类如何，均可使用。

[1-2.作用]

以上构成的本实施方式的钣金修复夹具1如下所述地发挥作用。

首先，将钣金修复夹具1的电极5连接于未图示的外部电流供给装置(使用公知装置)。同时，在设置于滚筒支撑轴3的一端的流入口6a连接未图示的鼓风机(公知)的鼓风喷嘴，确立冷却空气的鼓风路径。

然后，作业人员握持设置在与电极5连接的外部电流供给装置的连接部分的手柄，开始作业。需要说明的是，此时，通过控制外部电流供给装置的电流值来控制钣金修复夹具1抵接钣金时的温度。

在该状态下，作业人员一边握持手柄，一边将滚筒2抵接于钣金的修复对象部位，使滚筒2相对于修复对象面滚动。此时，规定的电流从外部的电流供给装置经由电极5、支撑体4、滚筒支撑轴3流到滚筒2，在滚筒2与钣金的接触面产生电阻热，由此加热钣金的修复对象部位。与此同时，从外部的鼓风机输入冷却空气，从流入口6a通过冷却通路6并从释放口6b释放。

此处，设置在冷却通路6的释放口6b的喷嘴如图3的侧面模式图所示，设置成使用钣金修复夹具1时与钣金的修复面A几乎对置的位置。所以，从喷嘴释放的冷却空气从2个滚筒2a、2b之间释放，吹到钣金修复面，向左右扩散，进而，以包夹滚筒2a、2b的钣金抵接面前后的方式扩散。

[1-3.效果]

在上述本实施方式的钣金修复夹具1中，由于设置成在与修复对象部位接触的滚筒2的附近释放冷却空气的构成，所以利用滚筒2加热后，可以马上冷却加热部位。另外，利用上述滚筒的加热，不仅能利用拉深加工实现修复面的平滑化，也能利用滚筒实现修复面的平滑化，所以能获得更高精度的修复。

用于汽车车身等的钣金由于被实施了曲面加工等，所以残留有内部应力。这种情况下，如果在钣金加热后任其自然放热又原样放置的话，则有时钣金的经加工的曲面形状等因残留应力而变形。因此，要求加热后迅速冷却。关于这点，在本实施方式的钣金修复夹具1中，用滚筒2进行加热的同时，能利用通过冷却通路6从释放口6b释放的冷却空气立刻冷却加热后的钣金。特别是对于高强度钢板等耐热性较弱的材料，可以防止用滚筒2加热导致钢板达到超过所需温度的高温，并可以利用低温进行修复。

过去，因为分别准备加热机构和冷却机构，所以作业人员在加热钣金的修复对象部位后，放下用于加热的钣金修复夹具，更换成用于冷却的装置来进行冷却。对于这点，根据本实施方式的钣金修复夹具1，可以用一个装置进行加热与冷却，所以可以显著节省作业人员的工夫。

需要说明的是，作为在作业点附近释放气体的装置，通常已知有CO₂焊接或MAG焊接，但它们的释放气体作为保护气体使利用电弧焊接而熔解的金属不与空气接触，所以其技术构思完全不同于在本实施方式的钣金修复夹具中用于冷却的空气。

另外，滚筒2有时因其接触面积加减所产生的电阻增减或因长时间的接触导致温度上升而超出所控制的温度。对于这点，在实施方式的钣金修复夹具1中，可以在接触滚筒2后，立刻用冷却机构冷却，所以不易被接触面积或接触时间影响。因此，结果可以提供一种装置，其在熟练的技术非常重要的钣金修复作业中，即使是不熟练的作业人员也不会表现出比熟练者差的技术。

另外，通过设定成将滚筒2分成多个(此处为2个)、在其间隙设置释放口6b来释放冷却空气的构成，如图3所示，能对钣金修复对象部位与滚筒的接触面的宽度方向(滚筒轴向)均等地输送冷却空气。本实施方式中，特别是将滚筒分为2个，在位于其中央的滚筒的间隙设置冷却空气的释放口。然后，从该释放口向滚筒的钣金接触面从对置的位置释放冷却空气，从而可以向滚筒与钣金的修复对象部位的整个接触面均等地输送冷却空气。

[2.其他实施方式]

本发明并不限定于上述实施方式中所示的方案，例如也包括以下的方案。即，本实施方式中，将滚筒2分割为2个，在2个滚筒中央的滚筒支撑轴3设置释放口6b，但本发明并不限定于这样的方案，也能将滚筒分割成3个或4个等、以及更多来构成。

例如，也可以采取像图4所示的钣金修复夹具10那样的构成，将滚筒20分割成3个，在滚筒20的两侧设置2个流入口60a，在各滚筒20的2个间隙设置释放口60b。在这样的方案中，可采用如下构成：像图4所示那样，从滚筒支撑轴30的两端至达到第一个释放口60b的宽度方向各三分之一的位置，形成由滚筒支撑轴30的中空形成的流路60c，由此从两端形成2条冷却通路60，释放口60b也对应于此而形成2个。另外，未给出图示，但作为变形例，也可以采用以下的构成，即在从滚筒支撑轴的一端到宽度方向上三分之二左右的位置形成中空，设置流路，在其中途与端部设置释放口的构成。

在上述实施方式中，使由释放口6b构成的喷嘴6n的喷出方向朝向与图2的平面图所示的平面方向垂直的方向来构成。但是，本发明并不限定于这样的方案，例如可以使喷嘴6n的喷出方向朝向与电极5的轴相同的方向，即，在图1的立体图中所说的正下方来构成，也可以设定为作为垂直于图2的平面图所表示的平面方向的方向和与电极5的轴相同方向的中间方向的倾斜方向。即，优选如下构成：根据滚筒2抵接钣金的对象部位的角度，将喷嘴6n的释放方向朝向相对于滚筒的接触面方向角度与其相同的方向。需要说明的是，例如，也能采取下述构成，即通过相对于支撑轴3能转动地安装喷嘴6n，使喷嘴6n的冷却空气的释放口6b的释放方向可变。

作为图1所示的实施方式的变形例，除从支撑轴3的端部导入冷却空气的实施方案之外，也能采取图5所示的方案。图5是从平面方向模式地给出变形例的钣金修复夹具20的图。需要说明的是，图5中，为了便于说明，从滚筒2的上部附近切断支撑体4，以截面来呈现。

也能采用下述构成，即，像图5所示的钣金修复夹具20那样，在滚筒2a与2b的同隙，在与支撑轴3垂直的方向形成冷却通路61，在该冷却通路61的端部设置冷却空气的流入口61a。在冷却通路61的流入口61a安装从图上未给出的外部鼓风机延伸的管(图中用虚线表示)而输送空气。另外，此时，冷却通路61的导入路径的直线上设置释放口61b。该钣金修复夹具20的用法与图3所示的方案相同。

另外，在上述实施方案中，也可以考虑下述构成，即，如图5所示，在支撑轴3的被滚筒2覆盖的部分，从位于滚筒2a、2b中间的冷却通路61在支撑轴3内向左右分支直到贯穿至支撑轴3的端部位置，在滚筒2a、2b的中心部分设置从支撑轴3内部的冷却通路61连通于滚筒2a、2b侧的通气孔61d。

如上所述，在支撑轴3的被滚筒2a、2b覆盖的部分设置通气孔61d，从而如图5的箭头所示，在支撑轴3与滚筒2a、2b的背面之间的微小间隙产生从通气孔61d排出的排出空气的气流。由此，可以利用冷却空气冷却滚筒2a、2b。因此，能将滚筒2a、2b保持在某种程度的低温状态进行修复处理。

需要说明的是，该通气孔61d的形状可以为圆形，也可以为方形，可以分别设置一个，也可以设置多个小孔。另外，在图5中，从设计上的观点来看，构成如下：冷却通路61贯穿支撑轴3，将两端用带有盖子的螺母N封闭，但只要冷却通路61的左右端部，从功能性地设置了流入口61a与释放口61b的中心部分延伸至左右连通孔61d的位置，就没有问题。

Claims (3)

1.一种钣金修复夹具，其将钣金的修复对象部位加热和冷却，使钣金平滑化，具有：

作为加热机构的滚筒，其为圆筒状，且由导电性材料形成，

滚筒支撑轴，其用圆筒旋转轴能转动地支撑所述滚筒，

支撑体，其支撑所述滚筒支撑轴，并具有与所述滚筒电连接的电极，和

作为空气通路的冷却通路，其用于对钣金修复对象部位和所述滚筒的接触面释放冷却空气；其特征在于，

所述冷却通路形成在所述滚筒支撑轴内，并且具有向所述钣金修复对象部位与滚筒的接触面释放冷却空气的释放口。

2.如权利要求1所述的钣金修复夹具，其特征在于，所述滚筒在轴向上分割成多个进行设置，在多个滚筒的间隙形成所述释放口。

3.如权利要求2所述的钣金修复夹具，其特征在于，所述滚筒由相同大小相同形状的二个滚筒形成，在所述二个滚筒的间隙形成所述释放口。

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