JPH11151653A - 溶接準備用の手動式一体型二重継ぎ目研削盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、板金を処理するための手持ち式材料除去工具
に関し、この工具は少なくとも１つの研磨部材のための
駆動装置を有し、該駆動装置の外面には板金を処理する
ための材料除去手段が設置されている。本発明の目的
は、人間工学的に操作しやすく、軽くて取り扱いが容易
で、溶接領域全体にわたって一定の研磨品質を確保する
材料除去工具を提供することである。本発明の手持ち式
材料除去工具は、該駆動装置により別の研磨部材を駆動
することができるようになっており、該研磨部材間に置
かれた板金の両面をその両方の研磨部材により同時に処
理できるようになっていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、手動式材料除去工
具に関し、特に、請求項１の序文に記載の板金加工用研
削工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車製造者に圧力がかかったた
めに特殊車体修理の分野でスポット溶接がますます広く
利用されるようになってきている。スポット溶接の利点
は、特に、修理をそれぞれの自動車メーカーの規格に従
って実行できることであり、これはまさにその車両の製
造工程と対応する。それ故に、その車両において荷重を
支えるエレメントやそうでないエレメントなどに新しい
材料が大幅に使われている場合であっても、例えば車両
の衝突挙動が元の車両と一致するという特別の利点が生
じる。

【０００３】更に、新種の大強度スチールが使用されて
いるときには、その熱容量が大きいので在来の保護ガス
溶接を行うと脆化し、従って車両構造全体の強度を制限
してしまう可能性があるという問題が生じる。

【０００４】更に、修理後の錆止めは、スポット溶接プ
ロセスを使用することによってのみ確実になる。

【０００５】しかし、スポット溶接を首尾良く行うため
には、溶接工程前に全表面で金属がむき出しになってい
なければならない。溶接前の研削プロセスは、今まで、
作業場において、そこで利用できる工具を使って行われ
ている。特にこの目的のために、付着ゾーンの領域のプ
ライマー及びペンキを除去するアングル・グラインダ
ー、ベルト・グラインダー、ワイヤブラシ等の器具が使
われている。しかし、手作業で行う場合には、板金を露
出させるプロセスは非常にむらがあり、従って、現存す
る材料の厚みが保たれる保証はなく、過度の研削によっ
て許容できないほど材料が弱くなるのを防ぐことはでき
ない。更に、アングル・グラインダーが発生させる火花
は、作業者にとって危険である。

【０００６】前述した作業工具は本来は板金を研削する
ためのものではないので、小さな隅すなわちアングル
（角部）材料を削り取るときには、それらの工具の扱い
易さも問題を生じさせるかも知れないと思われる。板金
の溶接される領域を希望通りに均一にむき出しにするこ
とは、数種類の工具を使ってはじめて可能となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上記の欠点を回避して、人間工学的に操作しやすく
て、軽量で取り扱いが容易で、且つ溶接領域全体にわた
って一定の研削水準を保証できる材料除去工具を提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的は、請求項１の
特徴事項により驚異的に達成される。

【０００９】駆動装置によって駆動することのできる２
つの研磨部材を用いることによって、取り扱いが簡単
で、板金の両面を同時に処理できる研削装置を提供する
ことができる。その結果として、公知のあらゆる手操作
工具と比べて少なくとも５０％の時間を節約できるだけ
でなくて、溶接されるべき板金を一般に１回の機械加工
プロセスで既に仕上げ処理することができる。

【００１０】それぞれの研磨部材を把持する２本の駆動
シャフトの各々を他方に向けて回動し得るように構成す
ると、機械加工されるべき板金を該研磨部材で両側から
しっかりつかむことができる。これにより、処理される
べき板金を本発明の工具であたかもヤットコでつかむよ
うに把持することができ、実質的に等しい押圧力を板金
の両面に加えることができる。更に有利な実施例では、
両方の又は一方の駆動スピンドルを揺動軸として構成す
ることにより、研磨部材を作業者の回動運動から切り離
すことができる。

【００１１】作業者が加える操作圧力とは無関係に駆動
スピンドルから研磨部材に加わる接触圧を制限し或いは
自動的に設定することのできる制御装置によって、研削
の質が大幅に改善されて一定に保たれる。所定のｒｐｍ
値及び／又はトルク値に対応して、駆動スピンドルの予
め決められた接触圧により、作業者の起動とはほぼ無関
係に常に非常に高品質の研削結果が確保される。

【００１２】単一の加工プロセスで、処理されるべき板
金の両面に精密に画定された露出板金面を得るために
は、板金の、後に溶接される箇所の上を本発明の工具で
１回掃引するだけで充分である。

【００１３】原則としては前後に揺動する研磨部材で本
発明を実施することができるけれども、最も好ましい実
施例は回転駆動式の駆動装置を包含する。更に、研磨部
材は、“材料除去処理用の工具”という名称が付されて
いる、本出願と同じ日に出願された本発明の出願人の実
用新案（参照によりその内容の全体を本書に取り込む）
に記載されているものなどの、回転対称研磨部材であ
る。この研磨部材は、実質的には、処理されるべき表面
と平行に自動的に整列するようになっている外側ジャケ
ットを特徴とする。この種の研磨部材では、本発明の工
具は、振り子に似た動きをする軸と研磨部材を駆動する
ための硬い軸とを持つことができ、該工具が傾いたとき
でも研磨部材の全幅にわたって常に信頼できる研削結果
が得られる。

【００１４】処理されるべき板金のエッジに対して相対
的に研磨部材を案内する案内装置を形成する少なくとも
１つの軸方向ストッパーを手持ち式材料除去研削工具が
持っているならば、好ましくは該研磨部材の幅を適宜選
択すると、露出されるべき板金表面の精密に画定された
領域を予め非常に簡単に確定することができる。作業者
は、その軸方向ストッパーを板金に当てて本発明の工具
を引っ張るだけで、自動車メーカーによって予め決めら
れている溶接ポイントと非常に正確に一致する板金領域
を露出させることができる。

【００１５】研磨部材の駆動シャフト又は研磨部材自体
が該工具に着脱可能に取り付けられるならば、使用する
研磨部材を素早く交換することが可能となる。２つの研
磨部材のうちの一方を、それに付随する駆動シャフトと
共に取り外せば、本発明の工具を、車体の一方の側しか
近づけなかったり近づくのが難しいような箇所などで片
面処理を行うために使用することができる。従って、車
体の殆ど全ての継ぎ目を処理することのできる汎用工具
が得られ、追加の工具を使う必要が無くなる。

【００１６】片手で操作して全ての作業プロセスを片手
で実行できるようにするアクチュエータが本発明の工具
の側面に設けられているので、作業者の作業が更に楽に
なる。

【００１７】特別に有利な態様で、該アクチュエータ
を、基本のオフ位置にあるときにはオンに切り替わらな
いように確保しておくことができ、安全装置が解除され
ている状態では研磨部材を互いの方へ回動させることが
でき、研磨部材を回動させる前或いは回動させている間
に駆動モーターをオンに切り換えることができる。好ま
しい態様で、アクチュエータを単に縦方向に変位させる
だけで安全装置を解除することができ、このアクチュエ
ータを押すことによって研磨部材を回動させることがで
きる。

【００１８】専門の作業場で用いるのに適する実施例で
は、駆動モーターは空気モーターであり、その遮断弁に
は調整可能なスロットルが統合されている。

【００１９】本発明の別の実施例では、駆動モーターは
電流電源又は蓄電池で駆動される電動機であり、そのト
ルク及び／又はｒｐｍは電子的に調節される。

【００２０】両面研削のときにも片面研削のときにも、
該工具のハウジングに反転可能に取り付けることができ
て、もう１つの被覆領域を提供するカバーにより、作業
者は常に回転する研磨部材と微粉塵とから保護される。
該工具のハウジング又はカバーに設置された研磨材料用
の吸引装置により、微粉塵からの保護が更に改善され
る。

【００２１】次に、添付図面と好ましい実施例とを参照
して本発明をいっそう詳しく説明する。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明についての次の解説におい
ては、“板金”という概念は車体用のあらゆる公知の板
金を含む。従って、スチール、アルミニウム、或いは他
の随意の金属材料やプラスチックも板金という概念に包
摂される。

【００２３】更に、本発明の意味では、“研削”という
概念は、板金からの材料の除去につながって被覆や上塗
り、及びその他の例えばラッカー、汚物、腐食等を機械
的除去作用によって除去する全てのプロセスを含む。

【００２４】本発明の第１実施例の、手で保持する材料
除去工具１を示す図１を参照する。

【００２５】工具１は２部分ハウジング２を含んでお
り、その左側にアクチュエータ３が保持されていて、こ
のアクチュエータをその縦方向に変位させて上端部でハ
ウジング２に押し込むことができるようになっている。

【００２６】ハウジングはその下側セクションに工具１
を把持するためのハンドル・シェル４を一体的に形成し
ていて、該工具を片手で保持しているときにアクチュエ
ータ３をハウジング２に対して押し上げてその上端部１
５でハウジング２に押し込むことができるようになって
いる。

【００２７】２本の駆動シャフト５，６がハウジング２
の上側から突出しており、それらの端部には回転対称の
研磨部材７，８がねじり力から保護されるように保持さ
れている。

【００２８】軸方向ストッパー９，或いは２つの軸方向
ストッパー９，１０が駆動シャフト間に形成されてお
り、該ストッパーは研磨部材７，８の間に押し込まれた
板金１１のために駆動シャフト６の軸方向の限界とガイ
ドとを形成している。軸方向ストッパー９，１０を横か
ら見た図が図３である。

【００２９】軸方向ストッパー９，１０は、固定的に取
り付けられていても良いし、また本発明の別の実施例で
は駆動シャフト６の軸方向に移動可能であっても良い。
その場合、処理されるべき板金のエッジと、研磨部材
７，８により処理される表面との間に明確な間隔を設定
することができる。

【００３０】例えば適当な粒子サイズを持ったコランダ
ムや砂などの、在来の材料除去手段が研磨部材７，８の
外側に付けられていて、当業者に周知されているように
板金から除去されるべき被覆に適合されている。

【００３１】研磨部材７，８の好ましい幅は１〜３セン
チメートルに達し、研磨部材自体は、それら部材の間に
傾けられて挿入された板金１１と平行に整列できるよう
になっている。その様な研磨部材は始めに言及した本出
願人の平行実用新案出願に記載されている。

【００３２】ハウジング２に、図２に示されているよう
に実質的にＵ形状の断面を持っていてハーフ・シェルと
して駆動軸６及び研磨部材８を実質的に同軸に囲むカバ
ーを設けることができる。

【００３３】作業者に危険が及ばない態様で、処理から
生じる研磨材料を取り除くために、例えば粉塵抜き取り
装置等の吸引装置（図示されていない）にカバー１２を
結合させることができる。

【００３４】カバー１２は対称形であるので、研磨部材
８だけを使用するとき、即ち工具の右側だけを板金処理
のために使用するときには、図２の場合とは反対の側
に、即ちハウジングの左側にもカバー１２を更に押しつ
けて粉塵から守る保護部材を形成することができる。２
つのカバー１２を両側に取り付けることも本発明の範囲
内のことである。

【００３５】更に、ハウジング２を粉塵抜き取り装置に
結合させることも本発明の範囲内のことである。

【００３６】次に、ハウジング２の上側部分の断面を示
している図５を参照する。この図では、図４で断面が示
されているアクチュエータ３は、確保された位置に置か
れている。

【００３７】アクチュエータ３は、矩形の断面形状を持
ったハウジング２の溝１３の中で縦方向に変位可能であ
って、その下側の円柱状端部１４の箇所で回動可能に保
持されている（図２，３及び８も参照）。

【００３８】アクチュエータ３の上端部１５は、下方に
押されて確保されている位置では、ハウジング２の上側
部分の突起２２にぶつかっていて、この位置では該アク
チュエータをハウジングに押し込むことはできない。こ
の様にして、始動スイッチすなわち始動弁１７が作動し
て駆動モーター１６が偶発的に動き始めることが防止さ
れる。図５に示されている工具１のオフ状態では、駆動
スピンドル１８に保持されているシャフト５は、重ね板
バネ２０の力によって駆動シャフト６及び処理されるべ
き板金１１から遠ざかって左方へ回動されている。駆動
スピンドル２１は、ハウジング２内でその縦軸に実質的
に平行に且つモーター１６の縦軸に平行に、堅固に設置
されている。

【００３９】駆動スピンドル１８，２１は、駆動シャフ
ト５，６のための１つ以上のボールベアリング又はスラ
イドベアリングを持つことができて、研磨部材８に対す
る研磨部材７の反回転運動が研削箇所で生じることとな
るように該ベアリングを駆動モーター１６に結合させる
ことができる。このことは、研磨部材７が左回転すると
きには研磨部材８も実質的に等しい回転角だけ左回転さ
せられることを意味する。１つの駆動モーター１６か
ら、堅固に設置されたスピンドル２１又は堅固に保持さ
れている駆動シャフト６及び回動可能に保持されている
駆動スピンドル又は駆動シャフトに同じ向きの回転運動
を生じさせる歯車は当業者に知られている。その様な歯
車は、例えば、３個のかみ合う歯車で、また必要ならば
カルダン継ぎ手を用いることにより、実現できる。

【００４０】次に図６を参照する。この図では、アクチ
ュエータ３は、最早確保された状態ではなくなってお
り、ハウジング２に対して相対的に上に押し上げられて
いて、ハウジング２の上側部分のストッパーすなわち突
起２２は最早アクチュエータが押し込まれるのを阻止し
ない。この状態で、工具１は作動できる、即ち、オンに
切り換えられるけれども、依然として板金１１を研磨部
材７及び８の間に挿入することができる。

【００４１】図７に示されているようにアクチュエータ
３をハウジング３の中に押し込むと、駆動スピンドル１
８及びそれに研磨部材７と共に保持されている駆動シャ
フト５を加工中の製品１１へ向けて右方に回動させるこ
とができる。これについて次に詳しく説明する。

【００４２】駆動スピンドル１８，２１，又はこれらに
よって駆動される研磨部材７，８の押圧力のための調整
装置が本発明に従って工具１を囲んでいるので、アクチ
ュエータ３の上端部は駆動スピンドル１８に直接には接
触しない。

【００４３】この調整装置は円柱状のピン２３を含んで
おり、その左側の端部は広げられている。円柱状のピン
２３は、変位可能に且つ円柱状ピン２３の縦軸線回りに
回転できるように、駆動スピンドル１８の貫通孔２４内
に保持されている。弾性力がピン２３に左へ向けて作用
するように圧力バネ（図示されていない）が貫通孔２４
内に設けられている。円柱状のピン２３をアクチュエー
タ３の上端部１５によって右方へ押すと、始めに駆動ス
ピンドル１８が重ね板バネ２０の力に抗してその回動軸
１９の周りに右方へ回動する。従って、処理されるべき
板金を研磨部材７，８がヤットコのようにつかみ、それ
らの外周面全体が板金面に当たるようになる。その時ア
クチュエータ３を更にハウジング２の中に押し込むと、
その上端部１５はハウジング２のストッパー２２の近傍
に位置し、これにより、円柱状ピン２３の後に確定され
るその軸方向の図７に示されている量“ｘ”だけの変位
を生じさせるけれども、駆動スピンドル１８をそれ以上
は回動させない。

【００４４】変位量“ｘ”は、ピン２３に付随する圧力
バネのバネ定数と共に、板金１１に研磨部材７，８から
作用することになる押圧力を非常に正確に確定すること
を可能にする。加工される製品１１はヤットコでつかま
れているのと同様の状態であるので、両方の研磨部材
７，８の押圧力は実質的に同一である。

【００４５】なるべく小さな遊びで、且つ良好な接触
で、アクチュエータ３の力をピン２３に伝達し、更にア
クチュエータ３の縦軸線の方向の復元力を生じさせるた
めに、ピン２５がピン２３内に、ピン２３の縦軸線に垂
直に、しっかり保持されている。図５，６及び７に示さ
れているように、ピン２３の中に置かれたピン２５の位
置を、ピン２３を回転させることにより、上方へ又は下
方へ、変更することができる。これにより、上端部１５
の突起２６にアクチュエータ３の縦方向に加わる力を生
じさせることができる。ピン２５に作用する引っ張りバ
ネ、又はピン２３に作用する回転バネによって、この力
を生じさせることができる。

【００４６】次に、空気モーター１６を備えた本発明の
第１実施例を示している図８を参照する。アクチュエー
タ３は、ハウジング２に押し込まれると、始動バルブ１
７の弁体２７に作用し、この様にして空気モーター１６
の空気供給チャネル２８からの通路を開いて空気圧を供
給させる。弁体２７は、軸方向に左方へ押さえバネ２７
に向けて圧縮応力を与えられており、これにより始動弁
１７の実質的に円筒状の弁体３０に入るが、それは、そ
の円筒状外周面に円形の通路開口部３１を有する。

【００４７】弁室３０は、調整可能な、回転可能に保持
されているカップ状エレメント３２により形成されてお
り、その右側のフロアにはねじの頭部の溝に似た溝があ
り、これによりカップ状エレメント３２をその縦軸線の
周りに回転させることができる。カップ状エレメント３
２を回転させることにより、通路開口部３１を供給チャ
ネル３３に対して相対的に変位させることができ、該開
口部の幅を変化させることができる。これによりスロッ
トル動作がなされ、これにより空気駆動モーター１６の
動力を精密に且つ非常に簡潔に設定することができる。
これにより、それぞれの作業圧力或いは種々の研磨部材
７，８に合わせて本発明の工具１を最適化することがで
きる。

【００４８】本発明の別の実施例では、駆動モーター１
６は電流電源又は蓄電池により動かされる電動機であっ
てもよく、始動弁７の代わりに電気或いは電子スイッチ
が使用され、このスイッチで予め決められたｒｐｍ及び
／又はトルクに設定できるようになっていることが好ま
しい。

【００４９】更に、ドイツ実用新案G 94 16 005.8に記
載されているように、研削工具をなるべく早く交換でき
るように研磨部材７，８にバイオネットを設けることも
本発明の範囲に含まれる。この実用新案の内容全体を参
照により本書に取り入れたものとする。更に、２つの駆
動シャフト５，６の一方を駆動スピンドル１８，２１に
着脱可能に固着しても良い。

【００５０】本発明の工具１は傑出した動作特性を持っ
ているので、その用途は実際には板金や金属部材には限
定されない。例えば、後で接着したり或いは化学或いは
熱による溶接を行うことができるように研磨部材７，８
の一方又は両方でプラスチック部品の被膜やコーティン
グを取り除くこともできる。

【００５１】更に、金属グリッド、階段の手摺、或いは
類似の円柱状又は角柱状の製品にラッカーを塗るための
準備作業として、例えば電流電源或いは蓄電池で駆動さ
れる形式で本発明の工具を使用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の工具を示す図である。

【図２】図１の工具を示す図であり、これにカバーが取
り付けられているが軸方向ストッパーは付けられていな
い。

【図３】図１に示されている工具を９０°回転させて示
す図であり、２つの軸方向ストッパーが付けられてい
る。

【図４】本発明の工具のアクチュエータを示す断面図で
ある。

【図５】図１に示されている本発明の工具の上側部分の
断面図であり、アクチュエータはその基本確保位置にあ
る。

【図６】図５の断面図を示しており、この場合には工具
のアクチュエータは最早確保されてはいない。

【図７】図５及び６に示されている本発明の工具の断面
図であり、アクチュエータは最早確保されていなくてハ
ウジングに押し込まれており、研磨部材は互いの方へ回
動されている。

【図８】本発明の工具の下側部分の断面図である。

【符号の説明】

１ 工具 ２ ハウジング ３ アクチュエータ ４ ハンドル・シェル ５ 駆動シャフト ６ 駆動シャフト ７ 研磨部材 ８ 研磨部材 ９ 軸方向ストッパー １０ 軸方向ストッパー １１ 板金 １２ カバー １３ 溝 １４ （３の）下端部 １５ （３の）上端部 １６ 駆動モーター １７ 始動弁 １８ 駆動スピンドル １９ 回動軸 ２０ 重ね板バネ ２１ 駆動スピンドル ２２ 突起又はストッパー ２３ 円柱状のピン ２４ 貫通孔 ２５ ピン ２６ 突起 ２７ 弁体 ２８ 空気供給チャネル ２９ 空気圧接続 ３０ 弁室 ３１ 通路開口部 ３２ カップ状エレメント ３３ 供給チャネル

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板金を処理するための手持ち式材料除去
   工具において、この工具は少なくとも１つの研磨部材の
   ための駆動装置を有し、該駆動装置の外面には板金を処
   理するための材料除去手段が設置されており、 該駆動装置により別の研磨部材を駆動することができる
   ようになっており、該研磨部材間に置かれた板金の両面
   をその両方の研磨部材により同時に処理できるようにな
   っていることを特徴とする手持ち式工具。
2. 【請求項２】 研磨ホイールを各々保持する２つの駆動
   スピンドルを有し、そのうちの少なくとも１つは他方の
   駆動スピンドルの方へ回動又は移動し得るようになって
   いることを特徴とする請求項１に記載の手持ち式工具。
3. 【請求項３】 該駆動スピンドルから該研磨部材に加わ
   る接触圧力を作業者の起動圧力とは無関係に制限し或い
   は自動的に設定できるようにする調整装置を有すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の手持ち式工具。
4. 【請求項４】 該駆動装置は回転駆動装置を包含してお
   り、該研磨部材は回転対称の研磨部材であることを特徴
   とする請求項１，２又は３に記載の手持ち式工具。
5. 【請求項５】 処理されるべき表面に自動的に平行に整
   列する研磨部材を有することを特徴とする請求項４に記
   載の手持ち式工具。
6. 【請求項６】 処理されるべき板金のエッジに対して該
   研磨部材を案内する案内装置を形成する少なくとも１つ
   の軸方向ストッパーを有することを特徴とする請求項１
   乃至５のいずれかに記載の手持ち式工具。
7. 【請求項７】 該駆動シャフト及び／又は該研磨部材は
   それぞれ着脱可能に取り付けられるようになっているこ
   とを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の手持
   ち式工具。
8. 【請求項８】 該ハウジングの横に設置されたアクチュ
   エータによって該工具を片手で操作できるようになって
   いることを特徴とすることを特徴とする請求項１乃至７
   のいずれかに記載の手持ち式工具。
9. 【請求項９】 該アクチュエータは、その基本オフ位置
   ではオンに切り替わらないように確保されることを特徴
   とする請求項８に記載の手持ち式工具。
10. 【請求項１０】 該アクチュエータが非確保位置にある
    ときには該アクチュエータによって該研磨部材を回動さ
    せて相互に近寄せることができるようになっていること
    を特徴とする請求項８又は９に記載の手持ち式工具。
11. 【請求項１１】 該研磨部材を回動させる前又は回動さ
    せている間に該アクチュエータによって該駆動モーター
    をオンに切り換えることができるようになっていること
    を特徴とする請求項８，９又は１０に記載の手持ち式工
    具。
12. 【請求項１２】 該駆動モーターは空気モーターであ
    り、該駆動モーターの始動弁は調整可能なスロットルを
    有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに
    記載の手持ち式工具。
13. 【請求項１３】 該駆動モーターは電動機であり、その
    トルク及び／又はｒｐｍは電子的に調整されるようにな
    っていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか
    に記載の手持ち式工具。
14. 【請求項１４】 該ハウジングに反転可能に据え付ける
    ことができて、もう１つの被覆領域をそれぞれ提供する
    カバーを更に有することを特徴とする請求項１乃至１３
    のいずれかに記載の手持ち式工具。
15. 【請求項１５】 研磨材料用の吸引装置を有し、この装
    置は該カバー又は該工具のハウジングに設けられている
    ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の
    手持ち式工具。