JPH091667A - 接合装置および方法 - Google Patents

接合装置および方法

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JPH091667A
JPH091667A JP8027380A JP2738096A JPH091667A JP H091667 A JPH091667 A JP H091667A JP 8027380 A JP8027380 A JP 8027380A JP 2738096 A JP2738096 A JP 2738096A JP H091667 A JPH091667 A JP H091667A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 特にＦＲＰ部材を補強部材と接合して自動車
のＦＲＰアセンブリを製造するに当たって、該アセンブ
リの表面特性を向上させると共に該アセンブリの全体に
亘って均等な接合強度を与えることのできる新規な接合
技術を提供する。 【構成】 第１部材４４を補強部材４６と接合するため
の装置であって、第１部材と補強部材を互いに離れた位
置においてそれぞれ収容し支持するための第１および第
２の支持手段７０、６２と、第１部材と補強部材の接合
面同士を第１部材の接合面上に配置された未硬化接着剤
５６を挟んで係合させるべく第１および第２の支持手段
を相対的に移動させる移動手段８０と、第１部材と補強
部材の外側面にそれぞれ加熱された圧縮空気を供給した
後第１部材と補強部材が第１および第２の支持手段にそ
れぞれ支持されている状態においてこれらに冷気を供給
すべく切り替えられる加熱冷却手段６０と、を有してな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は接合装置および方法
に関し、特に、自動車の繊維強化プラスチック（ＦＲ
Ｐ）部品同士を接合するための装置および方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車のボンネット、ドア、バンパ等の
車体として用いるためにＦＲＰ部品同士を接合すること
が行われており、そのために多くの技術が提案され提供
されている。重い金属部品に代えてプラスチック部品を
用いる傾向が近年の自動車産業において益々顕著となっ
ていることに対応して、ＦＲＰアセンブリの製造に用い
られる接合装置および方法も多種多様化している。しか
しながら、多くの場合、２つのＦＲＰ部品の接合面の間
に配置した接着剤をその硬化温度以上に加熱することに
よって接合してＦＲＰアセンブリが製造されている。
【０００３】図１ないし３は、ＦＲＰ部品１０および１
２をそれらの間に配置した接着剤１４を加熱することに
より接合してＦＲＰアセンブリを製造するための従来公
知の接合技術の数例を概説的に示している。
【０００４】図１に示される接合技術は誘電加熱装置１
６を用いている。誘電加熱装置１６は電極１８とブロッ
ク体２０との間に高周波静電界を形成し、この静電界に
よって接着剤１４がその硬化温度以上に急速に加熱され
て、ＦＲＰ部品１０と１２とを接合する。本願出願人に
譲渡された米国特許第４９４１９３６号および第４９４
１９３７号はこのような誘電加熱技術を例示している。
誘電加熱技術は製造サイクルの短期化をもたらすが、反
面、ＦＲＰアセンブリを高温化させる不利を伴う。誘電
加熱技術においてはＦＲＰアセンブリの温度を制御ない
し維持することはきわめて困難である。
【０００５】図２に示される接合装置２２は金属ブロッ
ク体２４および２６を加熱するためにカートリッジヒー
タ２８を用いている。加熱されたブロック体２４、２６
により循環路３０を流れる空気が加熱され、かくして加
熱された空気が開口３２に流れることによってＦＲＰ部
品１０、１２間の接着剤１４が加熱される。この形式の
接合技術はきわめて多量の圧縮空気を必要とする不都合
を伴う。
【０００６】図３に示される接合装置３４は加熱された
蒸気および／または熱水を通路４０に流して金属ブロッ
ク体３６、３８を加熱するものであり、加熱されたブロ
ック体３６、３８によりＦＲＰ部品１０、１２間の接着
剤１４が加熱される。この接合技術は図１および図２に
示される接合技術と比較すると製造サイクルが長期化す
るという不都合を有する。
【０００７】接合ＦＲＰアセンブリが自動車の車体とし
て用いられる場合、その製造に採用される接合技術はＦ
ＲＰ部品の表面特性に悪影響を与えるものであってはな
らない。また、ＦＲＰ部品の大きさに拘わらず均等な接
合が実現されなければならない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の接合技術はいずれも満足すべきものでは
なかった。
【０００９】図１に示される誘電加熱技術は製造サイク
ルの短期化をもたらすが、反面、ＦＲＰアセンブリを高
温化させる不利を伴う。誘電加熱技術においてはＦＲＰ
アセンブリの温度を制御ないし維持することはきわめて
困難である。
【００１０】図２に示されるタイプの接合技術はきわめ
て多量の圧縮空気を必要とする不都合を伴う。
【００１１】図３に示されるタイプの接合技術は図１お
よび図２に示される接合技術と比較すると製造サイクル
が長期化するという不都合を有する。
【００１２】接合ＦＲＰアセンブリが自動車の車体とし
て用いられる場合、特に考慮されなければならないこと
は、その製造に採用される接合技術がＦＲＰ部品の表面
特性に悪影響を与えるものであってはならないというこ
とである。また、ＦＲＰ部品の大きさに拘わらず均等な
接合が実現されなければならない。図１ないし図３に示
されるような従来の接合技術では、これらの要求を高次
元に達成することが困難であった。
【００１３】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記従
来技術の問題点を解消し、得られるＦＲＰアセンブリの
表面特性を向上させると共に該アセンブリの全体に亘っ
て均等な接合強度を与えることのできる新規な接合技術
を提供することを目的とする。
【００１４】また、本発明は、第１のＦＲＰ部品を他の
補強ＦＲＰ部品に対して効率的且つ迅速に接合させなが
らも表面特性や接合強度特性に悪影響を与えない接合技
術を提供することを目的とする。
【００１５】本発明により、典型的には自動車用ＦＲＰ
部品よりなる第１部材を補強部材に対して迅速に接合す
るための接合装置および方法が開示される。
【００１６】本発明による接合装置は、第１部材と補強
部材を互いに離れた位置においてそれぞれ収容し支持す
るための第１および第２の支持手段と、第１部材と補強
部材の接合面同士を第１部材の接合面上に配置された未
硬化接着剤を挟んで係合させるべく第１および第２の支
持手段を相対的に移動させる移動手段と、第１部材と補
強部材の外側面にそれぞれ加熱された圧縮空気を供給し
た後第１部材と補強部材が第１および第２の支持手段に
それぞれ支持されている状態においてこれらに冷気を供
給すべく切り替えられる加熱冷却手段と、を有してなる
ことを特徴とする。
【００１７】また、本発明による接合装置を、補強部材
を収容し支持するべく補強部材の外側面の輪郭に対応す
る輪郭表面を有する第１の支持手段と、第１部材を収容
し支持するべく第１部材の外側面の輪郭に対応する輪郭
表面を有する第２の支持手段と、第１部材と補強部材を
それぞれ第１および第２の支持手段の輪郭表面に吸着さ
せて第１部材と補強部材とが互いに離れた状態に保持す
るための真空アセンブリ手段と、第１の支持手段を第２
の支持手段に向けて移動させて補強部材の接合面を第１
部材の接合面上に配置された未硬化接着剤を挟んで第１
部材の接合面と係合させるための移動手段とを有してな
り、第１および第２の支持手段の輪郭表面にはそれぞれ
第１部材および補強部材の接合面の輪郭に沿って延長す
る第１および第２のスロットが設けられ、第１および第
２のスロット内にはそれぞれ第１および第２の接合マニ
ホールドが配置され、第１および第２の接合マニホール
ドにはそれぞれ複数の開口を有しており、さらに、第１
および第２の接合マニホールドにそれぞれ圧縮された熱
気を供給することにより開口を通じて第１部材と補強部
材の外側面に該熱気を供給して接着剤を硬化させるとと
もに、その後、第１部材と補強部材とがそれぞれ第１お
よび第２の支持手段に支持されている状態において第１
および第２の接合マニホールドにそれぞれ圧縮された冷
気を供給することにより開口を通じて第１部材と補強部
材の外側面に該冷気を供給するべく切り替えられる加熱
冷却手段を有してなるものとして構成することができ
る。
【００１８】さらに、本発明による接合方法は、第１部
材の接合面上に未硬化接着剤を配置し、補強部材を第１
の支持手段により支持し、第１部材を第１の支持手段に
より支持された補強部材と離れた位置に第２の支持手段
により支持し、第１の支持手段を第２の支持手段に向け
て移動させて第１部材と補強部材の接合面同士を係合さ
せ、第１部材と補強部材の係合面の輪郭に略沿って延長
すべく第１および第２の支持手段にそれぞれ形成された
スロット内に圧縮された熱気を供給することにより該熱
気を第１部材と補強部材の外側面に向けて供給し、その
後、スロット内に冷気を供給することにより該冷気を第
１部材と補強部材の外側面に向けて供給することを特徴
とする。
【００１９】なお、ここで冷気とは、加熱された圧縮空
気よりも低い温度を有する空気を意味しており、必ずし
も冷却手段により冷却されていることを必要とせず、外
気そのものであっても良い。
【００２０】以下において本発明は主としてＦＲＰ部品
の接合に関して記述されるが、他のプラスチック材料さ
らには金属部品の接合にも有用であることを理解すべき
である。
【発明の実施の形態】本発明の接合装置は、第１部材、
例えば自動車の外側スキン部材を補強部材に接合するた
めに用いられる。接合のために未硬化接着剤が第１部材
の接合面上に配置される。下記に本発明の好適な実施例
について詳述するが、これら実施例は本発明の的確な理
解に有用であるものとして説明的に例示されたものであ
り、本発明を何ら限定するものではない。本発明は自動
車のボンネット、ドア、バンパ等の補強された自動車エ
クステリア車体アセンブリを接合する用途に特に好適に
供される。本発明は、特に、第１の主として外側に配置
されるＦＲＰ部材を第２の補強部材（これも好適にはＦ
ＲＰ材料で成形されるが他のプラスチック材料や金属材
料よりなるものであっても良い）に接合するために用い
られる装置および効率的方法を提供する。本発明は、自
動車のボンネットアセンブリの製造に関連した実施例と
して以下に詳述されるが、勿論これに限定されるものと
理解してはならない。また、以下に詳述される本発明の
実施例はＦＲＰ材料より成形されるボンネットアセンブ
リの製造を意図しているが、他のプラスチック材料や金
属材料を素材とするものも本発明の範囲内である。図４
に示される自動車用ボンネットアセンブリ４２は比較的
薄い（約０．０８ないし０．１２インチ＝約２ないし３
ｍｍ厚）外側スキン部材４４と補強部材４６とからなる
ものとして示されている。外側スキン部材４４と補強部
材４６はいずれもＦＲＰ材料で成形されており、好まし
くは真空条件下で圧縮成形された熱硬化性シートモール
ディングコンパウンド（ＳＭＣ）よりなる。かかるＳＭ
Ｃ成形技術は本出願人に譲渡された米国特許第４４８８
８６２号、第４５５１０８５号、第４６１２１４９号等
に開示されている。外側スキン部材４４は外側面４８と
内側接合面５０を有する。同様に補強部材４６も外側面
５２と内側接合面５４を有する。外側スキン部材４４と
補強部材４６に接合するために、接着剤５６が外側スキ
ン部材４４の内側接合面５０の接合部に滴下ないし塗布
される。この接着剤５６は熱硬化性樹脂接着剤であり、
硬化するとその誘電性が変化する。接着剤５６として好
ましくは非架橋型ポリマーおよびモノマーよりなる樹脂
と硬化剤ないし触媒とからなる二成分型接着剤が使用さ
れる。この観点より現在のところエポキシ樹脂系接着剤
が最も好適なものと認められ、ポリウレタン樹脂系接着
剤も十分に使用可能であることが実証されている。これ
らの接着剤は、その接着性能の発現が化学的変化に依存
されない糊（動物性糊等）とは明確に区別される。後述
するところから明らかなように、本発明は上記のような
ある種の接着剤の特性を利用している。非限定的な一例
を挙げれば、接着剤５６には米国 Lord Corporation社
の Lord 380/382エポキシ接着剤を好適に用いることが
できる。補強部材４６は、外側スキン部材４４と接合さ
れる前に、図５に概略示されるクォーツ加熱装置５８そ
の他の適当なタイプの加熱装置を用いて予備加熱される
ことが好ましい。図８には本発明の一実施例による接合
装置６０が示されている。この図に示される接合装置６
０は密閉状態にあり、すなわち外側スキン部材４４、接
着剤５６および補強部材４６よりなるアセンブリ４２が
接合装置６０内に配置されている。図７には初期開放状
態にある接合装置６０が示されている。接合装置６０が
開放状態にあるときに、外側スキン部材４４と補強部材
４６とが接合装置６０内に搬入される。より詳しくは、
補強部材４６は第１ネスト部材６２の内部に配置され、
外側スキン部材４４は第２ネスト部材７０の内部に配置
される。当業者には自明のことであるが、このような配
置を行うための手法には各種のものがある。補強部材４
６は真空カップ６６を有する真空アセンブリ６４によっ
て定置される。位置決め部材６８は外側スキン部材４４
と接合される前の補強部材４６を適所に位置決めする。
同様に、外側スキン部材４４は真空カップ７４を有する
真空アセンブリ７２によって定置される。真空アセンブ
リ６４、７２は図示されない公知の真空源に接続され
る。支持部材７６は補強部材４６と接合される前の外側
スキン部材４４を適所に支持し位置決めする。第１ネス
ト部材６２、位置決め部材６８および真空アセンブリ６
４は基板７８に強固に取り付けられており、基板７８は
水圧シリンダ８０に結合されている（図８参照）。同様
に、第２ネスト部材７０、真空アセンブリ７２および支
持部材７６は基板８２に強固に取り付けられている。水
圧シリンダ８０およびガイドポスト１５０は接合装置６
０の各コーナー部に設けられており、その作動により接
合装置６０を開放状態ないし位置（図７）と閉塞状態な
いし位置（図８）との間で昇降させる。開放位置にある
接合装置６０からシリンダ８０の作動によって基板７８
を基板８２に近づける方向に移動し、これにより接合装
置６０が閉塞位置に達したときに、補強部材４６の内側
接合面５４を外側スキン部材４４の内側接合面５０上に
配置された接着剤５６と接触させることができる。図６
より明らかなように、第２ネスト部材７０はモジュール
方式により設計されており、多数のブロック体８４から
構成されている。各ブロック体８４は個別的に基板８２
にボルト８６止めされている。これらブロック体８４は
好適にはアルミニウム製であるが、他の金属または適当
なその他の材料で製造されたものであっても良い。一連
のブロック体８４は閉じた環状形状に配列されており、
該環状形状は外側スキン部材４４の輪郭形状に略対応し
ている。ブロック体８４の頂面８８は外側スキン部材４
４の外側面４８の外周縁に沿うように配列されている。
図１０に明らかなように、ブロック体８４の頂面８８の
各々はその中央にスロット９０が凹設されている。再び
図６を参照して、一連のブロック体８４が基板８２上に
固定されて前記閉じた環状形状に配列されたときに、こ
れらスロット９０は整列して連続し、該環状形状に沿っ
てエンドレスに延長する一つのスロットを形成する。ス
ロット９０の内部には接合マニホールド９２が収容され
る。接合マニホールド９２は、上方に向けて、すなわち
ブロック体８４上に配置される外側スキン部材４４と対
向するように開口する開口９４を有している。接合マニ
ホールド９２は好ましくはステンレススチール製チュー
ブである。接合マニホールド９２は、同様に好ましくは
ステンレススチール製である連結チューブ９６により、
第２ネスト部材７０の外縁部に配置される主マニホール
ド９８に連結されている。主マニホールド９８も好まし
くはステンレススチール製チューブとされる。再び図７
を参照して、第１ネスト部材６２も第２ネスト部材７０
と同様にモジュール方式により設計され、ボルト１０２
により基板７８に各々固定されている一連のブロック体
１００により構成されている。ブロック体１００は好ま
しくはアルミニウム製であるが、他の金属や適当なその
他の材料を用いて製造されたものであっても良い。一連
のブロック体１００は第２ネスト部材７０によって形成
された閉じた環状形状と略同一の閉じた環状形状をなす
ように配列されている。第１および第２のネスト部材６
２、７０がモジュール設計により構成されていること
は、それらのブロック体８４、１００を別のものと交換
したり配置を変えたりすることによって接合すべき部材
の形状変化に対応可能であることを意味している。ブロ
ック体１００の頂面１０４（図７、図１０）は補強部材
４６の外側面５２の輪郭に対応した輪郭形状を有する。
前述のブロック体８４と同様、ブロック体１００の頂面
１０４の各々にもスロット１０６が形成されている。か
くして一連のブロック体１００が基板７８に固定された
とき、これらスロット１０６は整列して、ブロック体１
００の配列による閉じた環状形状に沿ってエンドレスに
延長する一つのスロット１００として連続される。好ま
しくはステンレススチール製のチューブである接合マニ
ホールド１０８がスロット１０６内に収容される。接合
マニホールド１０８には、ブロック体１００上に配置さ
れた補強部材４６に向けて下方に開口する開口１１０が
設けられる。接合マニホールド１０８は、これまた好ま
しくはステンレススチール製のチューブである連結チュ
ーブ１１２が接合マニホールド１０８により、第１ネス
ト部材６２の外縁部に配置された主マニホールド１１４
と連結されている。主マニホールド１１４もまた好まし
くはステンレススチール製チューブである。なお、図に
おいて接合マニホールド９２、１０８、連結チューブ９
６、１１２および主マニホールド９８、１１４の形状お
よび径寸法は例示的に示されており、他の形状および径
寸法を有するように構成することも本発明の範囲内であ
ることを理解すべきである。また、これらをステンレス
スチール製とすることは必須ではなく、他の適当な材料
で製造されたものであっても良い。図８に示されるよう
に、接合装置６０には加熱と冷却とを切り替え作動可能
な２つの加熱冷却アセンブリ１１６、１１８が備えられ
ている。アセンブリ１１６は圧縮空気を主マニホールド
９８に与える。この圧縮空気は連結チューブ９６を通っ
て接合マニホールド９２に入り込み、その開口９４から
外側スキン部材４４の外側面４８に向けて吹き出す。同
様にして、アセンブリ１１８からの圧縮空気が主マニホ
ールド１１４に与えられ、この圧縮空気は連結チューブ
１１２を通って接合マニホールド１０８に入り込み、そ
の開口１１０から補強部材４６の外側面５２に向けて吹
き出す。図９および図１０を参照して、ネスト部材６
２、７０のブロック体１００、８４の頂面スロット１０
６、９０は、それぞれ補強部材４６の上方および外側ス
キン部材４４の下方において圧縮空気の通路を形成して
いる。接合マニホールド９２、１０８の開口９４、１１
０から流出する圧縮空気はこれら通路に入り込み、外側
スキン部材４４と補強部材４６の各々の外側面４８、５
２に対して実質的に等しい圧力を与える。これにより外
側スキン部材４４と補強部材４６との間の接合強度が向
上され、優れた強度のアセンブリ４２が製造される。ス
ロット１０６、９０からブロック体１００、８４を貫通
して外気に通ずる通気孔１３４、１３６が設けられてお
り、圧縮空気の一部をこれらスロットから外に逃がし、
圧縮空気の流動を促進させる役目を果たしている。図１
１には切り替え作動可能な加熱冷却アセンブリ１１８に
おける空気の流れが示されている。他方のアセンブリ１
１６における空気の流れも同様である。アセンブリ１１
６、１１８は同様の特徴を有しており、以下の記述はア
センブリ１１８に関連して述べられているがアセンブリ
１１６にも同様に当てはまる。好適な実施例において、
電気モータ１２２により駆動される送風ユニット１２０
が設けられ、接合装置６０のまわりの外気をフィルタ１
２４、冷却ユニット１２６およびマフラー１２８を介し
て導入する。アセンブリ１１８が加熱装置として用いら
れる場合には、冷却ユニット１２６を不作動とし、送風
ユニット１２０からの圧縮空気をヒータ１３０に通すよ
うにバルブ１５２をセットする。圧縮空気は所定温度に
急速に加熱され、主マニホールド１１４および連結チュ
ーブ１１２を通って接合マニホールド１０８に送り込ま
れ、さらに補強部材４６の外側面５２に向けて開口１１
０から出てスロット１０６に入り込む。断熱材１３２、
１４４が接合マニホールド１０８、９２とブロック体１
００、８４との間にそれぞれ配置されている。これら断
熱材１３２、１４４は、接合マニホールド１０８とブロ
ック体１００との間、また接合マニホールド９２とブロ
ック体８４との間における熱伝達（熱損失）を最小にし
ている。このことは同時に接合マニホールド１０８、９
２のための温度切り替えに要する時間を短縮することに
寄与している。アセンブリ１１８により加熱された圧縮
空気を所定時間供給した後、ヒータ１３０を取り外し、
冷却ユニット１２６を作動させ、バルブ１５２を切り替
えて空気をバイパス管１４２に通すようにする。送風ユ
ニット１２０は作動された冷却ユニット１２６から冷気
を導入し、この冷気をバイパス管１４２から主マニホー
ルド１１４に送り込む。次いで冷気は連結チューブ１１
２を通って接合マニホールド１０８に導入され、その開
口１１０からスロット１０６に出て補強部材４６の外側
面５２に向けて吹き付けられる。冷気の導入によりアセ
ンブリ４２を冷却するための時間が短縮される。当業者
には明らかなことであろうが、アセンブリ１１６、１１
８から冷却ユニット１２６、バルブ１５およびバイパス
管１４２を省略して構成することも可能である。この場
合、接合処理における冷却工程において、ヒータ１３０
を不作動とした状態において送風ユニット１２０を駆動
して外気をフィルタ１２４およびマフラー１２８を介し
て導入し、この外気でヒータ１３０を短時間内に冷却す
る。次いで空気は主マニホールド１１４から接合マニホ
ールド１０８に送り込まれる。接合マニホールド１０８
の開口１１０から出る空気の温度は、ヒータ１３０が作
動中に流れる空気に比べると著しく低下している。接合
マニホールド９２、１０８に送り込まれる圧縮空気量を
厳密に制御するために、連結チューブ９６、１１２には
バルブ１３８が備えられている。さらに、図９に示され
るように、接合マニホールド９２、１０８に送り込まれ
る圧縮空気の温度をモニターするために、ブロック体１
００、８４の内部において通気孔１３４、１３６に近接
した箇所に熱電対１４０が設けられる。本発明の接合方
法によれば、その開始初期段階にあっては接合装置６０
は図７に示される開放状態にある。この開放状態の接合
装置６０に対して、補強部材４６とその接合面５０上に
接着剤を有する外側スキン部材４４とがネスト部材６
２、７０の内部に配置される。このときは補強部材４６
と外側スキン部材４４とは離れている。次いで、水圧シ
リンダ８０の作動により基板７８を基板８２に近づける
べく降下させて、接合面５０、５４同士を接着剤５６を
それらの間に挟んで係合させる。次いで、加熱工程にお
いて、切り替え作動可能なアセンブリ１１６、１１８か
らの加熱空気を接合マニホールド９２、１０８に送り込
み、接着剤５６を加熱硬化させて自動車ボンネットアセ
ンブリ４２を得る。一実施例において、この熱気は約５
５０華氏度（約２８８℃）の温度で０．５〜８ｐｓｉ
（約３５．１〜５６２．４ｇ／ｃｍ２）の圧力で約１５
秒間供給される。次いで、アセンブリ１１６、１１８は
既述したようにしてより低温の空気を接合マニホールド
９２、１０８およびアセンブリ４２に供給する。一実施
例において、この冷気は０．５〜８ｐｓｉ（約３５．１
〜５６２．４ｇ／ｃｍ２）の圧力で約４５秒間供給され
る。当業者には自明の事項であるが、圧縮された加熱空
気がスロット９０、１０６内に供給されることにより、
外側スキン部材４４と補強部材４６との間に接着剤５６
はその硬化温度以上の温度に加熱され、外側スキン部材
４４と補強部材４６とを均等な接着力で接合させる。ス
ロット９０、１０６に供給される加熱空気および冷却空
気の圧力、温度、供給時間等は限定的ではなく、上述の
数値以外の条件で加熱冷却処理を行うことも本発明の範
囲内である。これまでに述べたところは単に本発明の例
示的な実施例を開示し説明するものである。当業者に
は、請求項に定義される本発明の範囲内において様々な
変更や変形が可能であることが理解されるであろう。
【発明の効果】本発明によれば、加熱空気および冷却空
気を供給して接合処理を行うことにより、得られる製
品、特にＦＲＰアセンブリの表面特性を向上させ、該ア
センブリの全体に亘って均等な接合強度をもたらすこと
ができる。また、従来公知の接合技術と比較して、アセ
ンブリの接合工程をより短時間に行うことができ、その
ような効率化が図られるにも拘わらず表面特性や接合強
度特性を損なうことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来公知の接合技術の一例を概説する説明図で
ある。
【図２】従来公知の接合技術の他の例を概説する説明図
である。
【図３】従来公知の接合技術のさらに他の例を概説する
説明図である。
【図４】自動車のエクステリア車体部材とそれを補強す
る補強部材とが接合されてなるアセンブリの分解斜視図
である。
【図５】クォーツ加熱装置の概略構成図である。
【図６】本発明の接合装置に備えられる第２ネスト部材
を、その上に配置される自動車エクステリア車体部材を
省略して示す平面図である。
【図７】図８に示される本発明の接合装置の開放状態を
示す断面図である。
【図８】本発明の接合装置を閉塞状態として示す一部破
断斜視図である。
【図９】図８の接合装置を部分的に拡大して示す一部破
断斜視図である。
【図１０】図８の接合装置を部分的に拡大して示す断面
図である。
【図１１】図８の接合装置における空気の流れを示す説
明図である。
【符号の説明】
４２ 自動車ボンネットアセンブリ ４４ 外側スキン部材 ４６ 補強部材 ５６ 接着剤 ６０ 接合装置 ６２ 第１のネスト部材（第１の支持手段） ７０ 第２のネスト部材（第２の支持手段） ７２ 真空アセンブリ ８０ 水圧シリンダ（移動手段） ８４，１００ ブロック体（モジュール部材） ９０，１０６ スロット ９２，１０８ 接合マニホールド ９４，１１０ 開口 ９８，１１４ 主マニホールド １１６，１１８ 加熱冷却アセンブリ １３４，１３６ 通気孔 １４２ バイパス管

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１部材を補強部材と接合するための装置
    であって、前記第１部材と前記補強部材を互いに離れた
    位置においてそれぞれ収容し支持するための第１および
    第２の支持手段と、前記第１部材と前記補強部材の接合
    面同士を前記第１部材の接合面上に配置された未硬化接
    着剤を挟んで係合させるべく前記第１および第２の支持
    手段を相対的に移動させる移動手段と、前記第１部材と
    前記補強部材の外側面にそれぞれ加熱された圧縮空気を
    供給した後前記第１部材と前記補強部材が前記第１およ
    び第２の支持手段にそれぞれ支持されている状態におい
    てこれらに冷気を供給すべく切り替えられる加熱冷却手
    段と、を有してなることを特徴とする接合装置。
  2. 【請求項２】前記第１部材と前記補強部材の外側面にそ
    れぞれ圧縮された冷気を供給するための冷気バイパス手
    段をさらに有してなることを特徴とする請求項１の接合
    装置。
  3. 【請求項３】前記第１および第２の支持手段は、それぞ
    れ前記第１部材および前記補強部材の輪郭に対応した輪
    郭表面を有することを特徴とする請求項１の接合装置。
  4. 【請求項４】前記第１および第２の支持手段は、それぞ
    れ前記第１部材および前記補強部材を前記第１および第
    ２の支持手段の前記輪郭表面に対して定置させるための
    真空アセンブリを有することを特徴とする請求項３の接
    合装置。
  5. 【請求項５】前記第１および第２の支持手段の前記輪郭
    表面には、それぞれ前記第１部材および前記補強部材の
    接合面の輪郭に沿って延長する第１および第２のスロッ
    トと、前記第１および第２のスロット内にそれぞれ配置
    される第１および第２の接合マニホールドとが設けら
    れ、前記第１および第２の接合マニホールドにはそれぞ
    れ前記第１部材および前記補強部材の外側面に対して圧
    縮された熱気および冷気を供給せしめるための開口が備
    えられていることを特徴とする請求項３の接合装置。
  6. 【請求項６】前記第１および第２の接合マニホールドに
    それぞれ圧縮された熱気および冷気を供給するための主
    マニホールドが前記第１および第２の支持手段の外側に
    配置されることを特徴とする請求項５の接合装置。
  7. 【請求項７】前記第１の接合マニホールドと前記第１の
    支持手段との間および前記第２の接合マニホールドと前
    記第２の支持手段との間における熱の伝達を抑制するべ
    くこれらの間にそれぞれ断熱材が配置されることを特徴
    とする請求項５の接合装置。
  8. 【請求項８】前記第１および第２の接合マニホールドに
    はそれぞれ前記スロットから延長して前記第１および第
    ２の支持手段の外側面で開口する通気孔が設けられ、こ
    れら通気孔を介して前記スロット内の圧縮空気を所定量
    だけ排気することにより前記第１部材と前記補強部材の
    それぞれ外側面の周辺域における圧縮空気の流通を促進
    することを特徴とする請求項５の接合装置。
  9. 【請求項９】前記第１および第２の支持手段はそれぞれ
    別の基板に対して固定された一連のモジュール部材より
    構成されることを特徴とする請求項３の接合装置。
  10. 【請求項１０】前記加熱冷却手段は、前記第１部材およ
    び前記補強部材の外側面にそれぞれ供給される空気温度
    を測定するための温度測定手段を有することを特徴とす
    る請求項１の接合装置。
  11. 【請求項１１】前記切り替え作動される加熱冷却手段
    は、前記第１の接合マニホールドに圧縮された熱気およ
    び冷気を供給すべく前記第１の接合マニホールドに接続
    される第１のヒータアセンブリと、前記第２の接合マニ
    ホールドに圧縮された熱気および冷気を供給すべく前記
    第２の接合マニホールドに接続される第２のヒータアセ
    ンブリとを有してなることを特徴とする請求項５の接合
    装置。
  12. 【請求項１２】圧縮された熱気および冷気は０．５〜８
    ｐｓｉ（約３５．１〜５６２．４ｇ／ｃｍ２）の圧力で
    供給されることを特徴とする請求項１の接合装置。
  13. 【請求項１３】圧縮された熱気および冷気は約５５０華
    氏度（約２８８℃）の温度で供給されることを特徴とす
    る請求項１の接合装置。
  14. 【請求項１４】第１部材を補強部材と接合するための装
    置であって、前記補強部材を収容し支持するべく前記補
    強部材の外側面の輪郭に対応する輪郭表面を有する第１
    の支持手段と、前記第１部材を収容し支持するべく前記
    第１部材の外側面の輪郭に対応する輪郭表面を有する第
    ２の支持手段と、前記第１部材と前記補強部材をそれぞ
    れ前記第１および第２の支持手段の輪郭表面に吸着させ
    て前記第１部材と前記補強部材とが互いに離れた状態に
    保持するための真空アセンブリ手段と、前記第１の支持
    手段を前記第２の支持手段に向けて移動させて前記補強
    部材の接合面を前記第１部材の接合面上に配置された未
    硬化接着剤を挟んで前記第１部材の接合面と係合させる
    ための移動手段とを有してなり、前記第１および第２の
    支持手段の前記輪郭表面にはそれぞれ前記第１部材およ
    び前記補強部材の接合面の輪郭に沿って延長する第１お
    よび第２のスロットが設けられ、前記第１および第２の
    スロット内にはそれぞれ第１および第２の接合マニホー
    ルドが配置され、前記第１および第２の接合マニホール
    ドにはそれぞれ複数の開口を有しており、さらに、前記
    第１および第２の接合マニホールドにそれぞれ圧縮され
    た熱気を供給することにより前記開口を通じて前記第１
    部材と前記補強部材の外側面に該熱気を供給して前記接
    着剤を硬化させるとともに、その後、前記第１部材と前
    記補強部材とがそれぞれ前記第１および第２の支持手段
    に支持されている状態において前記第１および第２の接
    合マニホールドにそれぞれ圧縮された冷気を供給するこ
    とにより前記開口を通じて前記第１部材と前記補強部材
    の外側面に該冷気を供給するべく切り替えられる加熱冷
    却手段を有してなることを特徴とする接合装置。
  15. 【請求項１５】前記第１部材と前記補強部材の外側面に
    それぞれ圧縮された冷気を供給するための冷気バイパス
    手段をさらに有してなることを特徴とする請求項１４の
    接合装置。
  16. 【請求項１６】第１部材を補強部材と接合するための方
    法であって、前記第１部材の接合面上に未硬化接着剤を
    配置し、前記補強部材を第１の支持手段により支持し、
    前記第１部材を前記第１の支持手段により支持された前
    記補強部材と離れた位置に第２の支持手段により支持
    し、前記第１の支持手段を前記第２の支持手段に向けて
    移動させて前記第１部材と前記補強部材の接合面同士を
    係合させ、前記第１部材と前記補強部材の係合面の輪郭
    に略沿って延長すべく前記第１および第２の支持手段に
    それぞれ形成されたスロット内に圧縮された熱気を供給
    することにより該熱気を前記第１部材と前記補強部材の
    外側面に向けて供給し、その後、前記スロット内に冷気
    を供給することにより該冷気を前記第１部材と前記補強
    部材の外側面に向けて供給することを特徴とする接合方
    法。
  17. 【請求項１７】圧縮された熱気および冷気を０．５〜８
    ｐｓｉ（約３５．１〜５６２．４ｇ／ｃｍ２）の圧力で
    供給することを特徴とする請求項１６の接合方法。
  18. 【請求項１８】圧縮された熱気を約５５０華氏度（約２
    ８８℃）の温度で約１５秒間供給した後、冷気を約４５
    秒間供給することを特徴とする請求項１６の接合方法。
  19. 【請求項１９】前記補強部材を前記第１の支持手段によ
    り支持する前に加熱することを特徴とする請求項１６の
    接合方法。
  20. 【請求項２０】前記接着剤として樹脂と硬化剤とを含む
    二成分型エポキシ接着剤を用いることを特徴とする請求
    項１６の接合方法。
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