JPH01237268A - 複合構造体とその製作方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複合構造体並びに該構造体を作る方法と装置と
にｇｌｌする。

本発明は専用ではないが特に自動車の製造に適用可能で
ある。合格しつる最終製品を作るには、製作時に、例え
ばドア、窓、カバーやボンネット蓋等を自動車の車体に
極めて正確に挿入する必要がある。

（従来の技術） 従来の要領では、この作業は金属の成形および加工抜術
を用いて行われるが、この方法は高価な工具、複雑な組
立て治具および検査具を必要とする。この方法を用いた
としても、ドアの間口および／またはドアを成形かつ加
工した後においても例えばドアをドア開口内で著しく調
整し直す必要がある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明のｆＳ実施例の目的は従来の方法での？Ｉ雅さと
高価さとを排除することである。

（課題を解決するための手段） 本発明の一局面によれば、寸法精度のより低度の下地構
造体と、該下地構造体に支持され、合成樹脂材で成形さ
れ寸法ＩＩａのより高度の仕上げ構造体とからなる複合
構造体が提供される。

本発明の別の局面によれば、低寸法精度の下地構造体を
作る過程と、高寸法精度の、合成樹脂材を成形した仕上
げ構造体をＦ地構造体上で支持する過程とを含む、製作
された製品の表面用法精度を上げる方法が提供される。

本発明のさらに別の局面によれば、希望位置で下地構造
体を支持する手段、基準に対して決められる前記下地Ｉ
ａ構造体対する希望位ｌ関係で仕上げ構造体を保持する
手段、および作られた組立体を加熱して２１１の構造体
の間に配した接＠材を膨張させて２ｍの構造体を相互に
取り付ける手段とを含む、製作された製品の表面寸法精
度を上げる装置が提供される。

本発明の好適実施例においては、下地構造体は金属であ
り、仕上げ構造体は合成ｓｉｍ材料である。

前記金属は鋼あるいはアルミニウムでよい。合成樹脂材
は熱固定性あるいは熱可塑性樹脂でよい。

熱固定性材料はポリウレタン、ボリューリア、エポキシ
、未飽和ポリエステルあるいはアクリルでよい。熱可塑
性樹脂はポリプロピレンあるいはＡＢＳでよい。熱可塑
性材は真空成形あるいは射出成形すればよい。樹脂材料
は全体的に、通常繊維状のガラスで強化しうる。

仕上げ構造体は接着剤により下地構造体に取り付ければ
よい。接着剤は双方の構造体の周囲を延びうるテープ、
フィルムあるいはビードの形態でよい。接着剤は加熱さ
れると膨張する。適当な接着剤はエポキシ、アクリル、
あるいはウレタンである。

好適実施例において、仕上げ構造体を下地構造体に取り
付けるには、仕上げ構造体を担持体に取り付ける。前記
担持体は仕上げ面の形状に合わせた型であると効果的で
ある。フィルムあるいはテープの形態の接着剤が下地構
造体であるいは仕上げ構造体に付与される。次いで担持
体が下１１！１構造体上の基準あるいは該構造体に対し
て選択した基準に対して正確に位置づけられる。次いで
この組立体を加熱して接着剤を膨張させる。膨張する接
着剤が仕上げ構造体を基準に対して正確に支持する担持
体に対して該仕上げ構造体を押圧する。接着剤は仕上げ
構造体を担持体により正確に位置させた状態で硬化する
。前記組立体を炉あるいは前記担持体中の電気加熱エレ
メントにより加熱すればよい。

本発明のより明確に理解するように、本発明の一実施例
を、添付図面を参照し、例を通して以下説明する。

（実施例） 図面を参照すれば、本発明により有利になる自動車の部
分を第１図の車体外皮において黒ぬりで示す。これらの
部分は一般的には窓の開口、ドアの開口、ブーツおよび
ボンネットの開口を含む。

第２図は、複雑な外形４を有し、全体的に２と３で示す
２個のドア開口を形成する従来の金属シート製ドア柱１
の断面を示す。このドア柱は所要形状にプレス加工され
る。プレス加工時に何らかの不正確さがあればドアへの
嵌入が難しくなり、このため製造時間と費用が増加する
ことになる。

第３図は、第２図のものと均等であるが本発明により製
作したドア柱を示す。この均等の柱においては、下地構
造体１０が、プレス加工でなくさらに単純かつ安価な曲
げ方法により金属シートがら作られる。このことは、下
地構造体であれば第２図の金属シートの柱の複雑な外形
を必要としないためＯＪ能とされる。前記の複雑な外形
は薄い合成樹脂材の成形物１１からなる仕上げ構造体に
より提供される。、前記成形物１１は、例えば真空成形
、吹込み成形、強化複合成形あるいはｍ［ｆ（ト）出成
形のようないずれかの好ましいプラスチック成形法を用
いて作られる。成形に対して選択した合成樹脂材が一般
的には少なくとも部分的に成形方法の選択を決める。選
択された材料が熱固定性材料であれば、一般に、ポリウ
レタン、ポリューリャ、エポキシ、未飽和ポリニス５ル
およびアクリルからなる群の材料から選択される。もし
材料が熱可塑性材料であるならば、それは−膜内にポリ
プロピレンあるいはＡＢＳであつ−（、真空成形あるい
は射出成形により形成される。成形物の厚さはその表面
にわたって変るが、選択した成形法によっても変わり、
−膜内には０．５ミリから６．０ミリである。成形物の
表面は希望に応じ粗くしてもよい。着色は基本樹脂材に
着色剤を添加するか、あるいは仕上り成形物を塗装する
かにより達成しつる。成形物の８４Ｂｌ１１材料は、例
えばガラス綴紐により強化してもよい。

このように作られた成形物１１は担持体１２に位置させ
る。熱膨張性の接着剤のテープフィルムあるいはビード
が下地構造体１０に局部的に付与される。担持体１２と
成形物１１とからなる組立体は自動車の基準に対して、
したがってＦ地構造体１０に対して正確に位置され、全
体が炉中に入れるか、あるいは加熱した担持体を用いる
ことにより加熱される。接着剤１３を加熱すると膨張し
て下地構造体１０と成形物１１との間に介在する空隙を
充てんし、成形物１１をその支持体１２に圧接させて相
互に取り付ける。担持体は成形物１１の運動を許容する
が、位置精良が例えば第３図の１４で示すドアのシール
フランジに対して重要である個所では成形物１１を抑制
するよう構成されている。接着剤の膨張比は余分の材料
押出しを最小とするが、製作上適正な時間／ｌＡ度の硬
化特性を達成するよう選択される。接着剤は例えばエポ
キシ、アクリルあるいはウレタンのような重合材である
。接着剤が硬化した後、担持体１２が取り外され、成形
物１１を新しい複合構造体の面として残す。

第４図、第５図および第６図は、加熱された担持体を用
いて組立体が加熱される方法の実行過程を示す。車体４
０はレール４３上を走行するようにされたトロリー４２
に固定のサポート４１に支持されている。トロリー上の
車体４０は固定フレーム４４（第４図参照）内に位置さ
れる。接着剤分配ロボット４５が天井ガントリに取り付
けられている。フレームに対して車体を位置づけるため
に、トロリーをハークロス（Ｈａｒｃｒｏｓｓ）リフタ
上で降トさせることにより位置決めビン（図示せず）に
懸架させる。通常ドア開口、ブーツおよび窓開口の周囲
である適当な個所に接着剤４６を付与した後、トロリ−
４２が持ち上げられ、トＯり−１を前進させられ車体４
０を持らｔげ次の過程まで運ぶ。

その前の接着剤付与過程と同様に、依然としてトロリー
４２上にある車体４０は第５図において固定フレーム４
７内に位置している。このフレーム４７はフレーム４４
の延長部分である。トロリー４２はハークロスリフタ４
８上に降下され、車体を位置決めビン（第６図も参照の
こと）４９に支持させ、そのためフレーム４４内で正確
に位置するようにさせる。フレーム４４には、各種の開
口を形成する部分をすでに付与された接着剤に供給する
担持体が固定されている。このように、枢着ピストンお
よびシリンダ装＠５０および５１の担持体がブーツに対
して設けられ、後部窓ガラス部分５２および風防ガラス
部分５３がそれぞれ設けられている。これらは、前記の
適当な部分が取り付けられている上方位置（点線で示す
）から、それらが接着剤に押圧される下方位置まで枢動
しつる。さらに、ブーツおよび後部窓ガラス部分５２を
その下側に位置させるために別の枢ｌＩ＋する後方フレ
ーム５４が設けられている。担持体５５と５６とは横方
向に延びるスライド５７および５８に取り付けられてい
る。Ｉ！１位置において、ドア開口部分５９は担持体に
取り付けられ、−旦取り付けられるとスライド５７．５
８上で車体に滑り込むようにされ、接着剤に対して押圧
される。−旦接着剤に対して押圧された各部分は、それ
らを支持する担持体により着座する。担持体の断面を第
７図に示す。該担持体は導電性および耐摩耗性に優れ、
一方の而において、６３で示す部分を加熱する型を提供
する亜鉛合金の鋳造体からなる。

車体の加熱用に、鉱物で絶縁の抵抗加熱エレメント６２
が鋳込まれ、り０メル、アルメル熱電対が温度制御のた
めに車体へ延び、水冷のためインコネル製チューブが鋳
込まれている。各種車体部分を担持した担持体が適所に
位置すると、電気的に該部分に供給された熱が接着剤を
膨張させ、既述のように接着剤を硬化させるが、担持体
を冷却させると他の方法で可能なよりも車体の取り扱い
を早くできるようにする。

第８図と第９図とはそれぞれ、炉中で接着剤が硬゛化す
る際の組立体を示す側面図と平面図とである。車体４０
はトロリ４２の位置決めビン７０に支持されている。ト
ロリ４２は車体がトロリ上の適所に位置すると車体４０
内に位置する２個のフレーム７１と７２とを支持する。

双方のフレーム共位置決めビンがそこから延びている。

フレーム７１はフロントガラス開口を位置決めする２木
のビン７３と、ドア開口を位置決めするための、フレー
ムの両側の２組の４本のビン７４とを有する。

フレーム７１の別の２本のビン７５およびフレーム７２
の２本のビン７６とが後部窓およびブーツ用開口を位置
決めする。車体用の主位置決めビン７０と、他の位置決
めビン？３．７４．７５および７６とを組み合わせるこ
とにより各種の開口の成形物を車体４０に対して正確に
位置づけうるようにする。位置決めビン７０によりトロ
リ４２に車体４０を位置づけた後、前述の方法（第４図
参照）と同様に天井ロボットにより車体の適当部分に接
着剤が付与される。ドア、前方および後方窓、ブーツお
よびエンジンルームの開口が接着剤に押圧され、ビン７
３から７６までを用いて位置づけられ、かつショットボ
ルトを用いて適所に固定される。次いで、完成した組立
体は硬化用炉へ運ばれ、接着剤が硬化するまで炉中で加
熱される。

車体４０に接続される各部分を画成する開口の断面は複
雑である。そのため、それらが支持される車体の方も同
様に複雑であって、このため高価となるのみならず、各
部分と隣接する車体部分との罰に罰隔をおいて嵩高いス
ペーサ８０を設けることになる。これらスペーサを４１
０図と第１１図とに示す。第１０図は縦けたと、縦けた
と車体との間の該縦けたの一点におけるスペーサとの断
面を示す。第１１図はドア開口を画成する部分の断面図
でスペーサ８０を該部分の周りの種々の点において示す
。ばね弾圧フィンガ８１を用いて、接着剤が硬化してい
る間者１０成形物をそれぞれの担持体に対して保持する
ことも可能である。

前述した実施例においては、車体の下地構造体に対して
成形された際のプラスチック成形物は本質的にａｒ！１
の寸法均一性により １）低コストで穫めて高度の位置精度および表面形状精
度を、 ２）同じ下地構造体に対して位置および表面形状を変え
ることができ、そのため同じ下地構造体に対して各種の
美的外観を備えた車体を作ることができること、 ３）それ以上の処理は不要であり、または清浄すること
なく、かつ継目を見せることなく直接小体塗装を行いう
る特性 を達成する。

前記実施例は例示のみとして説明してきたが、本発明の
範囲内において多様の変更が「４能である。

例えば接着剤を成形物の一部としてもよい。成形物にプ
ライマを塗布したり、あるいは特に仕上げ塗装に適合し
た表面を形成してもよい。接着剤１３は必ずしも加熱す
ると膨張するタイプのものでなくてもよい。加熱中に命
中に硬化する通常の非発泡性接着剤を用いてもよい。そ
の場合、接着剤のビードは開口の成形物を付ける間に絞
り出され良質の接着を保証する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用しうる部分を黒ぬり部分で示寸自
動中の車体外皮の概略図、 第２図は第１図に示す車体外皮の一部を形成するドア社
の断面図、 第３図は第２図に示すものに相当するが、本発明により
形成したドア社の断面図、 第４図は、本発明による装置の一形態を示す概略側面図
、 第５図は本発明による方法の次の■程にお１プる前記装
置の概略側面図、 第６図は第５図に示を装置の概略端面図、第７図は第５
図および第６図に示す装置の一部の概略断面図、 第８図は本発明の別の実施例の、第４図に対応する図、 第９図は第８図に示す実施例の平面図、第１０ａ図第１
０ｂ図および第１０Ｃ図は第８図と第９図とに示す実施
例に適合する車体側部担持体の断面図を含む３種類の図
、および第１１ａ図と第１１ｂ図は第８図および第９図
に示す実施例に適合する前部および後部の担持体をそれ
ぞれ示す図である。 図において、 １０・・・・・・下地構造体、 １１・・・・・・仕上げ構造体、 １２・・・・・・担持体、 １３・・・・・・接着剤、 ４０・・・車体、 ４２・・・・・・トロリ、 ５５．５６・・・・・・担持体、 ５９・・・・・・仕上げ構造体。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）寸法精度のより低い下地構造体（３）と、寸法精
   度がより高く、合成樹脂材から成形され、前記下地構造
   体に支持されている仕上げ構造体（１１）とからなるこ
   とを特徴とする複合構造体。
2. （２）寸法精度のより低い下地構造体（１０）を作り、
   寸法精度のより高く、合成樹脂から成形された仕上げ構
   造体（１１）を前記下地構造体上に支持させる過程を含
   むことを特徴とする、製作された製品の表面寸法精度を
   上げる方法。
3. （３）希望位置に下地構造体（１０）を支持する手段と
   、基準に対して決められる下地構造体（１０）に対する
   希望位置関係で仕上げ構造体（１１）を保持する手段（
   １２）、および作られた組立体を加熱して２個の構造体
   の間に配置した接着剤（１３）を膨張させて２個の構造
   体を相互に取り付ける手段を含むことを特徴とする製作
   された製品の表面寸法製度を上げる装置。
4. （４）特許請求の範囲第１項に記載の構造体において、
   下地構造体（１０）が金属であり、仕上げ構造体（１１
   ）が合成樹脂材料であることを特徴とする複合構造体。
5. （５）特許請求の範囲第１項に記載の構造体において、
   仕上げ構造体が下地構造体に接着剤により取り付けられ
   ることを特徴とする複合構造体。
6. （６）特許請求の範囲第２項に記載の方法において、仕
   上げ構造体（１１）が担持体（１２）に取り付けられて
   いることを特徴とする複合構造体。
7. （７）特許請求の範囲第６項に記載の方法において、接
   着剤（１３）が下地構造体（１０）および／または仕上
   げ構造体（１１）並びに仕上げ構造体（１１）を下地構
   造体（１０）に取り付けた担持体（１２）に対して付与
   されることを特徴とする表面寸法精度を上げる方法。
8. （８）特許請求の範囲第７項に記載の方法において、組
   立体が加熱されて接着剤（１３）を膨張させて仕上げ構
   造体（１１）を担持体（１２）に押圧し接着剤を硬化さ
   せることを特徴とする表面寸法精度を上げる方法。
9. （９）特許請求の範囲第３項に記載の装置において、下
   地構造体を支持する手段が作業位置の間で該構造体を運
   動させるトロリ（４２）からなることを特徴とする表面
   寸法精度を上げる装置。
10. （１０）特許請求の範囲第３項または第９項に記載の装
    置において、仕上げ構造体を保持する手段が、仕上げ構
    造体（５９）がそれに載置される第１の位置と、該構造
    体が下地構造体（４０）との希望位置関係に保持される
    第２の位置との間で運動しうる担持体（５５、５６）か
    らなることを特徴とする表面寸法精度を上げる装置。