JPWO2008004285A1 - 金属板等の接合方法およびサンダ - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、溶接は金属板が熱変形したり残留応力を生じ、リベットは瞬間的な点圧によって、リベット孔周辺に衝撃歪と残留応力を生じ、接合精度や接合後の変形の惧れがあって安定性がなく、またネジ止めではねじ込み作業が煩雑になり、しかも何れの場合も溶接跡やリベット、ビス等が表出して体裁が悪い、という問題があった。
したがって、このような一般的な接合方法では、例えば高度の表面均整化を要求される車体の損傷部の補修に応じられない。
このため、通常は損傷部を含む車体部品を新規部品と取り替えて対応していたが、そのような補修方法では、車体部品に隣接する他の部品、例えばウィンドガラスやバンパ等の着脱を要して手間が掛かり、また補修費が嵩んで不合理になる。
そして、前記接着剤が略硬化したところで、前記タッピングスクリュをビス孔にねじ込み、該ビス孔と、前記金属板の端部間の凹部に接着剤を充填し、前記ビスの頭部を隠蔽するとともに、金属板の接合部分を均整化して、外見上、接合部のない単一の金属板のように形成していた(例えば、特許文献1参照)。
そして、前記接着剤が略硬化したところで、前記タッピングスクリュをビス孔にねじ込み、該ビス孔と、前記金属板の面取り加工部と端縁との間の凹部に同質の接着剤を充填し、前記ビスの頭部を隠蔽するとともに、金属板の接合部分を均整化して、外見上、接合部のない単一の金属板のように形成する方法も同時に提案している。
また、例えば自動車の車体用のように、薄板の鋼板同志を接合する場合、ビスの頭部がビス孔内に埋没する長さのタッピングスクリュを要し、しかもタッピングスクリュは約50mmピッチで配置しなければ、接合代の接着剤に対して良好な押圧状態を得られなかった。
このような条件を満たすためには、特注のタッピングスクリュを用いなくてはならず、またその一連の接合作業に際しても、ビス孔の孔明け作業やタッピングスクリュのねじ込み作業、および接着剤の充填作業等を要して、作業が煩雑で手間が掛かる等の問題があった。
その結果、左右の金属板端部に段差ができた場合、金属板間を含む段差側の金属板の表面にパテを塗って均整化していたが、作業に手間が掛かるばかりか、接合跡を外部から感得されて体裁が悪い、という問題があった。
また、前述の補修方法は、折り返し部に接着剤を介して板金を単に接合配置しているため、折り返し部の寸法のバラツキや接着剤の多少によって、接合する板金の面一性を得られず、またその品質が区々になって、接合部の均整化や美麗な外観は期待できなかった。特に、接合部分が複雑かつ三次元の湾曲面の場合、接合部の面一ないし均整の低下が著しく、予ねてよりその改良が望まれていた。
更に、本発明の金属板等の接合方法は、前記押圧板を比透磁率の小さな部材で形成し、前記押圧板に磁力の透過を可能にして、該磁力の減衰を防止するとともに、磁力を利用した接合面の面一を実現し得るようにしている。
本発明の金属板等の接合方法は、前記押圧板を板厚方向に湾曲可能にし、湾曲した接合部に沿って容易に湾曲し、湾曲した接合面の面一を実現し得るようにしている。
また、本発明の金属板等の接合方法は、前記接合端部の他側表面に亘って、複数の押圧板を隣接して配置するようにして、押圧板の湾曲を促し、湾曲した接合部の面一化に容易に応じられるようにしている。
更に、本発明の金属板等の接合方法は、前記押圧板の裏面に非接着シ−トを取り付け、吸引変位した金属板によって押し出された接着剤が、押圧板へ付着する事態を防止し、押圧板の取り外しを容易に行なえるようにしている。
また、本発明の金属板等の接合方法は、前記接合端部側表面の面一後、前記接着剤が硬化するようにして、前記接合端部の吸引変位を確保するとともに、接合端部の面一状態を確実に得られるようにしている。
更に、本発明の金属板等の接合方法は、前記接合端部側表面の面一後で、前記接着剤の硬化後、前記押圧板を取り外し、金属板間に対する充填剤の充填を容易に行えるようにしている。
本発明の金属板等の接合方法は、前記押圧板の取り外し後、前記接合端部の他側の金属板間に充填剤を充填するようにして、接合端部側表面の面一状態を保持し得るようにしている。
更に、本発明の金属板等の接合方法は、前記充填剤は、線膨張係数が可及的に小であり、充填剤の膨張と収縮を抑制し、例えば夏季における充填剤の熱膨張による膨出を防止して、接合跡の感得を防止するようにしている。
本発明の金属板等の接合方法は、前記吸着具は、コ字形断面の鋼板製のハウジング内にマグネットブロックを装着して構成し、吸着具の具体的な構成を提案している。 また、本発明の金属板等の接合方法は、前記ハウジングの端縁を、マグネットブロックの端面から突出配置し、前記端縁から磁力を効率良く放出させ、吸着具の安定して定着するようにしている。
更に、本発明の金属板等の接合方法は、前記吸着具に把持部を設け、吸着具を簡便に取り扱えるようにしている。
本発明の金属板等の接合方法は、複数の吸着具をハンドルで連結し、複数の吸着具を容易に取り扱えるようにしている。
また、本発明の金属板等の接合方法は、前記充填剤の硬化後、サンダで平滑に研削するようにして、充填剤の表面を簡便に研削し得るようにしている。
更に、本発明の金属板等の接合方法は、前記ビスの頭部の研削面と前記接合端部の表面とを面一後、それらの表面を塗装し、接合端部の表面を合理的に塗装するようにしている。
また、本発明のサンダは、前記研削板を研削方向に細長に形成するとともに、該研削板をその長さ方向に往復直線作動可能にし、研削板の小形軽量化を図り、良好な操作性を確保するとともに、狭小スペ−スでの研削を実現可能にしている。
更に、本発明のサンダは、前記研削板の先端部を押圧し、該研削板を被研削部の表面に沿わせて移動可能にして、湾曲した被研削面の湾曲面に沿って研削板を作動可能にし、その研削を実行可能にしている。
本発明のサンダは、前記駆動部を設置可能な揺動枠を設け、該揺動枠の対向位置に揺動レバ−を揺動自在に連結し、該揺動レバ−の端部に保持板を板厚方向に回動可能に連結し、該保持板の間に前記研削板を板厚方向に湾曲可能に取り付け、被研削面に応じて研削板を変位させ、被研削面を精密に研削し得るようにしている
更に、本発明のサンダは、前記駆動部を振動可能に設け、該駆動部の振動を介して、揺動枠と該揺動レバ−とを連動可能に設け、振動を利用した研削を実現可能にしている。
本発明のサンダは、前記駆動部を揺動枠上に握持可能に突出し、サンダの操作性を向上し、これを容易に使用し得るようにしている。
また、本発明のサンダは、前記駆動部を押圧し、前記研削シ−トを被研削部の表面に沿わせて変位可能にし、種々の被研削面に対する研削を容易に行えるようにしている。
また、本発明の金属板等の接合方法は、二つの接合端部側表面を、平面または湾曲面状に面一にするから、平坦面から複雑な湾曲面に至るまで、多様な接合面の面一を得ることができる。
更に、本発明の金属板等の接合方法は、前記押圧板を比透磁率の小さな部材で形成し、前記押圧板に吸着具の磁力を透過させるから、押圧板に磁力の透過を可能にし、該磁力の減衰を防止するとともに、磁力を利用した接合面の面一を実現することができる。
また、本発明の金属板等の接合方法は、前記接合端部の他側の表面に亘って、複数の押圧板を隣接して配置するから、押圧板の湾曲を促し、湾曲した接合面に容易に応じられる効果がある。
更に、本発明の金属板等の接合方法は、前記押圧板の裏面に非接着シ−トを取り付けるから、吸引変位した接合端部によって押し出された接着剤が押圧板へ付着する事態を防止し、押圧板を容易に取り外すことができる。
また、本発明の金属板等の接合方法は、前記接合端部側表面の面一後、前記接着剤が硬化するから、前記接合端部の吸引変位を確保するとともに、接合端部の面一状態を確実に得られる効果がある。
更に、本発明の金属板等の接合方法は、前記接合端部側表面の面一後で、前記接着剤の硬化後、前記押圧板を取り外すから、金属板間に対する充填剤の充填を容易に行なうことができる。
本発明の金属板等の接合方法は、前記押圧板の取り外し後、前記接合端部の他側の金属板間に充填剤を充填するから、接合端部側表面の外観を整えることができる。
更に、本発明の金属板等の接合方法は、前記充填剤は、線膨張係数が可及的に小であるから、充填剤の膨張と収縮を抑制し、例えば夏季における熱膨張による膨出を防止して、接合跡の感得を防止することができる。
本発明の金属板等の接合方法は、前記吸着具は、コ字形断面の鋼板製のハウジング内にマグネットブロックを装着して構成するから、吸着具の実現可能な構成を提案することができる。
また、本発明の金属板等の接合方法は、前記ハウジングの端縁を、マグネットブロックの端面から突出配置すっるから、前記端縁から磁力を効率良く放出させ、吸着具を安定して定着させることができる。
本発明の金属板等の接合方法は、前記吸着具に把持部を設けるから、吸着具を簡便に取り扱うことができる。
また、本発明の金属板等の接合方法は、複数の吸着具をハンドルで連結するから、複数の吸着具を容易に取り扱うことができる。
更に、本発明の金属板等の接合方法は、前記充填剤の硬化後、サンダで平滑に研削するから、充填剤の表面を簡便に研削することができる。
また、本発明の金属板等の接合方法は、前記ビスの頭部を平滑に研削し、該頭部の研削面と前記接合端部の表面とを面一にするから、タッピングスクリュの残置した接合端部の表面の塗装に備えることができる。
更に、本発明の金属板等の接合方法は、前記ビスの頭部の研削面と前記接合端部の表面とを面一後、それらの表面を塗装するから、接合端部の表面を合理的に塗装することができる。
また、本発明のサンダは、前記研削板を研削方向に細長に形成するとともに、該研
削板をその長さ方向に往復直線作動可能にしたから、研削板の小形軽量化を図り、良好な操作性を確保するとともに、狭小スペ−スでの研削を実現することができる。
更に、本発明のサンダは、前記研削板の先端部を押圧し、該研削板を被研削部の表面に沿わせて移動可能にしたから、湾曲した被研削面の湾曲面に沿って研削板を作動し、その研削を実行することができる。
また、本発明のサンダは、前記揺動レバ−の作動を介して、前記研削板をその長さ方向と幅方向へ作動可能にしたから、種々の研削方向と多様な研削条件に応じられ、精密かつ美麗な研削面を得られる効果がある。
本発明のサンダは、前記駆動部を揺動枠上に握持可能に突出したから、サンダの操作性を向上し、これを容易に使用することができる。
また、本発明のサンダは、前記駆動部を押圧し、前記研削シ−トを被研削部の表面に沿わせて変位可能にしたから、種々の被研削面に対する研削を容易に行なうことができる。
4a,4b,9a 微小湾曲部
5 金属板(補修部材)
6,31 接合片(接合代)
10 接着剤
12 押圧板
13 非接着シ−ト
15 吸着具
17 マグネットブロック
18 把持部
19 充填剤
20 サンダ
22 研削板
28 被研削部
29 研削シ−ト
34 タッピングスクリュ
34a 頭部
35 塗装部
36 揺動枠
37 駆動部(振動装置)
39 揺動レバ−
前記損傷部3を補修する場合は、先ず前記損傷部3を適宜工具を用いて適宜形状に切除し、その切除部周辺を適宜工具(図示略)を用いて内側に斜状に折り曲げ、その表面にテ−パ状の開口面4を形成する。
前記開口面4は、前記被補修側板体5の板厚と後述する接着剤の塗布厚の相加分、段部を形成して折り曲げられ、その平坦な切除部の端縁側を被補修側板体5と略平行に折り曲げ、前記被補修側板体5と一体的な接合片である接合代6を形成している。
前記開口面4の表面側、つまり外側の折り曲げ部と、内側の折り曲げ部とにアール状の微小湾曲部4a,4bを前記工具、または別の工具によって成形している。
前記補修側板体7は、その端部周辺に前記接合代6と略等幅の接合代8を有し、その端縁に前記開口面4と同様なテ−パ状の開口面9を形成し、その表面側に前述と同様なアール状の微小湾曲部9aを、前記工具または別の工具によって成形している
前記接着剤10として、実施形態ではエポキシ樹脂を主体とする主剤と、硬化剤とからなるものを用いている。
前記押圧板12の表面の中央に指標線14が縦方向に形成され、該指標線14を被補修側板体5と補修側板体7の接合端部の中央に位置付け、前記押圧板12を左右均等に配置可能にしている。
前記吸着具15は、比透磁率の高い鋼板製のハウジング16と、該ハウジング16の内部に固定した、例えば軽量で大きな磁力を有する永久磁石からなるマグネットブロック17とからなり、前記ハウジング16は鋼板を略コ字形断面に屈曲形成し、その屈曲片16aの端縁を、マグネットブロック17よりも僅かに突出して、磁極を形成可能にしている。eはその突出量である。
図中、18はハウジング16の中央に突設した略T字形状の把持部で、吸着具15を保持可能にしている。
そして、前記接着剤10が硬化する間、裏面側の被補修側板体5の端部と接合代8を吸引変位させ、それらの表面を押圧板12を基準面に面一状態に形成可能にしている。
したがって、接合代6,8との間に一定厚の接着層10が形成される。
その後、接着剤10が硬化し、被補修側板体5と接合代8の表面が面一状態を保持し、また前記一定厚の接着層10によって、一定の接着強度を得られる。
また、接着剤10の一部は接合代6の端部と、補修側板体7の裏面に押し出され、それらの固着力を強化する一方、このように接着剤10が押し出されても、それらは被補修側板体5および補修側板体7の裏面側に置かれるから、前記板体5,7の表面外観を損ねることはない。
その後、接着剤10が硬化し、被補修側板体5と接合代8の表面が面一状態を保持し、また前記一定厚の接着層10によって、一定の接着強度を得られる。
この場合、補修側板体7が前述のように吸引変位しても、接着剤10の塗布量が極端に少なくない限り、接着剤10による接着に支障はない。
その際、前述のように押圧板12は接着剤10の接着を回避しているから、把持部18を傾倒する等して、吸着具15を容易に撤去できる。
前記サンダ20は図12乃至図14のように、サンダ本体21と研削板22とからなり、このうちサンダ本体21は細長円筒状に形成され、その内部に圧縮空気を作動源とする往復直線運動機構と駆動機構(共に図示略)を内蔵し、その一端に圧縮空気源に連通する空気ホ−ス23を接続し、外周面に操作レバ−24の一端を回動可能に連結している。
前記研削板22は弾性および柔軟性に富む軟質塩化ビニル等の合成樹脂材によって、前記保持板26よりも長尺な横長矩形に形成され、その先端部を手指27で軽く押圧することで、板厚方向に湾曲可能に構成され、被研削面28の湾曲面28aに自在に変形可能にしている。
前記研削板22の下面に、面ファスナ(図示略)を介して所定の砥粒を塗布した研削シ−ト29が着脱自在に取り付けられ、前記研削板22と同動可能にされている。
次に、サンダ本体21を保持し、研削シ−ト29を充填剤19の表面に押し当て、研削板22の先端部に手指28を添えて軽く押圧し、研削板22ないし研削シ−ト29を接合代6,8の表面ないし湾曲面形状に沿わせる。
このため、前記往復直線運動は連結杆25から保持板26を介して研削板22に伝達され、該板22に研削シ−ト29が同動して充填剤19の表面を研削する。
その間、研削板22の先端部に手指28を終始添えて軽く押圧し、研削板22ないし研削シ−ト29を接合代6,8の表面ないし湾曲面形状に沿わせる。
したがって、所望の曲率に容易に湾曲できるとともに、このような凹状湾曲部の研削時に際しても、基本的に研削板22の先端部に手指28を添えて軽く押圧し、被研削部の湾曲面形状に沿わせて作業する。この状況は図12の仮想線のようである。
なお、研削シ−ト29が使用によって磨耗し、或いは別の粗さの研削シ−ト29に交換するときは、ファスナを剥がして所望のものと交換する。
補修後、前記充填剤19の研削部を含む接合部は、周囲の表面および曲面状態と同様に均整化されて補修されているから、接合部が周囲と一体に感得される。
しかも、充填剤19は従来のものに比べて線膨張係数が小さいものを採用しているから、夏季における膨張や冬季における収縮が可及的に抑制され、前記時期における充填剤19の剥離や膨出を阻止し、接合跡の表出を回避して均整を保持する。
このうち、図15乃至図18は本発明の第2の実施形態を示し、この実施形態は被補修側板体5と補修側板体7の接合端部を板厚方向に重合して配置する代わりに、空隙部11を介在して同一面上に突き合わせて配置し、それらの裏面に接着剤10を塗布し、これに前記板体5,7と別体の接合片31を重合配置している。
したがって、従来のようなタッピングスクリュ−やそのビス孔の形成を要さず、その分前記作業を容易かつ速やかに行え、しかも接合端部表面の精密な面一性を得られる。
この後、前述と同様の要領で吸着具15を撤去し、押圧板12を取り外して、空隙部11に充填剤19を充填し、その乾燥硬化後、前記サンダ20を用いて充填剤19の表面を研削する。
この場合、吸着具15は、空隙部11の開口幅よりも若干離間して連結され、被補修側板体5と補修側板体7の種々の接合端部の設置に適合可能にしている。
したがって、前記板体5,7は、金属板に限らず、非鉄金属、非金属等の種々の板材の接合に適用することができる。
この場合、前記頭部34aは非常に薄厚に形成され、両板体5,7の仮止めを奏するとともに、前記サンダによって速やかに削り取られるから、サンダによる摩擦熱が両板体5,7やタッピングスクリュ34の螺軸に蓄積されることがなく、またその切除部を板体5,7の表面と面一に形成する。この状況は図21のようである。
したがって、従来のようにビス孔33に充填剤または接着剤を充填する面倒がなく、
また接合部の両板体5,7にタッピングスクリュ34が残置し、接合片31との接合強度を強化する。
すなわち、このサンダ20は、略コ字形の揺動枠36上に振動装置37を設置し、該振動装置37は手38で握持可能な略円筒状に形成され、その内部に圧縮空気によって駆動可能なタ−ビン(図示略)を備えていて、該タ−ビンによって球面状に揺動かつ振動可能に構成している。
このようにすると、保持板26,26が被研削部28の表面形状に沿ってピン40を中心に回動し、該保持板26,26間の研削板22が緩やかに湾曲して、研削シ−ト29がこれに同動して湾曲する。
このため、保持板26,26がその長さ方向および幅方向に揺動し、これに研削板22と研削シ−ト29が同動して、充填剤19の表面を多方向に研削する。
したがって、作業者は振動装置37を握持し、これを軽く押圧するだけで労力の負担が少なく、またサンダ20を前後に移動する必要もないから、容易かつ合理的に作業でき、研削シ−ト29が多方向に移動して充填剤19の表面を精密に研削する。
したがって、枢支位置より外側の保持板26は、その表面積が内側の保持板26の1/2であるにも拘わらず、均等な研削を可能にしている。
Claims (28)
- 互いに接合する二つの金属板の接合端部を板厚方向または板厚と直角方向に離間して配置し、前記接合端部の一側に前記金属板と一体若しくは別体の接合片を配置し、前記接合端部と接合片とを接着する金属板等の接合方法において、前記接着剤の硬化前に、前記接合端部の他側の表面に亘って押圧板を配置し、該押圧板の表面に磁力を有する吸着具を設置し、該吸着具の磁力を介して前記押圧板を前記接合端部の他側表面に密着し、かつ前記磁力を介して前記接合端部を吸引変位させ、前記二つの接合端部側表面を前記押圧板を基準に面一にすることを特徴とする金属板等の接合方法。
- 前記二つの接合端部側表面を、平面または湾曲面状に面一にする請求項1記載の金属板等の接合方法。
- 前記押圧板を比透磁率の小さな部材で形成する請求項1記載の金属板等の接合方法。
- 前記押圧板が板厚方向に湾曲可能である請求項1記載の金属板等の接合方法。
- 前記接合端部他側表面に亘って、複数の押圧板を隣接して配置する請求項1記載の金属板等の接合方法。
- 前記押圧板の裏面に非接着シ−トを取り付ける請求項1記載の金属板等の接合方法。
- 前記押圧板に一または複数の吸着具を設置する請求項1記載の金属板等の接合方法。
- 前記接合端部側表面の面一後、前記接着剤が硬化する請求項1記載の金属板等の接合方法。
- 前記接合端部側表面の面一後で、前記接着剤の硬化後、前記押圧板を取り外す請求項8記載の金属板等の接合方法。
- 前記押圧板の取り外し後、前記接合端部の他側の金属板間に充填剤を充填する請求項1または請求項9記載の金属板等の接合方法。
- 遅くとも充填剤の充填前に、前記充填剤を充填する金属板間の少なくとも表面側の角部を微小湾曲状に形成する請求項10記載の金属板等の接合方法。
- 前記充填剤は、線膨張係数が可及的に小である請求項10記載の金属板等の接合方法。
- 前記吸着具を、コ字形断面の鋼板製のハウジング内にマグネットブロックを装着し
て構成する請求項1記載の金属板等の接合方法。 - 前記ハウジングの端縁を、マグネットブロックの端面から突出配置する請求項13
記載の金属板等の接合方法。 - 前記吸着具に把持部を設けた請求項1または請求項13記載の金属板等の接合方法。
- 複数の吸着具をハンドルで連結した請求項1または請求項13記載の金属板等の接合方法。
- 前記充填剤の硬化後、サンダで平滑に研削する請求項9記載の金属板等の接合方法。
- 互いに接合する二つの板体の接合端部を板厚方向または板厚と直角方向に離間して配置し、前記接合端部の一側に前記板体と一体若しくは別体の接合片を配置し、前記接合端部と接合片とを接着するとともに、前記板体の少なくとも一方を前記接合片にビス止めする金属板等の接合方法において、前記ビスに薄厚頭部のタッピングスクリュを使用し、前記接着剤の硬化後、前記ビスの頭部を研削し、かつ前記ビスを前記板体の接合端部に残置することを特徴とする金属板等の接合方法。
- 前記ビスの頭部を平滑に研削し、該頭部の研削面と前記接合端部の表面とを面一にする請求項18記載の金属板等の接合方法。
- 前記ビスの頭部の研削面と前記接合端部の表面とを面一後、それらの表面を塗装する請求項18記載の金属板等の接合方法。
- 駆動部と、該駆動部に連係して作動し、研削シ−トを保持可能な研削板とを備えたサンダにおいて、前記研削板を板厚方向に湾曲可能に設けたことを特徴とするサンダ。
- 前記研削板を研削方向に細長に形成するとともに、該研削板をその長さ方向に往復直線作動可能にした請求項21記載のサンダ。
- 前記研削板の先端部を押圧し、該研削板を被研削部の表面に沿わせて移動可能にした請求項21または請求項22記載のサンダ。
- 前記駆動部を設置可能な揺動枠を設け、該揺動枠の対向位置に揺動レバ−を揺動自在に連結し、該揺動レバ−の端部に保持板を板厚方向に回動可能に連結し、該保持板の間に前記研削板を板厚方向に湾曲可能に取り付けた請求項21記載のサンダ。
- 前記揺動レバ−の作動を介して、前記研削板をその長さ方向と幅方向へ作動可能にした請求項24記載のサンダ。
- 前記駆動部を振動可能に設け、該駆動部の振動を介して、前記揺動枠と揺動レバ−とを連動可能に設けた請求項24記載のサンダ。
- 前記駆動部を揺動枠上に握持可能に突出した請求項24記載のサンダ。
- 前記駆動部を押圧し、前記研削シ−トを被研削部の表面に沿わせて変位可能にした請求項24記載のサンダ。
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