JP6559140B2 - 接合方法 - Google Patents

Description

本発明は、特に板金からなる、表面を接合する方法に関する。例えば、かかる接合方法は、金属表面、特に車体の金属表面の修理のために使用することができる。

従来技術においては、金属表面の修理方法は数多くある。事故によって損傷した土台（Sill）は、鋼板構造の場合において、例えば直接に（directional manner）または部分的に車両から取り除かれ、取り替えることができる。軽金属からなる土台の修理はより難しい。EP 0591227 B1では、このための修理方法が提案されており、ここでは、土台が斜め切断によって完全に取り除かれ、次にスリーブインサートを用いて、交換桁部分が残る桁残部に対して全体的に溶接される。

従来技術において、損傷部分を取り除くために供される修理方法も見出すことができ、これにより、交換部分が接着接合を用いて配される。これは、異なる材料、例えばGRP、アルミニウム、および板金等に関する場合に、特に適当でもある。例えば、DE 19633911には、内部および外部形状を有する着脱可能な土台の修理方法が開示される。この場合における外部形状は、車両の外部側から内部形状を覆い、内部形状のための変形可能な保護部材として機能し、小規模からやや厳しい腐食での損傷からそれを保護する。この目的のために、DE 19633911では、外部形状の交換を必要とする土台の修理方法が提供され、外部および内部形状（profile）を一緒に接合するために供される。

さらに、例えば車両の損傷部分が取り除かれ、それにより、交換部分が、ハイブリッド接合によって、残る車両に接合される技術が知られている。この場合、例えば、化学的硬化接着剤が流動可能な形状で用いられ、これは、低い初期強度を有し、その結果、交換部分の機械的固定が必要である。そのため、接着接合は、熱的または機械的接合方法と組み合わされる事が多い；これは、専門用語ハイブリッド接合（hybrid bonding）により知られている。スポット溶接に、接着とのくみ合わせる一般的な方法は、クリンチング（固定）、ブラインドリベット締結（blind riveting）、パンチリベット（punch riveting）、および特定のボルト方法である。

大抵の用途において、技術用語継ぎ目（シーム、seam）により知られてもいる、交換部分と、例えば車両との間の接合部位は、オーバーコートされ、次に、このシームは当然、目に見えなくされるべきであり、目に見えなく維持されるべきである。車両はんだ（body solder）のコーティングが知られている。コーティング方法に必要な温度のために、車両はんだは通常、板金にのみ適当であり、接合部に適当ではない。車両充填剤（body filler）の使用は、車両充填材が窪んだり、縮み得、そうしてシームが光り得るという不利な点をさらに有する。

そのため、本発明の目的は、金属表面を接合する改良された方法を提供することである。

この目的は請求項１の特徴により達成される。

有利な実施態様は従属請求項において規定される。

図１は、本発明の方法による接合中における第１および第２の平面部からなる構造の断面図を示す。 図２は、更なる工程における図１の構造の詳細の断面図を示す。 図３は、本発明の方法の完了後の図１からの構造の側断面図を示す。 図４は、本発明の方法の完了後の別の構造の側断面図を示す。 図５は、本発明の方法の完了後の更に別の構造の側断面図を示す。 図６は、本発明の方法の完了後の第３の構造の側断面図を示す。

本発明の核となる概念は、外表面および内表面をそれぞれ有する第１および第２の平面部を接合する方法であり、ここで、第１工程において、低部域が平面部の２つの結合域で施され、ここでその結合域は互いに向き合い、ここで、低部域は、前記低部域の領域における外表面のレベルが特定の平面部の隣接する領域の外表面のレベルより低いように形成され、ここで、更なる工程において、２つの平面部は、接着剤が用いられて、２つの低部域が互いに凹部を形成するように、互いに位置され、ここで、第１の実施態様において、一方の結合域は他方の結合域と重なり、ここで接着剤は重なり合う結合域の間に直接施され、または、第２の実施態様において、接合補助部（joining aid）が用いられ、これは少なくとも部分的に平面部の結合域と重なり、ここで接着剤は２つの平面部の各結合域と接合補助部との間に施され、ここで、更なる工程において、第１の実施態様においては、機械的ジョイント（mechanical joint）が結合域の間において凹部の領域に設けられ、または、第２の実施態様においては、接合補助部が用いられる場合、アセンブリ連結部（assembly connection）を供するために、機械的ジョイントが結合域および接合補助部の間に設けられ、ここで、更なる工程において、個々の平面部の隣接する領域の外表面のレベルに関して平滑化（leveling）できるように、凹部は充填塊（filling mass）を用いて充填される。好ましくは、充填塊を用いた充填の前に接着剤が硬化される。

より詳細な形態において、それゆえ本発明は、外表面および内表面をそれぞれ有する第１および第２の平面部を接合する多段階の方法に関し、ここで、第１工程において、低部域は、平面部の２つの向かい合う結合域において供される。一方では、例えばエッジセッター（edge setter）を用いた少なくとも１つの平面部の結合域の低部化がここで想定される。他方では、このように形成された少なくとも１つの平面部の工場による提供も考えられ、特に低部域が結合域において既設されているような提供である。かかる配置は、交換部分として使用される平面部に対して特に想定される。この場合における低部化（lowering）は、好ましくは、例えば鍛造技術において使用されるようなジョグリング方法として理解すべきでない。むしろ、これは、好ましくは、１以上の平面部における低位状態領域またはステップの導入として理解すべきである。好ましくは、結合域の各低部域は、平面部の連続的な低部域、したがって特に遮断のないもの、として形成される。前記低部域の領域における外表面のレベルが特定の平面部の隣接する領域の外表面のレベルよりも低くなるように、この場合における低部域は形成される。

更なる工程において、２つの低部域が凹部を形成するように、接着剤の使用により、２つの平面部は互いに相対して位置し、これにより、前記第１の実施態様において、１つの結合域はそれぞれ他の結合域と重なり、接着剤が平面部の重なる結合域の間に直接供されるか、または、前記第２の実施態様において、接合補助部が用いられ、これは少なくとも部分的に平面部の結合域と重なり、接着剤が、２つの平面部の各結合域および接合補助部の間に供される。第１の実施態様において、それゆえ接着剤は、低部域の領域における一方の平面部の外表面および低部域の領域における第２の平面部の内表面の間に供され、ここで、これら２つの領域の１つにおいて又は両方の領域においてさえ接着剤を配する配置の前が特に想定される。接合補助部、好ましくは少なくとも領域において平面である接合補助部、特に接続シュー（connecting shoe）を用いる第２の実施態様において、接着剤は、接合補助部および、それぞれの場合においてその低部域の領域における両方の平面部の、接合補助部に向かう外表面または内表面において平面部に対して接合補助部の配置の後の間に供され、これら２つの領域の１つにおいて、接合補助部において、又は前記領域の組み合わせにおいてさえ接着剤を配する配置の前が特に想定される。好ましくは、全ての実施態様において、接着剤と接する全ての表面は研磨され、及び／又は洗浄される。

更なる工程において、結合域の間において、又は接合補助部が用いられる場合、アセンブリ連結部を供するために結合域および接合補助部の間において、凹部の領域において機械的ジョイントがさらに使用される。そのため、第１の実施態様において、結合域は、機械的ジョイントを用いて互いに直接接続される。これは、一方では、例えば圧着接合（clamping connection）によって行ってよい。他方では、両方の平面部を機械的に、例えばリベット接合又はボルト接合によって接続するために、重なる結合域において対応する孔又は開口を供すること又は導入することが想定される。第２の実施態様においては、例えば、接合補助部を用いた圧着接合によって両方の結合域を互いに接続することができる。接合補助部を用いて機械的に、例えばリベット接合又はボルト接合によって両方の平面部を接続するために、接合補助部における孔若しくは開口又は結合域における対応する孔若しくは開口を用いることもここでは想定される。重なる結合域の間においてスペースまたはギャップが供されるような平面部の配置が、特に有利であり、これを通して、例えばネジ又はリベット等の接合手段が、このために接合補助部において供される孔又は開口において挿入されてよく、ここで、接合手段の頂部は、平面部において供されるべき開口又は孔なしに、接合補助部に関して結合域の固定を可能とする。全ての実施態様において、機械的ジョイントが用いられる場合、場合により漏れた接着剤を除去することが好ましい。

好ましくは次の工程において接着剤を硬化することができる。これは、接着剤の種類によりが、例えば、加熱により、溶媒の蒸発により、または特に多成分系接着剤を用いる場合には化学反応により、行うことができる。ネジ又は類似の接合手段を機械的ジョイントに用いる場合、接着剤の硬化後にこれらを除去することが想定される。シーリング材料を用いて例えばリベット等の残る接合手段のカバーを供することがまた想定される。例えば、適格な車両接着剤をこのためにもちいてもよい。現時点では、好ましくは、ジョイントの洗浄も行ってよく、及び／又は腐食防止剤を用いた仕上げを行ってもよい。

更なる工程において、個々の平面部の隣接する領域の外表面のレベルに関して平滑化できるために、凹部は充填塊を用いて充填される。これは必ずしも、前記接着剤の完全硬化の後にのみ行う必要はない。接合されるべき部分の確かな接合および固定が可能となるように、接着剤は好ましくは、部分的又は完全に硬化される。しかし、充填塊を用いて凹部がすでに充填される場合又は凹部に配された充填塊の硬化と一緒に、完全硬化（full-cure）の意味内における完全硬化をまだ行ってもよい。好ましくは、車両充填剤は充填塊として使用され、特に２成分エポキシ樹脂系、好ましくは易膨張特性（readily expansive property）を有するものである。充填塊の硬化は後で行ってよく、これは充填塊の種類により、例えば熱処理によって行うことができる。好ましくは、そうする際に、それが外表面の外形と適合できるように加熱装置が用いられる。この場合において特に加熱パッドが想定される。他の手段は、特に放射加熱器（radiant heater）又は赤外線加熱器の使用である。

次に、外表面、それゆえ平面部の外表面及び硬化充填塊の表面は、化粧処理（tooled）及び特に塗装処理されてよい。

金属表面の接合のための改良手段は、この種の方法によって提供することができ、ここで、特に低部域を用いることによって、前記凹部の形状における低位状態領域を提供することができ、十分な深さ及び特に充填塊に対する深さを形成され、その結果、シームの可視性を低減することができる。さらに、シームの可視性の更なる低減は、前記外表面の適当な仕上げを用いて特に想定される。

さらに、滑らかな及び／又は均一な表面を達成するために、特に適当なサンド処理及び／又は研磨方法によって、外表面、したがって平面部の外表面及び特に硬化充填塊の表面を化粧処理することが特に有利であると見出されている。

特に上記の化粧処理工程後に表面を塗装することがさらに有利であり、これは、当業者に既知の多段階方法において行うことができる。

本方法の有利な改良において、少なくとも１つの金属平面部が用いられ、ここで、その結合域は、接着剤による湿潤の前に、低部域の領域における前面において冷間成形方法によって化粧処理される。これは、特に前記結合域の自由端（free edge）の回りの領域であると理解される。このように、例えば、化粧処理結合域の強度の上昇及び／又は柔軟性（ductility）の低減を達成することができる。これは、例えば前記領域のハンマリングによって行うことができ、その結果、特に、前記端の鮮明さを鈍くすることができ、及び／又は化粧処理領域全体をコンパクト化することができる。冷間成形により生じるこのコンパクト化表面構造は、その形状において不規則（凹凸）であり、波状であり得る。そうして製造される表面は、接着剤及び／又は充填塊の固体粒子が直線状で鋭い端に沿って並ぶのを抑制することができる。さらに、この端の後の可視性のリスクは、不規則な配置によってさらに低減することができる。もちろん、同じ結果をもたらすのであれば、当業者に既知でこの目的に適当である他の冷間および熱間成形方法を用いてもよい。

この場合において特に有利であるのは、２つの金属平面部の使用であり、ここで、両方の結合域は冷間成形法によって化粧処理され、特に上記で詳述したように、接着剤による湿潤の前に低部域の領域における前面側において処理される。

別例において、２つの金属平面部が用いられ、ここで、接着剤による湿潤の前の低部域の領域における前面における結合域のみが冷間成形法によって化粧処理され、特に上記で詳述したように処理される。例えば平面部の損傷部分を分離し、残る平面部の結合域を冷間成形法によって上記のように化粧処理する修理作業において特にこれは意味をなす。しかし、上記の別例と対照的に、新たな平面部は、欠陥部分に対して交換部分として用いるため、冷間成形法によって化粧処理せず、直接に処理される。

有利な改善例において、好ましくは接着剤の硬化後及び充填塊の導入前に、凹部及び平面部の凹部-規定領域及び場合により接合補助部の部分及び例えばリベット又はネジ等の機械的ジョイントの残る部分に腐食保護剤が付与される。一部の場合において、接着剤が完全に硬化されていない場合でも腐食保護剤を用いてもよく、これにより時間を短縮できる。例えば、腐食防止剤として適当であるのは、EP 975439 B1に開示されるような、コーティングであり、これに関してこの記載は本開示を補強する。例えば、かかるコーティングは布中に含浸して存在してよく、そうして金属の前処理のための早く単純な方法として機能し得る。

更なる利点は、機械的ジョイントのための係合（engagement）領域を提供するための、接合補助部及び／又は特定の結合域における少なくとも１つの開口を有する少なくとも１つの平面部の供給である。一方では、類似の開口は、例えば接合の直前に、ドリル処理又はパンチ処理されてよい。他方では、プレハブの開口を有するこの種の部分を用いることが、特に交換部分として用いられる、接合補助部及び／又は平面部に対しては想定される。好ましくは、多くの開口が用いられ、ここで、平面部及び／又は接合補助部の開口間の距離、好ましくは隣接する開口の最近接の端間の距離は、15mm〜50mmの範囲である。

更なる利点は、少なくとも１つの平面部の低部域の使用であり、その深さは、平面部の厚みの１〜３倍の間の範囲である。

更なる利点は、少なくとも１つの平面部の低部域の使用であり、そのオフセット端（offset edge）でのその移行（transition）は0.5mm〜6mmの範囲における半径を有する。ある例において、その半径は平面部の厚みに依存し、それは低下し、平面部の１倍の厚みと平面部の６倍の厚みとの間である。両方の好ましい領域におけるオフセット端は、好ましくは、平面部上の低部域が開始し、平面部の元のレベルより低くなる縁である。

有利な改善例において、少なくとも１つの平面部の低部域は、１つのステップのみ、又は複数のステップを有する。好ましくは、このステップの深さは、個々の平面部の厚みの１〜２倍の範囲である。

有利な改善例において、さらに低部域にベベル（bevel）を付与することが有用であることが見出されている。好ましくは、ベベルは１°〜１０°の範囲における角度を有する。

好ましい実施態様において、多成分系接着剤が平面部を接着するために使用される。多成分系接着剤の利点は、全成分の十分な混合による完全硬化と規定される。

特に適当であるのは、特にWO 2011048022に記載されるような、２成分硬化性接着剤の使用であり、これに関してこの記載は本開示を補強し、２成分の混合後に：
a）少なくとも１つのエポキシド、
b）エポキシドに対して室温において反応性の少なくとも１つの硬化剤、
c）コア-シェル構造を有する粒子、
d）各鎖末端においてアミノ基を有する、少なくとも１つの脂肪族ポリアルキレンエーテルを含み、成分d）は、成分b）と異なり、テトラヒドロフランのホモ-又はコポリマーから選択され、脂肪族アミノ末端基及びポリエチレングリコール標準に基づいて少なくとも1800の平均重量分子量Mwを有することを特徴とする。

２成分エポキシ系接着剤の使用は特に有利であると見出されている。多成分系車両接着剤の使用は、車両部門における本発明の使用に特に有用であると見出されている。この場合において適当であるのは、例えば２成分車両接着剤であり、これは、無溶媒の高性能接着剤として、特に車両修理において例えば屋根壁及び側面壁等の車両部品を接着するために用いられる。例えば、かかる接着剤または類似の接着剤を用いる場合、プライマーの使用なしに接着剤及び同時にシーリング剤が、１つの作業工程において可能である。

好ましい実施態様において多成分系充填塊が用いられる。２成分エポキシ系充填塊の使用がこれに関して特に有利であると見出されている。好ましくは、充填塊は、易膨張特性（readily expansive property）を有し、及び／又は全く若しくはわずかにしか収縮性を有しない。

特にEP 1672010 A1に記載されるような、２成分充填塊の使用は特に適当であり、これに関してこの記載は本開示を補強し、前記塊は、一方で、少なくとも１つのエポキシ樹脂を含み、室温で液体であり、分子当たり少なくとも２つのエポキシ基を有するエポキシ成分、少なくとも１つの反応性希釈剤、充填剤、及び／又は軽量充填剤、並びに噴射剤（propellant）及び場合により顔料、並びに、他方で、少なくとも１つの脂肪族ポリアミノアミド、トリエチレンテトラミンに基づく少なくとも１つのポリアミノ付加物、充填剤、及び／又は軽量充填剤、及び噴射剤を含む硬化剤成分を含み、ここで、ポリアミノアミドの、ポリアミノ付加物に対する比率は、1.5：1〜3：1である。

更なる利点は、車両部門における修理方法としての本発明の方法の使用であり、ここで、一方の平面部は車両であり、他方の平面部は車両に接続される交換部分である。

さらに、本発明の主題は、請求項１の方法によって製造された、ジョイント又は接合領域であり、特に前記特徴を含むものである。

したがって、本発明の更なる核となる概念は、特に上記の方法により外表面及び内表面をそれぞれ有する第１および第２の平面部の接合領域の提供であり、ここで、２つの平面部は結合域において低部域を有し；２つの低部域が凹部を形成するように平面部は配され；いずれか一方の結合域は他方の結合域と重なり；接着剤が重なる結合域の間に直接に供され、または接合補助部を用い、これは少なくとも部分的に平面部の結合域と重なり、ここで、接着剤は２つの平面部の各結合域及び接合補助部の間に供され、凹部は充填塊を用いて充填される。

この場合、一方では、接合領域がさらに、上記したような機械的ジョイントの部分、特に開口又は孔を一方又は両方の平面部及び／又は接合補助部において有することが想定される。他方では、接合領域は完全な機械的ジョイントを有してもよく、ここで、機械的ジョイントの、凹部内に存在する部分は、好ましくは充填材料によってカバーされる。

特に、接合領域は、上記方法に関して述べた全ての特徴を有し得る。

本発明は、多くの例示的な実施態様を用いて以下に説明されるであろう。図面において：
図１は、本発明の方法による接合中における第１および第２の平面部からなる構造の断面図を示し；
図２は、更なる工程における図１の構造の詳細の断面図を示し；
図３は、本発明の方法の完了後の図１からの構造の側断面図を示し；
図４は、本発明の方法の完了後の別の構造の側断面図を示し；
図５は、本発明の方法の完了後の更に別の構造の側断面図を示し；
図６は、本発明の方法の完了後の第３の構造の側断面図を示す。

基本的に、本発明の方法は通常、表面、特に板金から製造される表面を接合するために用いることができる。示された例示の実施態様において、本発明の方法は例えば車両の修理方法において使用される。それぞれの場合において示されるのは、例えば事故によって損傷した部分を好ましくは損傷していない車両の残部から既に除去して、損傷した部分のために交換部分を挿入でき、車両にそれを接合させるようにした、車両の部分図である。表示の例示実施態様において、板金から製造された車両が取り組まれるため、損傷していない車両部分は自動車車体板金10としてラベルされ、次に交換部分は交換板金（交換金属シート）20としてラベルされる。それにも関わらず、
他の材料、特に軽金属、プラスチック又は複合材料の場合における本発明の方法の使用も想定される。

図１は、本発明の方法による接合中における第１の平面部としての自動車車体板金10及び第２の平面部としての交換シート20からなる構造の断面図を示す。それゆえ、本発明の方法はまだ徹底的ではない。上記の通り、欠陥平面部は自動車車体板金10から分離され、除去され、その結果、自動車車体板金10は自由端15を有する。本発明の方法によって自動車車体板金10に接合されるべき交換部分20は、欠陥平面部のための交換部を表すように意図される。自動車車体板金10は、外表面11及び内表面12を有する。従って、交換部分20は外表面21及び内表面22を有する。元々、外表面11は、特にペイントを含む、表面層（示されていない）を施されたが、それは自動車車体板金10の示された部分から既に除去された。

自動車車体板金10は、オフセット端13から自由端15の方向において伸びる低部域14を有する。損傷した部分の分離後、自動車車体板金10は、前記低部域14の領域における外表面11のレベルが、隣接する領域の外表面11のレベル、それゆえ車両部分10の元のレベルより低くなるように、プロセス工程においてエッジセッターによってここで低部化される。この場合におけるオフセット端13は1mmの半径を有し、低部域14の深さは好ましくは自動車車体板金10の少なくとも１倍の厚みであり、本発明の例示の実施態様においては約１倍の厚みである。さらに、自由端15の方法に位置する自動車車体板金10の前面領域は、冷間成形法によって化粧処理されている。表示の例示実施態様においてこの領域は、この領域の強度の上昇及び／又は柔軟性の低下を達成するために、及び自由端15の鮮明さ（sharpness）を鈍化するために、ハンマリング処理されている。

次に交換板金20はまた自由端25を有し、これは、自動車車体板金10の自由端15に対応して伸び、交換板金10の示された配置においては、反対の自由端15に位置する。この場合における対応する延長は、好ましくは、両方の端15、25が、示された配置において互いにおおよそ一定距離でその全体長さに亘って伸びるようなコース（course）又は形状と理解され、その結果、自動車車体板金10及び交換板金20の示された配置に基づき、領域において離れて示され、レギュラーギャップ34が２つの自由端15、25の間に存在する。

さらに、交換板金20は低部域24を有し、これはオフセット端23から自由端25の方向に伸びる。適当なサイズの交換板金20を板金ストック（示されていない）から分離した後、前記低部域24の領域における外表面21のレベルが、隣接する領域の外表面21のレベル、それゆえ車両部分20の元のレベルより低くなるように、方法工程において、エッジセッターを用いてここで交換板金20を低部化する。ここでオフセット端23はまた1mmの半径を有し、低部域24の深さは、好ましくは交換板金20の少なくとも１倍の厚み、本発明の例示の実施態様において約１倍の厚みである。それに関わらず、工場で好ましいサイズにおいて既に利用可能であり、さらに工場において、記載された低部域24を既に有する交換板金20を用いることも想定される。この場合において、交換板金20における低部域24の積極的な導入は、この時に必要ではない。交換板金20の場合においても、自由端25の方向に位置する前面領域は、冷間成形法によって既に化粧処理される。ここでも、この領域は、好ましくは、この領域の強度の上昇及び／又は柔軟性の低下及びを達成するために、及び自由端25の鮮明さを鈍化するために、ハンマリング処理されている。この工程はまた、交換板金20の挿入前に必ずしも行う必要はないが、例えば標準の交換部分としての交換板金20の製造中において工場で行ってよい。

図１に示されるように、上記の通り、自動車車体板金10及び交換板金20は、ギャップ34が自由端15、25の間に供されるように、互いに配置される。さらに、低部域14、24が互いに凹部33を形成し、図１に示されていない接合手段によって充填されていなければ、これはギャップ34を含んでもよい。自動車車体板金10及び交換板金20の表示の配置は、接着剤32及び接合補助部としての接続シュー30を用いて行われる。本発明の例示の実施態様における接続シュー30は、板金から製造された平面部であり、これは、自動車車体板金10及び交換板金20の互いに示された配置において、２つの低部域14、24及びギャップ34の全ての領域とほぼ同じ大きさであるような寸法である。接続シュー30は、自動車車体板金10又は交換板金20の低部域14、24の領域における内表面12、22と接触し、ここで、接着剤32の層は、接続シュー30及び内表面12、22の間に供される。したがって、自動車車体板金10の低部域14の領域は自動車車体板金10の結合域16とも呼ばれ、交換板金20の低部域24の領域は交換板金20の結合域26とも呼ばれる。接着剤を用いて湿潤する前に、少なくとも接着剤32と接触する領域において自動車車体板金10及び／又は交換板金20及び／又は接続シュー30をサンド処理すること、及び存在するコーティングからこれらをフリーにし、及び／又は洗浄し、及び／又はそれらを脱脂することが適当であり得る。

特にWO 2011048022に記載されるように、２成分エポキシ系車両接着剤が接着剤32として用いられる。この場合において接着剤は、接続シュー30の配置の前に接続シュー30の表面に塗布される。したがって、それぞれの場合において少なくとも部分的に自動車車体板金10の、又は交換板金20の結合域16、26と重なる接続シュー30は、上記のように接合補助部として用いられ、ここで、示された配置において接着剤32は、それぞれの場合において結合域16、26及び接続シュー30の間に供される。

接着剤32の硬化が自動車車体板金10及び交換板金20の互いの配置の固定のために必要であるため、本発明の方法は、機械的ジョイントが施され、アセンブリ連結部を供される。この目的のため、本発明の例示の実施態様における接続シュー30は、機械的接合手段のための、それゆえ機械的ジョイントのための係合領域を供するために、複数の孔31を施される。孔31は、各成分の互いに示された配置において、これらが自由端15、25の間においてギャップ34内に位置し、ギャップ34を通してアクセス可能であるように、配置される。この場合において、ギャップ34及び／又は孔31は、好ましくは、ギャップが孔31の直径よりわずかに大きいように、好ましくは各孔31が機械的接合手段によりギャップ34を通して自由にアクセス可能であるように、配置される。示された例示の実施態様における個々の孔31の互いの距離は35mmであり、通常、本発明の方法を行うためには、15mm〜50mmの範囲であることが好ましい。

図２は、別の方法工程における図１の構造の詳細Ａの断面図を示す。しかし、この場合において、接続シュー30は、図１におけるよりも少し狭く示されている。自動車車体板金10及び交換板金20を所望の位置に互いに配置し、接着剤32を用いて接続シュー30を備え付けた後、セルフタッピング板金ネジ35が、機械的ジョイントのため接合手段として用いられる。この場合において、セルフタッピング板金ネジ35のサイズは、セルフタッピング板金ネジ35上に供される雄ネジ37がギャップ34の領域において自由端15、25に触れず、接続シュー30の孔31の壁に割り込むように、選択される。孔31に雌ネジを供することはこのように省略してもよい。セルフタッピング板金ネジ35をねじ入れる前に、平ワッシャ38が供され、これは、自動車車体板金10及び交換板金20の結合域16、26での内表面、及び接着剤32を用いて接続シュー30をプレスしてアセンブリ連結部を供するために、特に接着剤32の硬化及び接着剤32を用いて互いに各部分の確実な接着接合は可能となるために、セルフタッピング板金ネジ35のねじ入れ中においてネジ頭36が平ワッシャ38を両方の低部域14、24の外表面11、21上でプレスするような、寸法である。セルフタッピング板金ネジ35をねじ入れる時に漏れ出得る接着剤32を拭き取ることが好ましい。平ワッシャ38に代えて、他の適当な力伝達手段、特に適当なブラケット又はブリッジ形状パーツを用いてもよい。次に、接着剤32を硬化し、ここで、例えば赤外線加熱器又は構造を加熱するための適当な加熱パッドの使用が有用であり得る。

図３は、本発明の方法を完了した後の図１のおける構造の側断面図、それゆえ本発明の接合領域を示す。接着剤32を硬化させた後、図２に示されるセルフタッピング板金ネジ35及び平ワッシャ38を除去する。さらに、残りの接着剤32を孔31及びギャップ34から除去する。次に、特に結合域16、26及びの領域における、外表面11、21及びギャップ34における自由端15、25を、腐食保護剤を用いて処理する。この目的のために適当であるのは、例えば、EP 975439 B1に開示されるような、コーティングであり、これに関してこれは本開示を補強する。かかるコーティングは、例えば、布に含浸されて存在してよく、それゆえ、金属の前処理のための素早く単純な方法として機能することができる。かかる布は、前処理をより簡単にし、それゆえ、より素早いスループットタイムを確かにする。凹部33、ギャップ34、及び好ましくは孔31はまた、次に、自動車車体板金10及び交換板金20の低部域14、24に関して特に凹部33を、隣接する領域の外表面11、21のレベルに平滑化することを可能にするために、充填塊39を用いて空気を除去して充填される。例えば、適当な充填塊39は、車両損傷部の修理のための車両充填剤として使用され、特にEP 1672010 A1に記載されるものである。その生成物は、室温で処理されてよく、その後、好ましくは60〜80℃で赤外線源を用いて硬化されてよい。例えば、構造の加熱のための熱源の使用は、充填塊39の硬化のために有用であることが見出されており、ここで、表示の例示実施態様において、加熱パッド（示されていない）が用いられ、これは、構造の外形に対して適合させてよく、必要とされる硬化時間のために必要な硬化温度をもたらし、板金部10、20の方向にその熱を出し、その結果、その環境が著しく加熱されない。これは、硬化処理中における充填塊39のカバー処理は機械的及び他の影響からの保護をもたらすため、特に有利であることが見出されている。または、異なる熱源、例えば放射又は赤外線加熱器等を、充填塊39の硬化のために用いてもよい。

充填塊39が硬化した後、充填塊39の外表面及び外表面11、21の隣接する領域は、示された例示の実施態様において既に処理されていてもよく、特にペイント処理されてもよく、これにより、表面層40をもたらされる。そうする際に、通常の処理工程を用いてよく、例えばサンド処理、平滑化、充填、プライマー処理、ベースコートを用いたペイント処理、及びクリアコートを用いたペイント処理である。

図４は、本発明の方法が完了した後の別例の構造の側断面図、それゆえ、本発明の別の接合領域を示す。ここで用いられる方法は、図３に示される構造をもたらした方法に基本的に相当する。よって、ここでも、第１の平面部としての車両部10及び第２の平面部としての交換部分20が互いに接合又は接続される。さらに、車両10および交換部分20の両方が低部域14、24に供され、ここで、個々のオフセット端13、23での低部域の半径は、それぞれの場合において2mmであり、その結果、これらの低部域14、24の領域における外表面11、21のレベルは個々の平面部の隣接する領域の外表面11、21のレベルより低くなる。車両部10の低部域14が自動車車体板金10の厚みの２倍の深さをおおよそ有し、次に、交換部分20の低部域24が交換板金20の厚みのおおよそ１倍の深さしか有しないことをここで考慮しなければならない。それぞれの場合において自動車車体板金10及び交換板金20の両方は同じ厚みを有する。凹部14、24の異なる深さは、自動車車体板金10及び交換板金20の互いの記載の配置によって説明される。内表面22を有する交換板金20の結合域26が自動車車体板金10の結合域16の外表面上にあるように、板金10、20の両方は互いに重なり、その結果、ここでも、低部域14、24の両方が凹部33を形成する。板金10、20の両方の接着接合のために、接着剤32、ここでも好ましくは上記の２成分エポキシ系車両接着剤が、重なる結合域16、26の間のスペースに供される。そのため、図１〜３における例示の実施態様と対照的に、接続シューが接合補助部として用いられない。

自動車車体板金10及び交換板金20の個々の結合域16、26の、個々の自由端15、25の方向
にある、対応する前面領域は、ハンマリング処理によって冷間成形法によってさらに化粧
処理され、これは好ましくは、低部化後及び接着剤32を用いた記載の配置後である。さら
に、結合域16、26の両方には、記載の配置における互いに対応する孔17、27を供された。
これらは、好ましくは同じ直径の、孔17、27と理解すべきであり、これらは、結合域16、
26の表示の重なる状態において互いに同心円状に配置される。この場合、複数の孔17、27
は、好ましくは次の同じ板金10、20に対して孔17、27の20mmの距離において供される。孔
17、27は、接着剤32の硬化のためのアセンブリ連結部を供するために凹部33の領域におい
て機械的ジョイントを供する機能を有し、ここで、示された例示の実施態様においてリベ
ット42が用いられる。この場合において、リベット42はリベットシャンク44と共に、交換
板金20の孔27及び下の自動車車体板金10の孔17を通り、ここで、リベット42の工具頭（fa
ctory head）43は交換板金20の結合域26の外表面21にあり、バックテイル（buck-tail）4
5は自動車車体板金10の結合域16の内表面12にある。特に接着剤32の硬化及び接着剤32に
よる金属シート10、20の互いの確実な接着接合を可能とするために、リベット42は重なる
結合域16、26を共にプレスする。リベット42の締め付け中において漏れ出得る接着剤32を
拭き取ることが好ましい。接着剤32をその後、上記のように硬化させる。

上記の例示の実施態様に対する更なる違いは、リベット42が孔17、27から除去されていないこと、特に接着剤32の硬化後に除去されないことである。むしろ、特に腐食保護性（剤）を供することができるように、好ましくは、直後に固定の工具頭43及び結合域26の外表面21の直接隣接する領域には接着剤41を施すべきである。ここでも、上記の２成分エポキシ系車両接着剤を用いてよく、その結果、好ましくは接着剤32及び接着剤41を互いに硬化させてよい。接着剤32、41の硬化後、特に結合域16の領域における外表面11、21は、腐食保護剤、例えばEP 975439 B1に開示されるようなコーティングを用いて処理してよい。次に、自動車車体板金10及び交換板金20の隣接する領域の外表面11、21のレベルまで、特に凹部33の平滑化を可能とするために、凹部33はさらに上記の充填塊39を用いて空気を除去して充填される。充填塊39の硬化後、充填塊39の外表面及び外表面11、21の隣接する領域は、上記の通り扱われ、特にペイント処理され、これにより表面層40がもたらされる。

図５は、本発明の方法の完了後のもう１つの別例の構造、それゆえ、本発明の別の接合領域の側断面図を示す。自動車車体板金10及び交換板金20から記載の構造を製造する方法は、基本的に、図４中の構造のための方法に対応し、上記の説明がここで参照され、この点に関して図５に示される例示の実施態様の説明を補強する。しかし、違いは、自動車車体板金10の低部域14のデザインであり、これは、ステップ19を有し、その結果、低部域14は異なる深さを有する２つの領域に分けられる。前面領域は、自由端15をもたらし、自動車車体板金10の２倍の厚みに対応する深さを有する。この領域は、自動車車体板金10の結合域16を表し、その外表面11上に、交換板金20の結合域26が、示される位置に配置され、ここでも、接着剤32が再度結合域16、26の間に供される。したがって結合域16、26は低部域14のこの第１の領域において重なる。低部域14の前記第１の領域は、ステップ19において自由端15から離れる側で終わり、第２の領域に合併し、これは、交換板金20の低部域24のように、自動車車体板金10の１倍の厚みに対応する深さしか有しない。この場合において自動車車体板金10及び交換板金20の両方は同じ厚みを有する。したがって、交換板金20の結合域26の外表面21は、自動車車体板金10の低部域14の第２の領域の結合域16の外表面11とおおよそ平衡である。よって、例えば、充填塊39の均一の厚みが可能となり得る。この方法を完了した後、ここでも、充填塊39の外表面及び外表面11、21の隣接する領域を上記のように扱い、特にペイント処理を行い、これにより表面層40がもたらされる。

図６は、本発明の方法の完了後の第３の別例の構造の側断面図、それゆえ、本発明の別の接合領域を示す。自動車車体板金10及び交換板金20の表示の構造を製造する方法は、基本的に図１〜３中の構造のための方法に対応し、上記の説明がここで参照され、この点に関して図６に示される例示の実施態様の説明を補強する。違いは、自動車車体板金10及び交換板金20の低部域14、24のデザインである。低部域14、24の、金属シート10、20の外表面11、21の対応する元のレベルのスムースな移行を可能とする、対応するベベル19、29は、個々のオフセット端13、23と集まり、ここでそれぞれの低部域14、24が終わる。表示の例示実施態様における板金10、20の外表面11、21の個々の元のレベルに対するベベル19、29の角度は、それぞれの場合において３°である。通常、１°〜１０°の範囲の角度が同様のベベルのために好ましく用いられる。更なる違いは、セルフタッピング板金ネジに代えて、リベット42が用いられ、これは、そのリベットシャンク44と共に、２つの向かい合う自由端15、25の間においてギャップ34を通り、接続シュー30の孔31を通じて伸びる。配置状態における工具頭43は低部域14、24の外表面11、21にあり、それゆえ、自動車車体板金10又は交換板金20の結合域16、26の外表面11、21にある。次に、結合域16、26及び接続シュー30が互いにプレスされてアセンブリ連結部を供し、特に接着剤32の硬化及び接着剤32による各部分の互いの確実な接着接合を確かにするように、バックテイル45は接続シュー30の底部側に位置される。

図４および５における例示の実施態様におけるように、ここでも、リベット42はその位置に残り、上記の処理後に充填塊39を用いて埋め込まれる。充填塊39の硬化後、ここでも、充填塊39の外表面及び外表面11、21の隣接する領域は上記のように扱われ、特にペイント処理され、これにより表面層40がもたらされる。

10 自動車車体板金（シート金属）
11 外表面（outer surface）
12 内表面（inner surface）
13 オフセット端
14 低部域
15 自由端（Free edge）
16 結合域
17 孔
18 ステップ
19 ベベル（Bevel）
20 交換板金（Replacement sheet metal）
21 外表面（outer surface）
22 内表面（inner surface）
23 オフセット端
24 低部域
25 自由端（Free edge）
26 結合域
27 孔
29 ベベル（Bevel）
30 接続シュー（Connecting shoe）
31 孔
32 接着剤
33 凹部
34 ギャップ
35 セルフタッピング板金ネジ
36 ネジ頭
37 雄ネジ（External thread）
38 平ワッシャ（Flat washer）
39 充填塊
40 表面層
41 接着剤
42 リベット
43 工具頭（Factory head）
44 リベットシャンク
45 バックテイル（Buck-tail）

Claims (12)

1. 外表面（１１、２１）および内表面（１２、２２）をそれぞれ有する第１および第２の平面部（１０、２０）を接合する方法であって、
   ２つの平面部（１０、２０）のおのおのの結合域（１６、２６）に自由端（１５、２５）を存在させたまま、隣接する平面部（１０、２０）に向かって連続的に低くなる低位状態領域又は隣接する平面部（１０、２０）に向かって階段状に低くなるステップを有する低部域（１４、２４）を施して、前記低部域（１４、２４）における外表面（１１、２１）のレベルが、隣接する平面部（１０、２０）の外表面（１１、２１）のレベルより低くなるようにする第１工程；
   いずれか一方の低部域（１４、２４）を他方の低部域（２４、１４）に重ね、重なる低部域（１４、２４）の間に接着剤（３２）を直接供することで、
   又は、
   ２つの低部域（１４、２４）それぞれと接合補助部（３０）とを少なくとも部分的に重ね、各低部域（１４、２４）と接合補助部（３０）との間に接着剤（３２）を供することで、
   ２つの結合域（１６、２６）に凹部（３３）を形成する第２工程；
   ２つの低部域（１４、２４）を貫くように機械的ジョイント（１７、２７、４２）を設けて両者を連結させ、又は、前記平面部（１０、２０）の自由端（１５、２５）の間を通って接合補助部（３０）を貫くように機械的ジョイント（３１、３５）を設けて、各低部域（１４、２４）と接合補助部（３０）とを連結させる第３工程；
   凹部（３３）に充填塊（３９）を充填し、充填塊（３９）のレベルを、平面部（１０、２０）の外表面（１１、２１）のレベルに合うように平滑化する第４工程
   を含む、方法。
2. 少なくとも１つの平面部（１０、２０）は金属製であり、前記第２工程において、接着剤（３２）によって低部域（１４、２４）を湿潤する前に、冷間成形法によって、低部域（１４、２４）における外表面（１１、２１）に化粧処理を施す
   ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. ２つの平面部（１０、２０）は金属製であり、前記第２工程において、接着剤（３２）によって低部域（１４、２４）を湿潤する前に、冷間成形法によって、低部域（１４、２４）における外表面（１１、２１）に化粧処理を施す
   ことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 前記第４工程において、凹部（３３）に充填塊（３９）を充填する前に、凹部（３３）を形成する領域に、防食性を付与する
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 前記第３工程において、前記平面部（１０、２０）の自由端（１５、２５）の間を通って接合補助部（３０）を貫くように機械的ジョイント（３１、３５）を設ける前に、接合補助部（３０）に開口部（３１）を形成する
   ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
6. 前記第３工程において、２つの低部域（１４、２４）を貫くように機械的ジョイント（１７、２７、４２）を設ける前に、２つの低部域（１４、２４）に孔（１７、２７）を形成する
   ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
7. 少なくとも１つの平面部（１０、２０）の低部域（１４、２４）は、前記ステップ（１９）または複数の前記ステップを有する
   ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
8. 少なくとも１つの平面部（１０、２０）の低部域（１４、２４）の深さは、平面部の厚さの１〜３倍の間の範囲である
   ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
9. 接着剤（３２、４１）として多成分系を用いる
   ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
10. 充填塊（３９）として多成分系を用いる
    ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
11. 自動車ボディワーク部門における修理方法であって、
    １つの平面部（１０）が自動車車体の一部であり、他の平面部（２０）が自動車車体に接合する交換部品であり、請求項１〜８のいずれかに記載の方法を用いる
    ことを特徴とする修理方法。
12. 外表面（１１、２１）および内表面（１２、２２）をそれぞれ有する第１および第２の平面部（１０、２０）を接合してなる接合構造であって、
    ２つの平面部（１０、２０）は、おのおのの結合域（１６、２６）に自由端（１５、２５）を存在させたまま、隣接する平面部（１０、２０）に向かって連続的に低くなる低位状態領域又は隣接する平面部（１０、２０）に向かって階段状に低くなるステップを有する低部域（１４、２４）を有し、前記低部域（１４、２４）における外表面（１１、２１）のレベルは、隣接する平面部（１０、２０）の外表面（１１、２１）のレベルよりも低く、
    いずれか一方の低部域（１４、２４）が他方の低部域（２４、１４）と重なっていて、重なる低部域（１４、２４）の間の接着剤（３２）で両者が接着され、
    又は、
    ２つの低部域（１４、２４）それぞれと接合補助部（３０）とが少なくとも部分的に重ねられ、各低部域（１４、２４）と接合補助部（３０）との間の接着剤（３２）で両者が接着され、
    これにより、２つの結合域（１６、２６）に凹部（３３）が形成され、
    ２つの低部域（１４、２４）を貫く機械的ジョイント（１７、２７、４２）により両者が連結させられ、又は、前記平面部（１０、２０）の自由端（１５、２５）の間を通って接合補助部（３０）を貫く機械的ジョイント（３１、３５）により、各低部域（１４、２４）と接合補助部（３０）とが連結させられ、
    凹部（３３）に充填塊（３９）が充填され、充填塊（３９）のレベルが、平面部（１０、２０）の外表面（１１、２１）のレベルに合うように平滑化されている、接合構造。

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