(57)【要約】【課題】本発明は板金に発生した損傷を修理する板金修理方法及び修理後の板金構造に関し、板金の凹部発生位置の剛性を確実に高めると共に板金修理作業の効率化を図ることを課題とする。【解決手段】表面１ａに塗装がされた板金１に発生した凹部２を修理する板金修理方法であって、板金１の凹部２を板金加工治具５を用いて変形前の形状に引き出す工程と、板金１の裏面１ｂの少なくとも凹部発生領域３を含む位置に紫外線硬化型樹脂１０を配設する工程と、板金１の裏面１ｂに紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂１０を硬化させる工程と、板金１の表面１ａの引き出し処理が行われた位置にパテ１４を配設する工程と、このパテ１４の配設位置を含む板金１の表面１ａに塗装を行い塗装膜１５を形成する工程とを有する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に塗装がされた板金に発生した凹部を修理する板金修理方法であって、
前記板金の裏面で、少なくとも前記凹部の発生領域を含む位置に紫外線硬化型樹脂を配設する工程と、
前記板金の裏面に紫外線を照射し、前記板金の裏面に配設された前記紫外線硬化型樹脂を硬化させる工程と、
前記板金の表面の前記復元処理が行われた位置にパテを配設する工程と、
前記パテの配設位置を含む前記板金の表面に塗装を行う工程と
を含むことを特徴とする板金修理方法。
【請求項２】
前記紫外線硬化型樹脂を配設する工程において、前記紫外線硬化型樹脂をスプレーすることにより前記板金の裏面に前記紫外線硬化型樹脂を配設することを特徴とする請求項１記載の板金修理方法。
【請求項３】
前記凹部の発生領域の面積をＳ１とし、前記紫外線硬化型樹脂を配設する面積をＳ２としたとき、（１．３×Ｓ１）≦Ｓ２≦（３．０×Ｓ１）としたことを特徴とする請求項１又は２記載の板金修理方法。
【請求項４】
前記板金は高張力鋼板である請求項１乃至３のいずれか一項に記載の板金修理方法。
【請求項５】
板金の表面に塗装膜がされた板金構造であって、
前記基板の裏面に紫外線硬化型樹脂が配設されてなる板金構造。
【請求項６】
前記基板と前記塗装膜との間にパテが配設されてなる請求項５記載の板金構造。
【請求項７】
前記板金は高張力鋼板である請求項５又は６記載の板金構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は板金修理方法及び板金構造に係り、特に板金に発生した損傷を修理する板金修理方法及び修理後の板金構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車のアウタパネルとして使用される鋼板は薄くなり、強度を維持するために高張力鋼板が多用されるようになってきている。自動車のボディ設計を行う際、同じ強度を確保するに当たって、一般鋼材（軟鋼板等）を用いる場合に比べて高張力鋼板は薄肉化できるので、フレームなどの主要構成部の軽量化を図ることができる。
【０００３】
ところで、衝突時等の外力が印加されたことにより車両パネルに凹部（損傷）が発生した場合、修理の方法としては、先ず損傷箇所の塗装膜を除去し、次に当該塗装膜を除去した箇所にパテを塗布し、その後に塗装及び仕上げを行う方法が一般に用いられている。この修理工程においては、凹部に板金補修用のパテ（例えば、エポキシ系の化樹脂よりなる）を塗布した後にこのパテを乾燥・硬化すると、樹脂に硬化収縮が発生することが知られている。
【０００４】
これに対し、上記のように高張力鋼板は板厚が薄いため、外力に対して非常に延びやすい性質を有している。よって、高張力鋼板に対して上記のような修理を行う場合、高張力鋼板の剛性がこのパテの収縮力に耐えられず、高張力鋼板に歪が発生する可能性がある。
【０００５】
また、凹部に板金補修用のパテを配設した後、このパテを加熱乾燥する処理が実施されるが、前記のように高張力鋼板は軟鋼板と比較して板厚が薄く剛性が低いため、この温度により熱膨張してしまう。このように、高張力鋼板はパテの乾燥時においても歪が発生するおそれがある。
【０００６】
これらの問題点を解決するために、板金に発生した凹部に板金の表面から紫外線硬化型樹脂からなる剛性補助材を配設し、これにより高張力鋼板を補強して車両パネル全体としての剛性を高めることが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１００１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のように板金の表面から剛性補助材を凹部に配設する方法では、剛性補助材を配設できる範囲が凹部内に限定されてしまう。これは次の理由による。即ち、板金修理において板金の表面に最も要求されるのは、板金塗装の美観を良好とすることである。また、剛性補助材の配設位置は、塗装が不自然にされる可能性がある。よって、剛性補助材を凹部を超えて配設した場合には、板金塗装が不自然となり美観が損なわれるおそれがある。そこで、剛性補助材の配設は、凹部内に限定的に配設されることが行われていた。これは、紫外線硬化型樹脂を剛性補助材として用いる場合だけではなく、紫外線硬化型樹脂を塗装用のパテとして用いるときも同様である。
【０００９】
よって、従来の剛性補助材を板金の表面から凹部内に配設する方法では、剛性補助材の配設量が少なく、高張力鋼板に発生する歪を十分に防止することができないという問題点があった。
【００１０】
また、上記のように板金の表面は美観を重要視するため、従来の修理方法では凹部に剛性補助材を配設する際、板金表面の美観が損なわれないように細心の注意を払いながら剛性補助材を配設する必要がある。このため、剛性補助材の配設作業は面倒で、処理に時間を要するという問題点もあった。
【００１１】
更に従来の方法では、剛性補助材となる紫外線硬化型樹脂を硬化させる際、必然的に板金の表面側から紫外線を照射させる必要がある。一般に板金の表面側（即ち、アウタパネルの表面側）は、修理作業者が修理作業を行う際に長時間にわたり作業を行う場所である。また、紫外線照射時においては、紫外線は人体に悪影響を及ぼすために作業者は紫外線防止用の防具を装着する必要がある。このため、板金の表面側から紫外線を照射さる方法では、作業者が長い時間紫外線防止用の防具を装着する必要があり、作業性が悪いという問題点もあった。
【００１２】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、板金の凹部発生位置の剛性を確実に高めると共に板金修理作業の効率化を図りうる板金修理方法及び板金構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題は、第１の観点からは、
表面に塗装がされた板金に発生した凹部を修理する板金修理方法であって、
前記板金の裏面で、少なくとも前記凹部の発生領域を含む位置に紫外線硬化型樹脂を配設する工程と、
前記板金の裏面に紫外線を照射し、前記板金の裏面に配設された前記紫外線硬化型樹脂を硬化させる工程と、
前記板金の表面の前記復元処理が行われた位置にパテを配設する工程と、
前記パテの配設位置を含む前記板金の表面に塗装を行う工程と
を含むことを特徴とする板金修理方法により解決することができる。
【００１４】
また上記の課題は、第２の観点からは、
板金の表面に塗装膜がされた板金構造であって、
前記基板の裏面に紫外線硬化型樹脂が配設されてなる板金構造により解決することができる。
【発明の効果】
【００１５】
開示の板金修理方法及び板金構造によれば、紫外線硬化型樹脂を板金の裏面において凹部の発生領域を含む位置に配設するため、紫外線硬化型樹脂を凹部の大きさに限定されることなく、凹部の発生領域よりも広く紫外線硬化型樹脂を配設することが可能となる。このため、紫外線硬化型樹脂により板金を確実に補強することが可能となる。
【００１６】
また、紫外線硬化型樹脂を板金の裏面に配設するため、紫外線硬化型樹脂を硬化させるための紫外線照射も板金の裏面に実施すればよいため、板金修理の作業性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本発明の一実施形態である板金修理方法を説明するための図であり、凹部が発生した板金を示す断面図である。
【図２】図２は本発明の一実施形態である板金修理方法を説明するための図であり、凹部発生領域に板金加工治具を装着した状態を示す図である。
【図３】図３は本発明の一実施形態である板金修理方法を説明するための図であり、板金加工治具により凹部を引き出す工程を示す図である。
【図４】図４は本発明の一実施形態である板金修理方法を説明するための図であり、板金の背面に紫外線硬化型樹脂をスプレーする工程を示す図である。
【図５】図５は本発明の一実施形態である板金修理方法を説明するための図であり、紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射する工程を示す図である。
【図６】図６は本発明の一実施形態である板金修理方法を説明するための図であり、板金の表面にパテを配設する工程を示す図である。
【図７】図７は本発明の一実施形態である板金修理方法を説明するための図であり、パテが形成された板金の表面に塗装を行う工程を示す図である。
【図８】図８は凹部を引き出す他の方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００１９】
図１乃至図７は本発明の一実施形態である板金修理方法を修理手順に沿って示す図であり、特に図７は板金修理が完了した後の板金構造を示している。
【００２０】
また、本実施形態では、板金１として高張力鋼板を用いた例について説明する。高張力鋼板は同じ強度を確保するにあたって一般鋼材（軟鋼板等）を用いる場合に比べて高張力鋼板は薄肉化できるので軽量化を図れる。しかしながら、一方において高張力鋼板は板厚が薄いため剛性が低く延びやすいため、歪が発生しやすいという特性を有していることは前述した通りである。
【００２１】
先ず、板金１に発生した凹部２に対する板金修理方法を説明するに先立ち、説明の便宜上、修理後の板金１の板金構造について説明する。図７は、修理後の板金１を示す断面図である。
【００２２】
板金１は、例えば自動車のアウタパネル（ドアやボディ等）であり、高張力鋼板からなる。この板金１の板厚は、例えば0.6〜0.8ｍｍ程度である。図７に示す例では、衝突により窪んだ部分を後述する引き出し処理を行うことにより図中矢印Ｓ１で示す面積の凹部２とし、その表面側にパテ１４を配設している。尚、図において、板金１の矢印Ｘ２側が表面１ａであり、矢印Ｘ１側が裏面１ｂである。
【００２３】
パテ１４を配設することにより凹部２は埋められ、板金１の凹部２以外の部位とパテ１４により、その全体形状は衝突前（凹部が形成される前）の形状となっている。そして、この板金１及び凹部２に配設されたパテ１４の表面に塗装膜１５が形成されている。
【００２４】
ここで、板金１の裏面側に注目する。本実施形態に係る板金構造では、板金１の裏面１ｂに紫外線硬化型樹脂１０が配設されている。この紫外線硬化型樹脂１０は板金１の剛性を高め補強する補強部材として機能する。
【００２５】
この補強部材として機能する紫外線硬化型樹脂１０を設けることにより、後述するパテ１４の配設時におけるパテ１４の収縮力や、板金１に対する加熱処理時に発生する熱膨張に起因して板金１に応力が発生しても、紫外線硬化型樹脂１０により補強されているため、板金１に歪が発生することを防止することができる。
【００２６】
特に、本実施形態に係る板金構造では、紫外線硬化型樹脂１０が板金１の裏面１ｂに配設されているため、紫外線硬化型樹脂１０の配設面積Ｓ２は凹部２の面積Ｓ１（これは、パテ１４の配設面積と等価である）に比べ、広く取ることができる。具体的には、凹部２の発生領域の面積をＳ１とし、紫外線硬化型樹脂１０を配設する面積をＳ２としたとき、紫外線硬化型樹脂１０の配設面積Ｓ２は、（１．３×Ｓ１）≦Ｓ２≦（３．０×Ｓ１）とすることができる。これは、紫外線硬化型樹脂１０の配設面積Ｓ２を（１．３×Ｓ１）未満の狭い面積とすると、パテ１４の収縮力に対する補強を有効に行うことができなくなるからである。また、紫外線硬化型樹脂１０の配設面積Ｓ２が（３．０×Ｓ１）を超える広い面積とすると、後述するＵＶ照射時に板金１に印加される熱量が高くなり、返って板金１を加熱してしまい応力が発生する要因となってしまうからである。
【００２７】
上記のように本実施形態に係る板金構造は、板金１の裏面１ｂに補強部材として機能する紫外線硬化型樹脂１０を設けているため、板金１の表面１ａに拘わりなく紫外線硬化型樹脂１０の配設量を設定できる。また、パテ１４及び塗装膜１５は、補強部材として機能する紫外線硬化型樹脂１０に影響されることなく配設することが可能となる。よって本実施形態に係る板金構造によれば、塗装品質を高めることができ、板金塗装の美観を良好とすることができる。
【００２８】
次に、本発明に係る板金修理方法の一実施形態について説明する。
【００２９】
図１は、衝突時等の外力が印加されたことにより車両の板金１（パネル）に損傷が発生した状態を示す断面図である。同図に示すように、板金１の損傷発生領域３においては、内側に窪んだ凹部２が形成されている。この損傷発生領域３に対して板金修理を行うには、先ず板金１の表面１ａに塗布されている塗装膜をサンダー等を用いて除去する。図１では、塗装膜が除去された状態を示している。
【００３０】
次に、図２に示すように、板金１の凹部２が発生している位置に板金加工治具５を装着する。この板金加工治具５は、本体部６，支持柱７，及び複数の鋼棒８等により構成されている。支持柱７は本体部６に固定されており、支持柱７は板金１の表面１ａに当接される。
【００３１】
また、鋼棒８はねじ部８ａが形成されており、このねじ部８ａは本体部６に設けられたナット９に係合している。ナット９は、本体部６に対して回転可能な構成とされている。よってナット９を回転させることにより、鋼棒８は本体部６に対して進退する（図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動する）。
【００３２】
本実施形態では、板金加工治具５は５本の鋼棒８を有しているが、各鋼棒８は螺進度を調整することにより、全て凹部２に当接される。鋼棒８は個別に進退調整が行えるため、凹部２の形状が複雑であっても、鋼棒８を凹部２の表面に当接させることができる。そして、全ての鋼棒８が凹部２に当接した状態で、鋼棒８の先端部（図中、Ｘ１方向の端部）を凹部２の表面に例えばスタッド溶接等を用いて溶接する。
【００３３】
鋼棒８が凹部２に溶接されると、続いてナット９を回転させることにより、鋼棒８を矢印Ｘ２方向に移動させる。これにより、凹部２は鋼棒８により矢印Ｘ２方向に引き出される。図３は、板金加工治具５により凹部２が引き出された状態を示している。
【００３４】
本実施形態では、凹部２の表面が略平面状態となるまで引き出している。これは、本実施形態に係る板金１は高張力鋼板であるため、軟鋼板と比較して板厚が薄く延びやすい特性を有している。よって、凹部２を変形発生前の元の形状まで引き出した場合には、板金１に過剰な応力が発生して歪が発生するおそれがあるからである。また、図示しないが凹部２の外周部分に外側（Ｘ２方向）に突出する縁部が存在する場合には、上記の引き出し工程と同時に、この突出した縁部をハンマにより打ち込むハンマリング処理を実施してもよい。
【００３５】
尚、図２及び図３を用いて説明した凹部２の引き出す引き出し工程は、凹部２の窪み量に応じて実施するものである。よって、凹部２の窪み量が少ない場合には、引き出し工程は必ずしも実施する必要がないものである。
【００３６】
上記の引き出し工程が終了すると、続いて図４に示すように、板金１の裏面１ｂの少なくとも凹部２の発生している領域を含む位置に紫外線硬化型樹脂１０を配設する処理（紫外線硬化型樹脂配設工程）を実施する。
【００３７】
具体的には、先ず板金１の裏面１ｂ側に配設されている車両の構成物（例えば、ドアやフェンダーの内張り等）を取り外し、その上で通常板金１の裏面１ｂに塗布されている防錆材の除去処理及び脱脂処理を行う。そして、この除去処理及び脱脂処理が実施された板金１の裏面１ｂに対し、紫外線硬化型樹脂１０の配設処理を実施する。
【００３８】
この紫外線硬化型樹脂１０の配設面積Ｓ２は、前記のように凹部２の面積Ｓ１に比べて広く設定されており、具体的には（１．３×Ｓ１）≦Ｓ２≦（３．０×Ｓ１）となるよう設定されている（図５参照）。また、本実施形態ではスプレー缶１１を用いることにより紫外線硬化型樹脂１０を板金１の裏面１ｂにスプレーすることにより配設する方法を用いている。
【００３９】
尚、本実施形態による板金修理方法では、板金加工治具５を装着したままの状態で紫外線硬化型樹脂１０の配設処理を実施しているが、板金加工治具５を取り外した後に紫外線硬化型樹脂１０の配設処理を実施してもよい。しかしながら、板金加工治具５を装着した状態では、板金加工治具５により板金１（凹部２）を引き出した状態に維持できるため、板金加工治具５を装着したままで紫外線硬化型樹脂１０の配設を行う方が望ましい。
【００４０】
紫外線硬化型樹脂１０は、前記のように板金１の補強部材として機能するものである。紫外線硬化型樹脂１０を配設することにより板金１の剛性を高めることができ、板金１に歪が発生することを抑制することができる。
【００４１】
この紫外線硬化型樹脂１０は、紫外線(UV)硬化樹脂の主成分となるプレポリマー、樹脂の粘度調整をする反応希釈剤となるモノマー、紫外線を照射されると光重合反応を行う光重合開始剤、及び添加剤等から構成されている。また、紫外線硬化型樹脂１０は、紫外線硬化型樹脂以外の樹脂補強材に比べて硬化時間が短く、硬化時の反応収縮が極めて小さいという長所を有する。
【００４２】
また本実施形態では、反応希釈剤による粘度調整を行うことにより、紫外線硬化型樹脂１０の組成をスプレー缶１１から噴射可能な組成としている。紫外線硬化型樹脂の形態としては半練状のものが提供されており、一般にこの半練状の紫外線硬化型樹脂はヘラを用いて塗布される。しかしながら、板金１の裏面１ｂは複雑な形状を有していることが多く、ヘラを用いて塗布する半練状タイプのものでは、板金１の裏面１ｂに適切に紫外線硬化型樹脂を塗布することができない。
【００４３】
これに対し、本実施形態のように紫外線硬化型樹脂１０をスプレー缶１１からスプレーすることにより、複雑な形状の板金１の裏面１ｂに対しても適切に紫外線硬化型樹脂１０を配設することができる。また、スプレー缶１１の噴射口を気泡を生成できる構成とすることにより，紫外線硬化型樹脂１０の使用量を低減することも可能である。
【００４４】
板金１の裏面１ｂに対する紫外線硬化型樹脂１０の配設処理が終了すると、図５に示すように紫外線硬化型樹脂１０に対して紫外線の照射が行われる（紫外線照射工程）。この紫外線の照射は、ＵＶランプ１３が内設されたＵＶ照射装置１２を用いて実施される。これにより、板金１の裏面１ｂに配設された紫外線硬化型樹脂１０は完全に硬化される。この際、紫外線硬化型樹脂１０は硬化に伴う反応収縮が極めて小さいので、高張力鋼板よりなる板金１であっても紫外線硬化型樹脂１０の硬化処理により板金１に歪が発生するようなことはない。
【００４５】
また、本実施形態では紫外線硬化型樹脂１０が板金１の裏面１ｂに配設されるため、ＵＶ照射装置１２も板金１に対して裏側の位置に配設される。前記のように板金１の表面側は修理作業者が長時間にわたり作業を行う場所であるため、この表面側から紫外線照射を行う従来の方法では、紫外線防止用の防具を長時間装着する必要があり作業性が悪いという問題点があった。しかしながら、本実施形態ではＵＶ照射装置１２は板金１の裏面において紫外線照射を行うため、表面側においては紫外線の影響は生じない。よって、本実施形態に係る板金修理方法によれば紫外線防止用の防具の着装時間を短くでき、作業性の向上を図ることができる。
【００４６】
紫外線照射工程が終了することにより、紫外線硬化型樹脂１０は硬化した状態となる。このため、板金１の裏面１ｂは紫外線硬化型樹脂１０により補強された状態となる。尚、紫外線硬化型樹脂１０は防錆効果も奏するため、紫外線硬化型樹脂１０の配設後に防錆剤の塗布は不要であり、これによっても修理作業工程の簡略化及びコスト低減を図ることができる。
【００４７】
紫外線照射工程が終了すると、次に板金加工治具５が板金１から取り外され、板金１の表面１ａの引き出し処理（復元処理）が行われた位置にパテ１４を配設する処理（パテ配設工程）が実施される。このパテ１４としては、エポキシ系パテやポリエステル系パテ等を用いることができる。また、紫外線硬化型樹脂系のパテを用いることも可能である。この内、特にエポキシ系パテ及びポリエステル系パテは、乾燥・硬化に伴って体積が収縮する特性を有している（一般に「やせる」と称する）。
【００４８】
よってパテ１４の乾燥・硬化時に、パテ１４がやせることにより板金１に応力が発生する。しかしながら本実施形態では、パテ配設工程前に板金１の裏面１ｂに補強部材として機能する紫外線硬化型樹脂１０が設けられているため、パテ１４の乾燥・硬化に起因して板金１に歪や変形が発生するようなことはない。
【００４９】
また、パテ１４の乾燥・硬化時間の短縮を図るため、パテ１４を塗布した後に加熱処理を行うことが行われている。前記のように高張力鋼板よりなる板金１は熱膨張し易い特性を有しているが、板金１の裏面１ｂに紫外線硬化型樹脂１０が配設されることにより、板金１の熱膨張は規制される。よって、パテ１４の乾燥・硬化のために加熱処理を実施した場合であっても、板金１に歪や変形が発生することはない。よって、パテ１４を配設するに際し、加熱処理時において温度を気にすることなく作業を行えるため、パテ配設工程の作業性を向上させることができる。
【００５０】
次に、乾燥したパテ１４を鑢等を使用して研磨することにより、その表面形状を衝突前の形状となるよう成形する。図６は、このようにして配設及び成形がされたパテ１４を示している。
【００５１】
次に、パテ１４及びその周囲の板金１に対し、スプレーガン（図示せず）等を用いて塗料を吹き付けて塗装膜１５を形成する。そして、形成された塗装膜１５を拭き上げて、ワックス（図示せず）磨き等を行うことで、図７に示すような板金構造が形成される。
【００５２】
上記ように本実施形態に係る板金修理方法を用いることにより、板金１の裏面１ｂに紫外線硬化型樹脂１０を設けることにより、紫外線硬化型樹脂１０は凹部２及びパテ１４の面積よりも広い面積に配設することができるため、板金の表面に紫外線硬化型樹脂を設ける従来の構成に比べ、板金１に対する補強力を増大させることができる。このため、板金１として高張力鋼板を用いても、パテ配設工程等において板金１に歪や変形が発生することを確実に防止することができる。
【００５３】
尚、上記した実施形態では板金加工治具５を用いて凹部２を引き出す方法を示したが、他の方法として図８に示すように、凹部２にワッシャ１７を溶接により接合すると共にこのワッシャ１７にジクピン１８を引っ掛け、ジクピン１８を矢印Ｘ２方向に付勢することにより凹部２を引き出す方法を用いることも可能である。
【００５４】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。
【符号の説明】
【００５５】
１  板金
１ａ  表面
１ｂ  裏面
２  凹部
５  板金加工治具
６  本体部
７  支持柱
８  鋼棒
９  ナット
１０  紫外線硬化型樹脂
１１  スプレー缶
１２  ＵＶ照射装置
１３  ＵＶランプ
１４  パテ
１５  塗装膜
１７  ワッシャ
１８  ジクピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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