JPH08310390A - 車両用の接着方法とその設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業性がよく外観の仕上がりもよくなるよう
にする。 【構成】 置き台５の被加熱体１の骨材３等の各種付帯
物を熱硬化性接着剤４により接着する一面とは反対側の
他面と相似な形状を有した受載面５ａ上に、フレキシブ
ル断熱シートを介し被加熱体を前記他面の側で受載し、
被加熱体１の上からシート状のフレキシブルヒータ７を
被せて被加熱体１をフレキシブヒータ７とフレキシブル
断熱シート６との間に包み込み、この状態でフレキシブ
ルヒータ７により被加熱体１を加熱して前記熱硬化性接
着剤４を熱硬化させ、前記接着を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鉄道車両等の各種車両用
の接着方法およびその装置に関し、詳しくは、板材とこ
れの一面に各種付帯部材を熱硬化性接着剤による接着を
全体または一部に伴って取付ける車両用の構体等その他
の部分品を被加熱体とする車両用の接着方法およびその
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両構体またはこれの部品の組み立てに
接着剤を使用または併用することは、強度および剛性の
向上、水密気密性の確保、外観仕上がりの向上等の点で
優れている。

【０００３】強度上の必要から、硬化後の強度が高い加
熱硬化型接着剤、例えば１液エポキシ系接着剤等を使用
する場合には、接着剤を加熱硬化させるための被加熱体
に対応した加熱装置を必要とするが、鉄道車両のように
多種少量生産となる場合に、異なる車種あるいは異なる
部品に対して共通に使用できる汎用性のある接着方式と
して、図４の（ａ）および（ｂ）に示す帯状部分加熱方
式がある。

【０００４】この方式では、加熱ヒータａが帯状の簡単
なものでよい反面、被加熱体ｂの接着剤ｇにより接着す
る部分だけを加熱する状態になるので、被加熱体内で温
度分布が不均一になり易く、温度むらによって生じる熱
歪みのために接着部が離れたり、外板ｃや骨材ｒ等の構
成材が変形したりして、良好な仕上がり状態を得にく
い。

【０００５】そこで、被加熱体を全面加熱する方式も採
られている。図５は全面加熱方式の従来例を示してい
る。

【０００６】これについて説明すると、被加熱体ｂの外
板ｃの側でこれに相似な形状をした置き台ｄの上に、熱
板ｅを介して載置し、この熱板ｅによって被加熱体ｂの
全面を加熱することにより、接着剤ｇによる接着を行っ
ている。

【０００７】しかし、このような全面加熱方式であって
も、被加熱体ｂの骨材ｒ等が当接している部分とそうで
ない部分との熱容量が極端に違うと云ったことのために
被加熱体ｂ内に幾分なり生じる不均一な温度分布によっ
て、被加熱体ｂに多少の熱変形が生じる。従って、実際
には前記のような熱変形を拘束力により抑えるために、
硬い熱板ｅと、被加熱体ｂおよび熱板ｅを拘束する剛性
の高い拘束治具ｈとを用いている。

【０００８】硬い熱板ｅは一般に重く、仮に小さく分割
したとしても総重量に変わりはなく、その設置あるいは
撤去に要する労力は少なくない。また拘束治具ｈは被加
熱体ｂを入れ換えるごとに締付け／開放を繰り返さなけ
ればならないので、そのための手間は大きなものとな
る。したがって、作業性が悪く多くの労力と時間、費用
が掛かる。

【０００９】近時では、前記のような問題を解消するも
のとして、図６に示すようなものも提案され、採用され
ている。

【００１０】このものは、被加熱体ｂの外板ｃの側でこ
れに相似な形状をした置き台ｄの上に、フレキシブルヒ
ータｉを介して載置し、被加熱体ｂの上にハードな断熱
カバーｊを被せてフレキシブルヒータｉの上で被加熱体
ｂを囲い、この状態でフレキシブルヒータｉにより被加
熱体ｂを加熱して接着を行っている。

【００１１】これによると、図５の硬い熱板ｅと剛性の
高い拘束治具ｈとを用いるような場合に比し、設備と作
業が簡略化するので、作業性が向上し、労力と時間、お
よび費用を軽減することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図６に示す従
来例でも、被加熱体ｂの外板ｃの下面のみを加熱するた
め、フレキシブルヒータｉと外板ｃとが直接接触してお
り、かつ被加熱体ｂの上面は断熱カバーｊで覆われてい
るにしてもヒータがないので、外板ｃの裏面の骨材ｒ等
の有無による熱容量差による外板ｃの不均一な温度分布
は解消し切れず、温度差ができやすい。また、被加熱体
ｂの厚み方向の温度差によって、被加熱体ｂに反りが生
じやすく、反りが生じた場合に、フレキシブルヒータｉ
と外板ｃとに隙間が生じ、フレキシブルヒータｉが下に
あるために自由に撓めるものでありながら、自重によっ
て外板ｃに添うことはできないので、前記隙間は無くな
らない。このため、外板ｃの温度むらがさらに増大する
結果となり、場合によっては接着剤の所要硬化温度に達
しない箇所ができることもあり、仕上がった外板ｃの表
面はよくならないことが多々ある。

【００１３】本発明はこのような問題を解消することを
課題とし、作業性がよく外観の仕上がりもよくなる車両
用の接着方法およびその設備を提供することを目的とす
るものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用の接着方
法は、上記のような目的を達成するために、板材とこれ
の一面に各種付帯部材を熱硬化性接着剤による接着を全
体または一部に伴って取付ける車両用の構体等その他の
部分品を被加熱体とし、置き台の被加熱体の前記一面と
は反対側の他面と相似な形状を有した受載面上に、フレ
キシブル断熱シートを介し被加熱体を前記他面の側で受
載し、被加熱体の上からシート状のフレキシブルヒータ
を被せて被加熱体をフレキシブルヒータとフレキシブル
断熱シートとの間に包み込み、この状態でフレキシブル
ヒータにより被加熱体を加熱して前記熱硬化性接着剤を
熱硬化させ、前記接着を行うことを主たる特徴とするも
のである。

【００１５】さらに、フレキシブル断熱シートと被加熱
体との間にフレキシブルヒータを介装して、フレキシブ
ル断熱シート上の被加熱体を一面側および他面側の各フ
レキシブルヒータで包み込み、この状態で各フレキシブ
ルヒータにより被加熱体を加熱して前記熱硬化性接着剤
を熱硬化させ、前記接着を行うのが好適である。

【００１６】本発明の車両用の接着設備は、上記のよう
な目的を達成するために、被加熱体の他面の形状と相似
形な受載面を有する置き台と、この置き台の上に載置さ
れて前記受載面の形状になじむフレキシブル断熱シート
と、１枚または２枚のフレキシブルヒータを組み合わせ
備えたことを主たる特徴とするものである。

【００１７】フレキシブルヒータは、一面側に断熱層が
設けられているのが好適である。

【００１８】

【作用】本発明の車両用の接着方法の主たる特徴の上記
構成では、被加熱体を、これの板材の各種付帯部材が取
付けられる一面とは反対側の他面にて、これと相似な形
状を有した受載面上に、フレキシブル断熱シートを介し
載置するので、置き台の上面形状のみによってフレキシ
ブル断熱シートを被加熱体の板材の全面に隙間なく密着
させられるので、板材から下方への放熱を均一に抑制す
ることができる。

【００１９】前記被加熱体の上からシート状のフレキシ
ブルヒータを被せるだけで、これの撓み特性を利用して
被加熱体をフレキシブルヒータとフレキシブル断熱シー
トとの間に容易に包み込めるし、フレキシブルヒータは
自由な撓み特性があって自重にて被加熱体の上向きとな
っている一面によく添い、この一面側で各種付帯部材が
形成している板材上の各種凸部に着座してこれを直接加
熱できるようにすることができ、また、凸部のない部分
では垂れ下がり状態にて板材との間の空隙を狭めるの
で、被加熱体を効率良く加熱できるようにすることがで
きる。

【００２０】このような状態にして、最後にフレキシブ
ルヒータにより被加熱体を加熱し板材と各種付帯物との
間の熱硬化性接着剤を熱硬化させてこれらの接着を行う
が、フレキシブルヒータからの熱は被加熱体の前記各種
付帯物によって熱容量が高くなっている部分には直接熱
伝導してこの部分を強く加熱しながら、板材の側に熱が
伝わるようにするとともに、板材の各種付帯物のない部
分では前記狭い空間での効率のよい輻射熱による緩やか
な加熱を行って、被加熱体の全体を均一に加熱しやすく
するとともに、板材の下に向いた他面側での放熱を前記
のように均一に抑制して、板材は勿論、被加熱体全体の
温度分布がほぼ均一になるので、熱歪みが生じたり、板
材が変形したりせず、また、各部の熱硬化性接着剤をむ
らなく十分に硬化させられ、接着および外観ともに良好
な仕上がり状態が得られる。しかも、フレキシブル断熱
シートおよびフレキシブルヒータは共に取扱いやすく作
業性がよいのに加え、前記効率のよい加熱と相まって、
作業時間が短縮しコストの低減を図ることができる。

【００２１】前記フレキシブル断熱シートと被加熱体と
の間にフレキシブルヒータをさらに介装して、フレキシ
ブル断熱シート上の被加熱体を一面側および他面側の各
フレキシブルヒータで包み込み、この状態で各フレキシ
ブルヒータにより被加熱体を加熱して前記熱硬化性接着
剤を熱硬化させ、前記接着を行う構成では、被加熱体の
下方からの均一で適度な加熱も加わって、被加熱体への
単位時間当たりの入熱量がむらなく増大するので、被加
熱体を必要温度にまで昇温させるのに要する時間がさら
に短縮して作業時間がさらに短縮するし、昇温時間の短
縮によって板材の温度が局部的に高温になるようなこと
をさらに防止しやすくするので、より均一な加熱にてよ
り良好な仕上がり状態が得られる。

【００２２】本発明の車両用の接着設備の主たる特徴の
上記構成では、置き台、フレキシブル断熱シート、１枚
または２枚のフレキシブルヒータのそれぞれによって、
前記の方法を達成することができる。

【００２３】フレキシブルヒータが一面側に断熱層を設
けられている構成では、フレキシブルヒータの被加熱体
と対向しない背面側に断熱層が位置するようにして用い
ることにより、背面側への無駄な放熱を防止するととも
に外気の影響を受けにくくして、熱効率および温度むら
発生の防止をさらに図ることができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明に係る幾つかの実施例としての
車両用の接着方法および設備につき図１〜図４に基づい
て説明する。

【００２５】図１、図２は本発明の第１の実施例を示し
ている。本実施例は鉄道車両の側構体を被加熱体１とし
た場合で、被加熱体１は図１に示すように板材である外
板２の一面に骨材３等の各種付帯部材が熱硬化性接着剤
４により一部または全体を接着する。

【００２６】このための設備として、図１に示すように
被加熱体１の骨材３等が設けられない他面の形状と相似
形な受載面５ａを有する置き台５と、この置き台５の上
に載置されて前記受載面５ａの形状になじむフレキシブ
ル断熱シート６と、１枚のフレキシブルヒータ７を組み
合わせ備えている。

【００２７】置き台５は図５に示す従来例のような金属
や木材、有機物樹脂製等の耐熱性と適当な剛性のある材
料よりなる枠状のものを採用することができる。しか
し、前記受載面５ａの条件を満足する限り他の適当なも
のであってもよい。

【００２８】フレキシブル断熱シート６は、被加熱体１
から置き台５側への放熱を防止するとともに、外板２が
直接受載面５ａに接して傷が付くのを防止する緩衝材を
兼ねる。このため、ガラス繊維や発泡樹脂等の比較的柔
らかく弾力のあるものを材料とし、かつ取扱いが容易な
ように軽量なものが好適である。フレキシブル断熱シー
ト６の厚みは、雰囲気温度と必要な上昇温度とから決め
られるが、前記緩衝材をも兼ねるので、例えば５０ｍｍ
程度以上とするのが好ましい。

【００２９】フレキシブルヒータ７は、毛布状の不織布
で表面を覆い、内部の薄型発熱体が電気絶縁性のある柔
軟なカバーで覆われた構造のものである。この薄型フレ
キシブルヒータ７はそのメーカーより供給されるもので
あり、フレキシブルな特性を有していればよい。大きさ
は被加熱体１の大きさより少し大きいのが好適である
が、小さくても寄せ合わせて用いればよい。例えば１５
００ｍｍ×４０００ｍｍ程度とするのが好適である。

【００３０】以上のような設備を用いて接着を行うに
は、図１に示すように、置き台５の被加熱体１の前記一
面とは反対側の他面と相似な形状を有した受載面５ａ上
に、フレキシブル断熱シート６を介し被加熱体を１前記
他面の側で受載し、被加熱体１の上からシート状のフレ
キシブルヒータ７を被せて被加熱体１をフレキシブルフ
ィータ７とフレキシブル断熱シート６との間に包み込
み、この状態でフレキシブルヒータ７により被加熱体１
を加熱して前記熱硬化性接着剤４を熱硬化させ、前記外
板２と骨材３等の各種付帯物との接着を行う。

【００３１】このような接着方法では、被加熱体１を、
これの外板２の骨材３等の各種付帯部材が取付けられる
一面とは反対側の他面にて、これと相似な形状を有した
受載面５ａ上に、フレキシブル断熱シート６を介し載置
するので、置き台５の上面形状のみによってフレキシブ
ル断熱シート６を被加熱体１の外板２の全面に隙間なく
密着させられるので、外板２から下方、つまり置き台５
側への放熱を均一に抑制することができる。

【００３２】また、前記被加熱体１の上からシート状の
フレキシブルヒータ７を被せるだけで、これの撓み特性
を利用して被加熱体１をフレキシブルヒータ７とフレキ
シブル断熱シート６との間に図１に示すように容易に包
み込めるし、フレキシブルヒータ７は自由な撓み特性が
あって自重にて被加熱体１の上向きとなっている一面に
よく添い、この一面側で骨材３等の各種付帯部材が形成
している外板２上の各種凸部１１に着座してこれを直接
加熱できるようにすることができ、また、凸部１１のな
い部分では垂れ下がり状態にて外板２との間の空隙１２
を狭めるので、被加熱体１を効率良く加熱できるように
することができる。

【００３３】そして、このような状態にして、最後にフ
レキシブルヒータ７により被加熱体１を加熱し外板２と
骨材３等の各種付帯物との間の熱硬化性接着剤４を熱硬
化させてこれらの接着を行うが、フレキシブルヒータ７
からの熱は被加熱体１の前記骨材３等の各種付帯物がな
す凸部１１によって熱容量が高くなっている部分には直
接熱伝導してこの部分を強く加熱しながら、外板２の側
に熱が伝わるようにするとともに、外板２の骨材３等の
各種付帯物のない部分では前記狭い空隙１２での効率の
よい輻射熱による緩やかな加熱を行って、被加熱体１の
全体を均一に加熱しやすくするとともに、外板２の下に
向いた他面側での放熱を前記のように均一に抑制して、
外板２は勿論、被加熱体１全体の温度分布がほぼ均一に
なるので、熱歪みが生じたり、外板２が変形したりせ
ず、また、各部の熱硬化性接着剤４をむらなく十分に硬
化させられ、接着および外観ともに良好な仕上がり状態
が得られる。しかも、フレキシブル断熱シート６および
フレキシブルヒータ７は共に取扱いやすく作業性がよい
のに加え、前記効率のよい加熱と相まって、作業時間が
短縮しコストの低減を図ることができる。

【００３４】前記接着する際のフレキシブルヒータ７の
温度制御を行うのに、図２に示すような温度制御器１３
が接続されている。温度制御器１３の電源供給部１３ａ
はフレキシブルヒータ７の給電用リード線７ａと結線さ
れ、温度制御部１３ｂはフレキシブルヒータ７の各部に
設けた温度センサ１４からの温度検出用リード線７ｂと
結線され、フレキシブルヒータ７の必要各部の温度情報
を基に、フレキシブルヒータ７が設定された所定の温度
になるように給電電圧を調整する。温度設定は温度制御
部１３ｂ部で種々に設定できるようにしておくのが、各
種の接着作業を行うのに便利である。

【００３５】なお、図１に示すように、フレキシブルヒ
ータ７の一面側に断熱層７ｃを設けたものとしてある。
したがって、フレキシブルヒータ７の被加熱体１と対向
しない背面側に断熱層７ｃが位置するようにして用いる
ことにより、背面側への無駄な放熱を防止するとともに
外気の影響を受けにくくして、熱効率および温度むら発
生の防止をさらに図ることができる。

【００３６】図３は本発明の第２の実施例としての接着
方法および設備を示し、第１の実施例よりもさらに、フ
レキシブル断熱シート６と被加熱体１との間に今１つの
フレキシブルヒータ７を介装して、フレキシブル断熱シ
ート６上の被加熱体１を一面側および他面側の各フレキ
シブルヒータ７、７で包み込み、この状態で各フレキシ
ブルヒータ７、７により被加熱体１を加熱して前記熱硬
化性接着剤４を熱硬化させ、前記接着を行う。

【００３７】このようにすると、被加熱体１の下方から
の均一で適度な加熱も加わって、被加熱体１への単位時
間当たりの入熱量がむらなく増大するので、被加熱体１
を必要温度にまで昇温させるのに要する時間がさらに短
縮して作業時間がさらに短縮するし、昇温時間の短縮に
よって外板２の温度が局部的に高温になるようなことを
さらに防止しやすくするので、より均一な加熱にてより
良好な仕上がり状態が得られる。

【００３８】

【発明の効果】本発明の車両用の接着方法の主たる特徴
によれば、フレキシブルヒータからの熱は被加熱体の前
記各種付帯物によって熱容量が高くなっている部分には
直接熱伝導してこの部分を強く加熱しながら、板材の側
に熱が伝わるようにするとともに、板材の各種付帯物の
ない部分では前記狭い空間での効率のよい輻射熱による
緩やかな加熱を行って、被加熱体の全体を均一に加熱し
やすくするとともに、板材の下に向いた他面側での放熱
をこれにフレキシブル断熱シートが密着して均一に抑制
して、板材は勿論、被加熱体全体の温度分布がほぼ均一
になるので、熱歪みが生じたり、板材が変形したりせ
ず、また、各部の熱硬化性接着剤をむらなく十分に硬化
させられ、接着および外観ともに良好な仕上がり状態が
得られる。しかも、フレキシブル断熱シートおよびフレ
キシブルヒータは共に取扱いやすく作業性がよいのに加
え、前記効率のよい加熱と相まって、作業時間が短縮し
コストの低減を図ることができる。

【００３９】前記フレキシブル断熱シートと被加熱体と
の間にフレキシブルヒータをさらに介装して、フレキシ
ブル断熱シート上の被加熱体を一面側および他面側の各
フレキシブルヒータで包み込み、この状態で各フレキシ
ブルヒータにより被加熱体を加熱して前記熱硬化性接着
剤を熱硬化させ、前記接着を行う構成の方法によれば、
被加熱体の下方からの均一で適度な加熱も加わって、被
加熱体への単位時間当たりの入熱量がむらなく増大する
ので、被加熱体を必要温度にまで昇温させるのに要する
時間がさらに短縮して作業時間がさらに短縮するし、昇
温時間の短縮によって板材の温度が局部的に高温になる
ようなことをさらに防止しやすくするので、より均一な
加熱にてより良好な仕上がり状態が得られる。

【００４０】本発明の車両用の接着設備の主たる特徴に
よれば、置き台、フレキシブル断熱シート、１枚または
２枚のフレキシブルヒータのそれぞれによって、前記の
方法を達成することができる。

【００４１】フレキシブルヒータが一面側に断熱層を設
けられている構成の設備によれば、フレキシブルヒータ
の被加熱体と対向しない背面側に断熱層が位置するよう
にして用いることにより、背面側への無駄な放熱を防止
するとともに外気の影響を受けにくくして、熱効率およ
び温度むら発生の防止をさらに図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例としての接着方法および
設備を示す断面図である。

【図２】図１のフレキシブルヒータの温度制御状態を示
す斜視図である。

【図３】本発明の第２の実施例としての接着方法および
設備を示す断面図である。

【図４】１つの従来例を示す断面図である。

【図５】他の従来例を示す斜視図である。

【図６】さらに別の従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 被加熱体 ２ 外板 ３ 骨材 ４ 熱硬化性接着剤 ６ フレキシブル断熱シート ７ フレキシブルヒータ ７ｃ 断熱層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 良典 大阪府東大阪市稲田新町３丁目９番60号 近畿車輛株式会社内 (72)発明者 福田 崇 大阪府東大阪市稲田新町３丁目９番60号 近畿車輛株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板材とこれの一面に各種付帯部材を熱硬
   化性接着剤による接着を全体または一部に伴って取付け
   る車両用の構体等その他の部分品を被加熱体とする車両
   用の接着方法であって、 置き台の被加熱体の前記一面とは反対側の他面と相似な
   形状を有した受載面上に、フレキシブル断熱シートを介
   し被加熱体を前記他面の側で受載し、被加熱体の上から
   シート状のフレキシブルヒータを被せて被加熱体をフレ
   キシブルヒータとフレキシブル断熱シートとの間に包み
   込み、この状態でフレキシブルヒータにより被加熱体を
   加熱して前記熱硬化性接着剤を熱硬化させ、前記接着を
   行うことを特徴とする車両用の接着方法。
2. 【請求項２】 フレキシブル断熱シートと被加熱体との
   間にフレキシブルヒータを介装して、フレキシブル断熱
   シート上の被加熱体を一面側および他面側の各フレキシ
   ブルヒータで包み込み、この状態で各フレキシブルヒー
   タにより被加熱体を加熱して前記熱硬化性接着剤を熱硬
   化させ、前記接着を行う請求項１に記載の車両用の接着
   方法。
3. 【請求項３】 被加熱体の他面の形状と相似形な受載面
   を有する置き台と、この置き台の上に載置されて前記受
   載面の形状になじむフレキシブル断熱シートと、１枚ま
   たは２枚のフレキシブルヒータを組み合わせ備えたこと
   を特徴とする車両用の接着設備。
4. 【請求項４】 フレキシブルヒータは、一面側に断熱層
   が設けられている請求項３に記載の車両用の接着設備。