(57)【要約】【課題】下板の上面の全域に接着剤が塗布されていても上板の貫通穴からの接着剤の飛散を防止又は抑制することができる板材接合方法を得る。【解決手段】押し付け工程では、下板１２と、下板１２に接着剤１４Ａの層１４を介して重ねられると共にタッピンネジ２０が挿入される貫通穴１６Ｈが形成された上板１６と、貫通穴１６Ｈの開口における少なくともその周縁１６Ｘ側の領域を下板１２の側とは反対側から覆うワッシャ１８と、を備える重ね構造１０において、ワッシャ押さえ２８でワッシャ１８を上板１６に押し付ける。また、接合工程では、ワッシャ１８に対して上板１６の側とは反対側から貫通させて貫通穴１６Ｈに挿入したタッピンネジ２０を、押し付け工程を継続した状態で、捩じ込んで下板１２に螺合により接合させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下板と、前記下板に接着剤の層を介して重ねられると共にタッピンネジが挿入される貫通穴が形成された上板と、前記貫通穴の開口における少なくともその周縁側の領域を前記下板の側とは反対側から覆う蓋部材と、を備える重ね構造において、押さえ部材で前記蓋部材を前記上板に押し付ける、押し付け工程と、
前記蓋部材に対して前記上板の側とは反対側から貫通させて前記貫通穴に挿入した前記タッピンネジを、前記押し付け工程を継続した状態で、捩じ込んで前記下板に螺合により接合させる、接合工程と、
を備える、板材接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板材接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二枚の薄板をタッピンネジで締結する方法においては、例えば上板の厚み等を考慮して上板にプリホール（貫通穴）を予め設定しておく場合がある（例えば、下記特許文献１参照）。また、この方法においては、外力入力時に上板がずれるのを防止するために、上板と下板との間に接着剤を介在させることが必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１７／０２６８２３１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の方法では、プリホールに挿入されたタッピンネジが捩じ込まれる際に、プリホールから接着剤が飛散する可能性がある。一方、プリホールから接着剤が飛散するのを防ぐために、上板の上面においてプリホールに対応する部位及びその周囲部に接着剤を塗布しない対応も考えられる。しかしながら、このような対応を採った場合には、下板の上面の全域に接着剤を塗布する場合と比べて、接合後の剛性が低下する。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、下板の上面の全域に接着剤が塗布されていても上板の貫通穴からの接着剤の飛散を防止又は抑制することができる板材接合方法を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載する本発明の板材接合方法は、下板と、前記下板に接着剤の層を介して重ねられると共にタッピンネジが挿入される貫通穴が形成された上板と、前記貫通穴の開口における少なくともその周縁側の領域を前記下板の側とは反対側から覆う蓋部材と、を備える重ね構造において、押さえ部材で前記蓋部材を前記上板に押し付ける、押し付け工程と、前記蓋部材に対して前記上板の側とは反対側から貫通させて前記貫通穴に挿入した前記タッピンネジを、前記押し付け工程を継続した状態で、捩じ込んで前記下板に螺合により接合させる、接合工程と、を備える。
【０００７】
上記構成によれば、押し付け工程では、下板と、下板に接着剤の層を介して重ねられると共にタッピンネジが挿入される貫通穴が形成された上板と、貫通穴の開口における少なくともその周縁側の領域を下板の側とは反対側から覆う蓋部材と、を備える重ね構造において、押さえ部材で蓋部材を上板に押し付ける。また、接合工程では、蓋部材に対して上板の側とは反対側から貫通させて貫通穴に挿入したタッピンネジを、押し付け工程を継続した状態で、捩じ込んで下板に螺合により接合させる。このため、下板の上面の全域に接着剤が塗布されていても、上板の貫通穴からの接着剤の飛散が蓋部材によって防止又は抑制される。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本発明の板材接合方法によれば、下板の上面の全域に接着剤が塗布されていても上板の貫通穴からの接着剤の飛散を防止又は抑制することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る板材接合方法の工程を示す縦断面図である。
【図２】第１の実施形態においてタッピンネジの軸中心が上板の貫通穴の中心からずれた場合を示す縦断面図である。
【図３】第２の実施形態に係る板材接合方法の工程を示す縦断面図である。
【図４】第２の実施形態においてタッピンネジの軸中心が上板の貫通穴の中心からずれた場合を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の第１の実施形態に係る板材接合方法について図１及び図２を用いて説明する。図１には、第１の実施形態に係る板材接合方法の工程が縦断面図で示されている。本実施形態の板材接合方法は、図１（Ｂ）に示される重ね構造１０において実行される。
【００１１】
まず、重ね構造１０について説明する。重ね構造１０は、本体構造部１０Ａと、蓋部材としてのワッシャ１８と、を備えている。本体構造部１０Ａは、図１（Ａ）に示されるように、下板１２と、下板１２に接着剤１４Ａの層１４を介して重ねられる上板１６と、を備えている。接着剤１４Ａは、下板１２の上面１２Ａの全域に塗布されており、上板１６と下板１２とに挟まれている。また、下板１２及び上板１６は、金属製（例えば、アルミニウム合金製又は鋼製）とされ、被接合材として把握される要素である。上板１６には、締結用のタッピンネジ２０が挿入される貫通穴１６Ｈが形成されている。また、図１（Ｂ）に示されるように、ワッシャ１８は、金属製（例えば、アルミニウム合金製又は鋼製）で平板状かつ環状とされ、貫通穴１６Ｈの開口における少なくともその周縁１６Ｘ側の領域を下板１２の側とは反対側から覆う。
【００１２】
タッピンネジ２０は、金属製（例えば、鋼製）とされ、軸部２２を備えると共に、軸部２２の軸線方向一端に一体に設けられた頭部２４を備えている。軸部２２は、頭部２４の側とは反対側の先端に円錐状部２２Ａを有している。軸部２２の外周には、螺旋状のねじ山が形成されている。また、頭部２４には、軸部２２の側とは反対側に突出する凸部２４Ａが形成されると共に、凸部２４Ａとは反対側で軸部２２に対して外周側に凹部２４Ｂが形成されている。一方、タッピンネジ２０を回すドライバ２６は、タッピンネジ２０の凸部２４Ａと嵌合可能なドライバヘッド２６Ａを備えている。
【００１３】
ワッシャ１８は、一例として鋼製とされ、図１（Ａ）に示されるように、タッピンネジ２０の軸部２２に予め通され、タッピンネジ２０と同軸に配置される。ワッシャ１８の穴１８Ｈの内径は、タッピンネジ２０の軸部２２よりも極僅かに大きくかつ上板１６の貫通穴１６Ｈの内径よりも小さく設定されている。ワッシャ１８の外径は、タッピンネジ２０の頭部２４の外径よりも大きくかつ上板１６の貫通穴１６Ｈの内径よりも大きく設定されている。
【００１４】
ワッシャ１８の上には、環状の押さえ部材としてのワッシャ押さえ２８がセットされる。ワッシャ押さえ２８の穴２８Ｈの内径は、タッピンネジ２０の頭部２４の外径よりも大きくかつワッシャ１８の外径よりも小さく設定されている。ワッシャ押さえ２８の外径は、ワッシャ１８の外径と概ね同等に設定されている。ワッシャ押さえ２８は、ワッシャ１８の保持用とされ、図１（Ｂ）に示されるように上板１６上のワッシャ１８の上に載置されることで、ワッシャ１８を上板１６に押し付けるようになっている。
【００１５】
次に、本実施形態の板材接合方法について説明する。なお、この板材接合方法は、タッピンネジ２０を本体構造部１０Ａに対して上板１６の側からの片側アクセスにより接合する方法である。
【００１６】
まず、押し付け工程では、ワッシャ押さえ２８及びワッシャ１８を、図１（Ａ）に示される位置から図１（Ｂ）に示される位置に配置し、図１（Ｂ）に示される重ね構造１０において、ワッシャ押さえ２８でワッシャ１８を上板１６に押し付ける。すなわち、接着剤１４Ａの一部がタッピンネジ２０の使用によって飛散する前に、ワッシャ押さえ２８を用いてワッシャ１８を上板１６に着座させ、上板１６の貫通穴１６Ｈの開口とタッピンネジ２０と間の隙間を小さくして（概ね塞いで）おく。
【００１７】
また、接合工程では、ワッシャ１８に対して上板１６の側とは反対側から貫通させて貫通穴１６Ｈに挿入したタッピンネジ２０を、押し付け工程を継続した状態で、ドライバ２６を用いて頭部２４がワッシャ１８に着座するまで捩じ込んで、図１（Ｃ）に示されるように、下板１２に螺合により接合させる。このとき、トルクを受けたタッピンネジ２０が捩じ込まれることによって、下板１２には、穴１２Ｈが貫通形成されながら、ねじ山が形成され、タッピンネジ２０と下板１２とが締結される。なお、接合工程後、ドライバ２６（図１（Ｂ）参照）はタッピンネジ２０から外され、ワッシャ押さえ２８（図１（Ｂ）参照）はワッシャ１８上から外される。
【００１８】
本実施形態の板材接合方法によれば、下板１２の上面１２Ａの全域に接着剤１４Ａが塗布されていても上板１６の貫通穴１６Ｈからの接着剤１４Ａの飛散をワッシャ１８によって防止又は抑制することができる。その結果、設備が接着剤で汚損されるのを防止又は抑制することができる。
【００１９】
また、ワッシャ１８及びワッシャ押さえ２８（図１（Ｂ）参照）が設けられないような対比例では、上板の上面にはみ出た接着剤によって締結時にトルク滑りが生じると、過剰トルクによってタッピンネジが折損するという不具合も考えられる。これに対して、本実施形態では、上板１６の貫通穴１６Ｈからの接着剤１４Ａの飛散を防止又は抑制することができるので、前記対比例のような不具合の発生を防止又は抑制することができる。
【００２０】
また、接着剤を塗布する工程に着目すると、本実施形態では、例えば接着剤塗布用のロボットが、接着剤の塗布領域か否かに応じて動作を切り替えるといったことが不要になるので、サイクルタイム及びタクトタイムを短縮することができる。すなわち、本実施形態では、生産性の点でも有利となる。また、下板１２の上面１２Ａの全域に接着剤１４Ａを塗布できるので、塗布範囲のずれといった問題も生じにくい。
【００２１】
さらに、本実施形態では、接着剤の塗布領域を制限する必要がないので、接着剤の飛散を防止するために接着剤の塗布領域を制限している場合と比べ、接着剤の塗布面積を増やすことができる。よって、本実施形態では、接合後の構造体の強度向上及び剛性向上（車両の板材接合に適用されれば車両剛性の向上）を図ることができる。
【００２２】
なお、本実施形態の板材接合方法は、図示しない接合用のロボットを用いて実行することができる。そして、本実施形態では、例えば前記接合用のロボットの位置のばらつき等に起因して、図２に示されるように、タッピンネジ２０の軸中心２０Ｃ（言い換えれば打点中心）が上板１６の貫通穴１６Ｈの中心１６Ｃからずれた場合であっても、ワッシャ１８の中心はタッピンネジ２０の軸中心２０Ｃからは外れない。このため、ワッシャ１８で接着剤１４Ａの飛散を良好に抑えることができる。
【００２３】
次に、本発明の第２の実施形態に係る板材接合方法について、図３及び図４を用いて説明する。図３には、第２の実施形態に係る板材接合方法の工程が縦断面図で示されている。この図に示されるように、本実施形態に係る板材接合方法は、ワッシャ１８（図１参照）に代えて、蓋部材としての円盤３２を用いると共に、ワッシャ押さえ２８（図１参照）に代えて、押さえ部材としての円盤押さえ３４を用いる点で、第１の実施形態に係る板材接合方法とは異なる。他の構成は、第１の実施形態と実質的に同様の構成となっている。よって、第１の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。
【００２４】
本実施形態の板材接合方法は、図３（Ａ）に示される重ね構造３０において実行される。まず、重ね構造３０について説明する。重ね構造３０は、本体構造部１０Ａと、円盤３２と、を備えている。円盤３２には、一例として、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の薄板状のものが適用可能である。図３（Ａ）に示されるように、タッピンネジ２０が円盤３２を貫通する前の状態では、円盤３２には穴が形成されていない。円盤３２の外径は、一例として、第１の実施形態のワッシャ１８（図１参照）の外径と同様の寸法に設定されている。円盤３２は、上板１６に載せられて貫通穴１６Ｈの開口における（その周縁１６Ｘ側の領域を含む）全域を下板１２の側とは反対側から覆う。また、円盤押さえ３４は、円盤３２の保持用とされ、上板１６上の円盤３２の上に載置されることで、円盤３２を上板１６に押し付けるようになっている。円盤押さえ３４の形状は、ワッシャ押さえ２８（図１参照）の形状と同様とされている。
【００２５】
次に、本実施形態の板材接合方法について説明する。
【００２６】
まず、押し付け工程では、重ね構造３０において、円盤押さえ３４で円盤３２を上板１６に押し付ける。次に、図３（Ｂ）に示されるように、タッピンネジ２０を、ドライバ２６を用いて、円盤押さえ３４の穴３４Ｈに挿入し、円盤３２に対して上板１６の側とは反対側から貫通させて貫通穴１６Ｈに挿入する。さらに、接合工程では、図３（Ｂ）の状態のタッピンネジ２０を、押し付け工程を継続した状態で、ドライバ２６を用いて頭部２４が円盤３２に着座するまで捩じ込んで図３（Ｃ）に示されるように下板１２に螺合により接合させる。なお、接合工程後は、ドライバ２６（図３（Ｂ）参照）はタッピンネジ２０から外され、円盤押さえ３４（図３（Ｂ）参照）は円盤３２上から外される。
【００２７】
本実施形態の板材接合方法によれば、下板１２の上面１２Ａの全域に接着剤１４Ａが塗布されていても上板１６の貫通穴１６Ｈからの接着剤１４Ａの飛散を円盤３２によって防止又は抑制することができる。
【００２８】
なお、本実施形態では、図４に示されるように、タッピンネジ２０の軸中心２０Ｃ（言い換えれば打点中心）が上板１６の貫通穴１６Ｈの中心１６Ｃからずれた場合であっても、円盤３２で接着剤１４Ａの飛散を良好に抑えることができる。
【００２９】
以上、本発明の一例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３０】
１０    重ね構造
１２    下板
１４    接着剤の層
１４Ａ  接着剤
１６    上板
１６Ｈ  貫通穴
１６Ｘ  周縁
１８    ワッシャ（蓋部材）
２０    タッピンネジ
２８    ワッシャ押さえ（押さえ部材）
３０    重ね構造
３２    円盤（蓋部材）
３４    円盤押さえ（押さえ部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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