(57)【要約】【課題】金属板にピーン成形を実施する場合、特に板金修理を行う場合に、小型化を図り手持ち式とすることのできる成形装置（板金修理装置）及びそれを用いた成形方法（板金修理方法）を提供する。【解決手段】引き金５１を引くと開閉弁５２が開かれ、コンプレッサ３０で発生した圧縮空気がショット流入管３２（ショット流入口２３）を通り、容器２０の室内へ流入する。しかし、安全弁３１ｄは連結管３１ｃを閉鎖するので、安全弁３１ｄはショット３のショット流入管３２（ショット流入口２３）への戻りを停止する状態となる。その状態から、第一スライダ５５ｂを操作して、溝５５ａの第二部分Ｂ−Ｃ間をＢ→Ｃに移動する。これによって、安全弁３１ｄも連結バー５５ｆとともに一体回動して、連結管３１ｃを開放するので、安全弁３１ｄはショット３のショット流入管３２（ショット流入口２３）への戻りが行われる状態となる。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の主表面を、エネルギーをコントロールした投射体で衝撃し、その主表面側に凸となるように前記金属板を成形するための成形装置であって、
投射体駆動源から所定のエネルギーを付与された前記投射体が室内に流入する投射体流入口、その流入した投射体が室外に配置された前記金属板の主表面で衝突・反射する際に出入りする投射体通過口、及びその衝突・反射後の投射体を室外に取り出すための投射体回収口を有する容器と、
前記投射体回収口から取り出された投射体を前記投射体流入口へ戻して再使用する投射体循環機構と、
を備えることを特徴とする金属板の成形装置。
【請求項２】
金属板の主表面を、エネルギーをコントロールした投射体で衝撃し、その主表面側に凸となるように前記金属板を成形するための成形装置であって、
投射体駆動源から所定のエネルギーを付与された前記投射体を外側方から室内に流入させる投射体流入口、その投射体の流入方向下流側に開口し、流入した投射体が室外に配置された前記金属板の主表面で衝突・反射する際に出入りする投射体通過口、及びその衝突・反射後の投射体を室外に取り出すために前記投射体通過口の下方に開口した投射体回収口を有する容器と、
前記投射体回収口から取り出された投射体を前記投射体流入口へ戻して再使用する投射体循環機構と、
を備えることを特徴とする金属板の成形装置。
【請求項３】
金属板が凹むことにより形成された要板金修理部を、所定のエネルギーを有する投射体で凹んだ側から衝撃し、前記金属板が凹む前の状態に近づくようにピーンフォーミングすることにより板金修理を行うための成形装置であって、
投射体駆動源から所定のエネルギーを付与された前記投射体を外側方から室内に流入させる投射体流入口、その投射体の流入方向下流側に開口し、流入した投射体が室外に配置された前記金属板の要板金修理部で衝突・反射する際に出入りする投射体通過口、及びその衝突・反射後の投射体を室外に取り出すために前記投射体通過口の下方に開口した投射体回収口を有する容器と、
前記投射体回収口から取り出された投射体を前記投射体流入口へ戻して再使用する投射体循環機構と、
を備えることを特徴とする金属板の成形装置。
【請求項４】
前記投射体通過口を取り囲む形で前記容器の外面に密着して押圧部材が配置され、
前記容器及び前記投射体循環機構は手持ち式で使用され、
前記押圧部材は使用時に前記金属板に押し付けられる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の金属板の成形装置。
【請求項５】
前記投射体循環機構には、前記投射体回収口から取り出された投射体の前記投射体流入口への戻りを停止することができる停止部材が設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の金属板の成形装置。
【請求項６】
前記投射体駆動源は前記投射体にエネルギーを付与するための気体圧発生源であり、
前記投射体循環機構は、前記投射体回収口から取り出された投射体を、前記気体圧発生源と前記投射体流入口との間の気体流通径路に戻す請求項１ないし５のいずれか１項に記載の金属板の成形装置。
【請求項７】
前記投射体回収口から取り出された投射体は、前記気体圧発生源から前記容器内に供給された気体の圧力によって前記投射体流入口に搬送・循環される請求項６に記載の金属板の成形装置。
【請求項８】
前記気体圧発生源と前記投射体流入口との間の前記気体流通径路に吸入口を設け、該気体流通径路に生じる負圧に伴ってこの吸入口から吸い込まれた外部気体によって前記投射体を加速する請求項６又は７に記載の金属板の成形装置。
【請求項９】
前記容器の上部には、その容器の内外の気体を流通させる流通孔が設けられ、この流通孔を介して容器内の気体圧が調整可能とされている請求項６ないし８のいずれか１項に記載の金属板の成形装置。
【請求項１０】
前記気体流通径路には手持ち式の圧縮気体供給部が接続され、
その圧縮気体供給部には、前記気体圧発生源で発生した圧縮気体の前記投射体流入口への流入をＯＮ・ＯＦＦするための開閉弁を操作する手動操作機構が設けられている請求項６ないし９のいずれか１項に記載の金属板の成形装置。
【請求項１１】
前記投射体循環機構に設けられた前記停止部材が前記投射体回収口から取り出された投射体の前記投射体流入口への戻りを停止する状態を解除操作するために、前記圧縮気体供給部に設けられた前記手動操作機構には解除部材が連設され、
前記手動操作機構により前記開閉弁が開操作されたときには、前記停止部材は投射体の前記投射体流入口への戻りを停止する状態にあり、
前記手動操作機構により前記開閉弁が開操作され、かつ前記解除部材が戻り停止状態解除側に操作されたときには、前記停止部材は投射体の前記投射体流入口への戻りが行われる状態となる請求項１０に記載の金属板の成形装置。
【請求項１２】
前記容器の少なくとも前記投射体流入口よりも下方の部分が透明部材で構成されている請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の金属板の成形装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載された手持ち式の成形装置を用いて、金属板の主表面を、エネルギーをコントロールした投射体で衝撃し、その主表面側に凸となるように前記金属板を成形するための成形方法であって、
投射体駆動源で加速された投射体が投射体流入口から容器内に入り、その容器内を通って投射体通過口から出た投射体が前記金属板の主表面に衝突し、反射した投射体が前記投射体通過口から再び前記容器内に戻り、戻った投射体が投射体回収口から取り出され、取り出された投射体が投射体循環機構を介して再び前記投射体流入口へ戻されることを特徴とする金属板の成形方法。
【請求項１４】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載された手持ち式の成形装置を用いて、金属板が凹むことにより形成された要板金修理部を、所定のエネルギーを有する投射体で凹んだ側から衝撃し、前記金属板が凹む前の状態に近づくようにピーンフォーミングすることにより板金修理を行うための成形方法であって、
投射体駆動源で加速された投射体が投射体流入口から容器内に入り、その容器内を通って投射体通過口から出た投射体が前記金属板の要板金修理部に衝突し、反射した投射体が前記投射体通過口から再び前記容器内に戻り、戻った投射体が投射体回収口から取り出され、取り出された投射体が投射体循環機構を介して再び前記投射体流入口へ戻されることを特徴とする金属板の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板の成形装置および成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ショット（投射体）の投射エネルギーを利用した表面処理法として、一般に鋳物の砂落としに用いるショットブラスティングや、スケールを除去したり疲労強度の増大を図ったりする際に用いるショットピーニングが知られている（例えば特許文献１及び２参照）。ところで、これらの技術を金属板の成形に応用できることが知られている。ピーンフォーミングと呼ばれるこの技術は、金属板にショットを投射した際、投射面側に凸状となるように金属板が変形する現象を利用した加工方法である（例えば特許文献３参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−５５４５４号公報
【特許文献２】
特開平４−５３６８０号公報
【特許文献３】
特公平１−２６８２３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のピーンフォーミング装置は特許文献３に示すように据置型であるため、用途が航空機の翼等の大型部品の成形に限られていた。そこで、特許文献１又は２に開示されたショット循環使用技術を用いてピーンフォーミング装置の小型化を図ろうとしても、次のような問題が解決できなかった。すなわち、特許文献１又は２では密閉状容器内に置かれたワーク（被処理物）にショットを投射するため、ワークが金属板の場合には、ワークがショット吐出圧力によって位置ずれしないように容器内でしっかり保持する必要がある。しかも、所定幅にわたってピーン成形を行うには、容器内のワークとピーン成形装置（容器）とを連続的に相対移動させるための移動機構を要する。また、ショットブラスティングやショットピーニングは、ワークに付着した砂やスケールを除去する目的で実施されるので、除去したゴミ（不要物）が回収したショットに混入する。そのため、ショットを循環使用する場合にはそのゴミを分別・除去する機構も必要になる。したがって、金属板にピーン成形を実施する場合に成形装置の小型化が難しく、特に板金修理のためのハンディタイプの成形装置の実現が望まれていた。
【０００５】
そこで本発明の課題は、金属板にピーン成形を実施する場合、特に板金修理を行う場合に、小型化を図り手持ち式とすることのできる成形装置（板金修理装置）及びそれを用いた成形方法（板金修理方法）を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するために本発明に係る金属板の成形装置は、
金属板の主表面を、エネルギーをコントロールした投射体で衝撃し、その主表面側に凸となるように前記金属板を成形するための成形装置であって、
投射体駆動源から所定のエネルギーを付与された前記投射体が室内に流入する投射体流入口、その流入した投射体が室外に配置された前記金属板の主表面で衝突・反射する際に出入りする投射体通過口、及びその衝突・反射後の投射体を室外に取り出すための投射体回収口を有する容器と、
前記投射体回収口から取り出された投射体を前記投射体流入口へ戻して再使用する投射体循環機構と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、上記課題を解決するために本発明に係る金属板の成形装置は、
金属板の主表面を、エネルギーをコントロールした投射体で衝撃し、その主表面側に凸となるように前記金属板を成形するための成形装置であって、
投射体駆動源から所定のエネルギーを付与された前記投射体を外側方から室内に流入させる投射体流入口、その投射体の流入方向下流側に開口し、流入した投射体が室外に配置された前記金属板の主表面で衝突・反射する際に出入りする投射体通過口、及びその衝突・反射後の投射体を室外に取り出すために前記投射体通過口の下方に開口した投射体回収口を有する容器と、
前記投射体回収口から取り出された投射体を前記投射体流入口へ戻して再使用する投射体循環機構と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
これらの成形装置によれば、投射体駆動源で加速され投射体流入口から容器内に流入した投射体（ショット）は、投射体通過口から容器外に出て金属板の主表面で衝突・反射して、再び投射体通過口を通って容器内に戻ることになる。すなわち、容器の投射体通過口を直接又は他部材を介して間接的に金属板の主表面に接触させれば、金属板の主表面にピーン成形を施すことができる。したがって、金属板を容器内で保持する機構、ピーン成形装置（容器）と金属板とを相対移動させる機構、回収した投射体から砂、スケール等を分別・除去する機構等を設ける必要がなく、成形装置の小型化が図れ手持ち式とすることができるようになる。なお、投射体駆動源として後述する気体圧発生源の他、インペラ（羽根車）、自由落下機構等を採用できる。
【０００９】
さらに、上記課題を解決するために本発明に係る金属板の成形装置は、
金属板が凹むことにより形成された要板金修理部を、所定のエネルギーを有する投射体で凹んだ側から衝撃し、前記金属板が凹む前の状態に近づくようにピーンフォーミングすることにより板金修理を行うための成形装置であって、
投射体駆動源から所定のエネルギーを付与された前記投射体を外側方から室内に流入させる投射体流入口、その投射体の流入方向下流側に開口し、流入した投射体が室外に配置された前記金属板の要板金修理部で衝突・反射する際に出入りする投射体通過口、及びその衝突・反射後の投射体を室外に取り出すために前記投射体通過口の下方に開口した投射体回収口を有する容器と、
前記投射体回収口から取り出された投射体を前記投射体流入口へ戻して再使用する投射体循環機構と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
この成形装置によれば、板金修理を行う際に、金属板を容器内で保持する機構、ピーン成形装置（容器）と金属板とを相対移動させる機構、回収した投射体から砂、スケール等を分別・除去する機構等を設ける必要がなく、手持ち式の板金修理用成形装置が実現できる。
【００１１】
このとき、投射体通過口を取り囲む形で容器の外面に密着して（例えば環状の）押圧部材を配置し、容器及び投射体循環機構が手持ち式で使用され、押圧部材が使用時に金属板に押し付けられるようにするとよい。成形装置（板金修理装置）を手に持って所定位置（要板金修理部）に移動させ、使用時（成形時；板金修理作業時）に押圧部材を金属板に押し付ければ、手持ち式の成形装置（板金修理装置）として容易に使用できる。また、押圧部材によって、投射体（ショット）が投射体通過口を出入りする際に容器外に洩れたりせずに循環使用できる。なお、押圧部材として、スポンジ、ウレタンフォーム、ゴム等の緩衝材で構成された押圧パッド、吸着板等を用いることができる。
【００１２】
ところで、このような投射体循環機構には、投射体回収口から取り出された投射体の投射体流入口への戻りを停止することができる停止部材が設けられていることが望ましい。使用時（成形時；板金修理作業時）に投射体駆動源が作動を開始して投射体にエネルギーを付与できる状態になると、上記押圧部材を金属板に押し付けない空打ち状態において投射体が投射体通過口を通って室外に跳び出す現象が発生するおそれがある。投射体循環機構に上記停止部材を設けることでこのような現象の発生を防止し、投射体を撒き散らして無駄に消費せずにすむ。
【００１３】
また、投射体駆動源は投射体にエネルギーを付与するための気体圧発生源であり、投射体循環機構は、投射体回収口から取り出された投射体を、気体圧発生源と投射体流入口との間の気体流通径路に戻すことができる。気体流通径路に戻すことにより投射体をスムーズに循環でき、また圧縮気体から投射体にエネルギーを伝達することにより安全で取り扱い性に優れた成形装置となる。なお、気体圧発生源は、具体的には圧縮空気を発生するファン、ブロワ、コンプレッサ等を用いることができる。
【００１４】
そして、上記課題を解決するために本発明に係る金属板の成形方法は、
このような手持ち式の成形装置を用いて、金属板の主表面を、エネルギーをコントロールした投射体で衝撃し、その主表面側に凸となるように前記金属板を成形するための成形方法であって、
投射体駆動源で加速された投射体が投射体流入口から容器内に入り、その容器内を通って投射体通過口から出た投射体が前記金属板の主表面に衝突し、反射した投射体が前記投射体通過口から再び前記容器内に戻り、戻った投射体が投射体回収口から取り出され、取り出された投射体が投射体循環機構を介して再び前記投射体流入口へ戻されることを特徴とする。
【００１５】
あるいは、上記課題を解決するために本発明に係る金属板の成形方法は、
このような手持ち式の成形装置を用いて、金属板が凹むことにより形成された要板金修理部を、所定のエネルギーを有する投射体で凹んだ側から衝撃し、前記金属板が凹む前の状態に近づくようにピーンフォーミングすることにより板金修理を行うための成形方法であって、
投射体駆動源で加速された投射体が投射体流入口から容器内に入り、その容器内を通って投射体通過口から出た投射体が前記金属板の要板金修理部に衝突し、反射した投射体が前記投射体通過口から再び前記容器内に戻り、戻った投射体が投射体回収口から取り出され、取り出された投射体が投射体循環機構を介して再び前記投射体流入口へ戻されることを特徴とする。
【００１６】
上記のように小型化が図られ手持ち使用可能とされた成形装置を金属板に対してスライドさせれば、金属板のピーン成形（板金修理）を連続的に比較的短時間で行うことができる。したがって、投射体（ショット）の割れ・欠け等の損傷が少なくなり、仮にこれらの損傷が生じたとしても、投射体の交換をごく簡単に行い得る。
【００１７】
【発明の実施の形態】
ピーンフォーミングは、金属板１に多数（複数）のショット３（投射体）を投射した際、図１（ａ）に示すように投射方向と逆方向に金属板１が盛り上がる現象を利用した成形方法である。ただし、図１（ａ）のように金属板１に盛り上がりが生じるのは、ショット３の投射エネルギー（運動エネルギー）を比較的小さく調整した場合であって、ショット３の投射エネルギーを高めれば、当然ながら図１（ｂ）のように、ショット３の投射方向に落ち込みが生じる。盛り上がりの高さは、一般にはショットピーニングの程度を表すＡｌｍｅｎの値として知られている。
【００１８】
ショット３としては、金属、ガラスおよび樹脂からなる材料群より選択された１種または２種以上で構成された小粒体を用いることができる。具体的には、金属球、ガラスビーズ、プラスチックビーズなどを用いることができる。ショット３の耐久性の面では、金属板１よりも硬質（ビッカース硬さが大きい）かつ靭性の大きい材料からなる金属球が優れる。投射対象である金属板１の厚さが概ね直径に等しい球状のショット３を用いると成形効率が良いため、特に推奨される。
【００１９】
図１中の符号１ａ，１ｂは、一つのショット３によってもたらされる塑性変形域を概念的に示している。塑性変形域１ａと１ｂの差異は、金属板１に生じる圧縮応力場の違いに起因している。多数のショット３が投射されると微小な塑性変形が累積され、金属板１の上面１ｐ（表面）と下面１ｑ（裏面）とで塑性変形量に差が生じる。つまり、上面１ｐの伸びが下面１ｑの伸びよりも大きい場合、金属板１は図１（ａ）のように盛り上がり、下面１ｑの伸びが上面１ｐの伸びよりも大きい場合、金属板１は図１（ｂ）のように落ち込むことになる。
【００２０】
このように、ピーンフォーミングとは、ショット３の投射方向とは逆側に金属板１を盛り上げる成形方法ということである。そうだとすれば、凹部の形成された金属板１のその凹部をピーンフォーミングにより平坦化することを考え得る。すなわち、図２に示すように、金属板１の凹部１ｋに対し、その凹部１ｋが開口した側から凹部１ｋの底に向けてショット３を次々と投射する。すると、ショット３の投射された領域は、投射方向と逆向きに盛り上がってくるので、凹部１ｋの全域にわたってショット３の投射を順次的にかつ満遍なく行えば、凹部１ｋの体積が次第に小さくなる。場合によっては、凹部１ｋは消滅して、金属板１は略平坦化する（図２中のカッコ内参照）。
【００２１】
上記のような手法で、金属板の凹んだ箇所を隆起させることが威力を発揮する例として輸送機器、特に自動車の板金修理が挙げられる。自動車の板金修理に関していえば、内装等を取り外して内側からハンマーで叩くという、至ってシンプルな方法が主流となっているが、ピーンフォーミングを板金修理の現場に採用すると、内装等を取り外さずに済むという利点がある。
【００２２】
たとえば、図３に示すように、金属板６１（被板金金属板）が他の金属板６３（裏側接合材）に接合部材６ｃを介して接合されて一体となることにより構成された組付け金属板６（ドア、ボンネット等）を板金修理する場合がある。金属板６１の裏側面６ｑは、他の金属板６３によって覆われる形となっており、両者（金属板６１，６３）の間には若干の中空スペースＳＨが形成されている。この中空スペースＳＨにハンマーなどの工具を介挿して金属板６１に形成された凹部６ｋ（要板金修理部）を板金することはできない。また、両者（金属板６１，６３）を分離させることもできない。このような状況に置かれた金属板６１について、表側面６ｐからショット３を投射して凹部６ｋを板金修理する方法は有効である。なお、接合部材６ｃを介さずに、溶接などにより直接接合されていても同様である。
【００２３】
図４に示すように、事故等により自動車４０の外板４０ａ（金属板）に形成された凹状の要板金修理部４０ｂに対し、板金修理装置１００（成形装置）を用いてショット３を投射する。具体的には、板金修理装置１００のショット通過口２４を要板金修理部４０ｂに開口側から接近させる。そして、所定のエネルギーを有するショット３を要板金修理部４０ｂの凹んだ側から次々と投射して要板金修理部４０ｂを引き戻し、外板４０ａが凹む前の状態に近づくようにピーンフォーミングを行う。特に、自動車の外板の中でも、ドア、ボンネットなど板金が不可能または極めて困難で、交換するしか修理方法のない部分に対し、ピーンフォーミングによる板金修理が有効である。
【００２４】
次に、本発明に係る板金修理装置１００の一実施例を図５に示す。
この板金修理装置１００は、密閉状の容器２０とエアガン５０（圧縮気体供給部）とショット循環機構３１（投射体循環機構）とを備えている。容器２０は上下方向を長手方向とする筒状（例えば円筒状、角筒状等）を呈し、全体が透明部材（例えばプラスチック素材、ガラス素材等）で構成されている。エアガン５０は、エアコンプレッサ３０（気体圧発生源；投射体駆動源）で発生した圧縮空気を容器２０に供給する。ショット循環機構３１（投射体循環機構）は、容器２０から回収されたショット３を容器２０の供給側に戻して再使用する。
【００２５】
容器２０は、上下方向（軸線Ｏ方向）のほぼ中央部で上部本体２１と下部本体２２とに二分されている。下部本体２２には、ショット３及びコンプレッサ３０からの圧縮空気を容器２０の室内に側方から流入させるショット流入口２３（投射体流入口）と、流入したショット３が室外に配置された金属板４０ａの要板金修理部４０ｂで衝突・反射する際に出入りするショット通過口２４（投射体通過口）と、その衝突・反射後のショット３を再び室外に取り出すためのショット回収口２５（投射体回収口）とがそれぞれ円形状に開口している。図５においては、ショット流入口２３には、下部本体２２（容器２０）の壁を貫通して室内外にわたり気体流通径路を形成するショット流入管３２が挿通されており、ショット流入管３２の孔３２ａが実質的なショット流入口２３を形成している。また、ショット流入口２３の孔径はショット流入管３２の内径にほぼ等しいとみなすことができる。そこで、以下の記載では、ショット流入管３２と容器２０に形成されたショット流入口２３とを等価なものとして取扱う場合がある。
【００２６】
ショット３はショット流入管３２（ショット流入口２３）を通り容器２０の軸線Ｏとほぼ直交する方向に流入し、ショット通過口２４はショット３の流入方向下流側に開口している。したがって、容器２０が四角筒状の場合、ショット通過口２４はショット流入管３２（ショット流入口２３）を有する側壁と対向する側壁に形成されることになる。これにより容器２０内でのショット３の進行方向は一定となり、コンプレッサ３０から付与されたエネルギーを無駄に消費しない。また、ショット回収口２５はショット流入管３２（ショット流入口２３）及びショット通過口２４の下方に位置し、下部本体２２の底部に開口して、要板金修理部４０ｂで衝突・反射したショット３の回収・再使用を容易にしている。
【００２７】
下部本体２２（容器２０）の外面には、ショット通過口２４を取り囲むように環状に形成されたスポンジ製の押圧パッド２８（押圧部材）が密着固定して配置されている。この押圧パッド２８は、その外側の面が使用時（成形時；修理作業時）に金属板４０ａの要板金修理部４０ｂ側の面に密着することにより、ショット通過口２４を出入りするショット３が容器２０の外部に漏れ出すことを防止している。
【００２８】
コンプレッサ３０とショット流入管３２との間にはピストル型のエアガン５０（圧縮気体供給部）が接続され、このエアガン５０のグリップ５４には引き金５１（手動操作機構）が装備されている。この引き金５１を引くことにより開閉弁５２が開かれて、コンプレッサ３０で発生した圧縮空気がショット流入管３２（ショット流入口２３）へ流入する（図６参照）。なお、５３は空気吐出量調整バルブである。
【００２９】
ショット循環機構３１は、ショット回収口２５から取り出されたショット３を、エアガン５０の開閉弁５２よりも下流側において上記ショット流入管３２（気体流通径路）に戻すために、曲がり管３１ａ，ビニルホース等の可撓性チューブ３１ｂ，連結管３１ｃ等から構成されている。これにより、ショット回収口２５から取り出されたショット３は、コンプレッサ３０から容器２０内に供給された圧縮空気の圧力によってショット流入管３２（ショット流入口２３）に搬送される。すなわち、容器２０の内部は圧力室となり、この圧力によってショット３はショット流入管３２（ショット流入口２３）までリフトアップされる。さらに、ショット流入管３２（気体流通径路）を流れる圧縮空気流によってチューブ３１ｂの出口側は負圧となり、リフトアップされたショット３がこの圧縮空気流に引き込まれて循環使用される。
【００３０】
ショット循環機構３１（連結管３１ｃ）には、ショット回収口２５から取り出されたショット３のショット流入管３２（ショット流入口２３）への戻りを停止（流れを阻止）するための安全弁３１ｄ（停止部材）が設けてある。また、この安全弁３１ｄが上記ショット３のショット流入管３２（ショット流入口２３）への戻りを停止している状態を解除するためのリンク機構５５（解除部材）が、エアガン５０の引き金５１に関連付けて設けられている。具体的には、リンク機構５５は、エアガン５０側のグリップ５４に形成されたほぼＬ字状の溝５５ａと、溝５５ａの内部を移動可能な第一スライダ５５ｂと、ショット循環機構３１側の連結管固定板５５ｃに形成された長孔５５ｄと、長孔５５ｄの内部を移動可能な第二スライダ５５ｅとを有し、さらに第一スライダ５５ｂと第二スライダ５５ｅとを回動可能に連結する連結バー５５ｆを含んで構成されている。Ｌ字状の溝５５ａは、引き金５１の回動軸５１ａを中心とする円弧状の第一部分Ａ−Ｂと、第一部分Ａ−Ｂの一端Ｂ側から連結管３１ｃの軸線と平行状に延びる第二部分Ｂ−Ｃとからなる。長孔５５ｄは、溝５５ａの第一部分Ａ−Ｂに対応するＡ’−Ｂ’部分からなる。連結バー５５ｆと安全弁３１ｄとは第二スライダ５５ｅを中心として一体回動する。
【００３１】
このリンク機構５５によれば、
（１）エアガン５０の引き金５１により開閉弁５２が開操作されたときには、安全弁３１ｄはショット３のショット流入管３２（ショット流入口２３）への戻りを停止する状態にある（図６参照）。
（２）エアガン５０の引き金５１により開閉弁５２が開操作され、かつリンク機構５５が戻り停止状態解除側（具体的には、第一スライダ５５ｂがＣ位置で第二スライダ５５ｅがＡ’位置）に操作されたときには、安全弁３１ｄはショット３のショット流入管３２（ショット流入口２３）への戻りが行われる状態となる（図７参照）。
これによって、押圧パッド２８を金属板４０ａに押し付けない空打ち状態においてショット３がショット通過口２４を通って室外に跳び出す現象が防止される。
【００３２】
また、ショット流入管３２（気体流通径路）には吸入口２６が設けられ、使用時（成形時；修理作業時）に圧縮空気流によって気体流通径路に生じる負圧に伴ってこの吸入口２６から外部空気が吸い込まれるので、ショット３はさらに加速されエネルギーを高められる。さらに、上部本体（容器２０）の頂部には、容器２０の内外の空気を流通させるために流通孔２７が設けられ、使用時（成形時；修理作業時）に流通孔２７を介して容器２０内の空気の圧力が調整可能とされている。この実施例では、使用時には容器２０の内部が大気圧より若干高くなるように設定され、流通孔２７を介して内部の空気が外部に流出する（図６参照）。なお、２７ａはショット３の跳び出しや外部異物の侵入を防止するために流通孔２７に取り付けたフィルタ（網状部材）、３２ｂは要板金修理部４０ｂで衝突・反射したショット３による摩耗を防止するためにショット流入管３２に取り付けたゴムキャップ（緩衝部材）である。
【００３３】
このように、容器２０には、ショット流入口２３，ショット通過口２４，ショット回収口２５，流通孔２７がそれぞれ開口している。しかし、使用時（成形時；修理作業時）には、ショット流入管３２（ショット流入口２３）からショット３とともに圧縮空気が流入し、ショット通過口２４は押圧パッド２８及び金属板４０ａによって閉塞され、ショット回収口２５はショット流入管３２（気体流通径路）に連通される。したがって、押圧パッド２８のスポンジ孔から内部の空気が外部に少量流出したり、流通孔２７を介して内外の空気が少量流通したりするものの、容器２０は使用時にはほぼ密閉状態となる。いずれにしても容器２０の内部は使用時においてもそれほど高圧に維持する必要はないから、容器２０として例えば飲料用のペットボトルを用いることも可能である。そして、容器２０をペットボトルのような透明又は半透明部材で構成すれば、ショット３の容器２０への流入状況及び容器２０からの回収状況が外部から視認しやすい。
【００３４】
ショット流入口２３，ショット通過口２４，ショット回収口２５は、下部本体２２（すなわち容器２０の下半部）にそれぞれ開口している。したがって、容器２０への流入時や要板金修理部４０ｂでの衝突・反射時にショット３が容器２０の天頂部に開口する流通孔２７から跳び出しにくい。
【００３５】
ショット通過口２４の開口面積は、ショット流入管３２（ショット流入口２３）の開口面積より大きく、４倍以上に設定されている。具体的には、ショット通過口２４の開口径をショット流入管３２の内径（ショット流入口２３の開口径）の２倍以上に設定してある。これによって、ショット流入管３２（ショット流入口２３）から出たショット３が容器２０の壁に衝突するのを防止している。ショット流入管３２の先端は、容器２０内部に突入配置され容器２０の軸線Ｏ位置にまで達しており、要板金修理部４０ｂまでの距離を短くして集中的に衝突させるようにしている。なお、ショット流入管３２の先端から要板金修理部４０ｂまでの距離を調節可能としておけば、容器２０内の空気圧等に応じてショット流入管３２の先端を最適位置に調整できる。勿論ショット流入管３２の先端位置をショット流入口２３と一致させて（重ねて）おくこともできる。
【００３６】
次に図６及び図７を用いて、板金修理装置１００の作動について説明する。図６はエアガン５０の引き金５１を引いた状態の作動説明図、図７はリンク機構５５を操作した状態の作動説明図である。
この板金修理装置１００で使用するショット３はショット通過口２４（押圧パッド２８の開口部）から投入する。あるいは、上部本体２１と下部本体２２とを一旦分離してショット３を投入し、その後再び両本体２１，２２を一体化してもよい。
（１）エアガン５０の引き金５１を引いた状態（図６）
引き金５１を引くと開閉弁５２が開かれ、コンプレッサ３０で発生した圧縮空気がショット流入管３２（ショット流入口２３）を通り、容器２０の室内へ流入する。一方、引き金５１の引き操作に伴って第一スライダ５５ｂが溝５５ａの第一部分Ａ−Ｂ間をＡ→Ｂに移動し、連結バー５５ｆを介して第二スライダ５５ｅが長孔５５ｄのＡ’−Ｂ’間をＡ’→Ｂ’に前進移動する。これによって、安全弁３１ｄは連結管３１ｃを閉鎖するので、安全弁３１ｄはショット３のショット流入管３２（ショット流入口２３）への戻りを停止する（阻止する）状態となる。なお、図６の状態からさらに引き金５１を引いても、第一スライダ５５ｂはＢ位置から変位できない。
【００３７】
（２）リンク機構５５を操作した状態（図７）
図６の状態から、第一スライダ５５ｂを操作して、溝５５ａの第二部分Ｂ−Ｃ間をＢ→Ｃに移動する。具体的には、グリップ５４及び引き金５１を握ったまま、親指で第一スライダ５５ｂを押し上げ操作するとよい。この操作によって、連結バー５５ｆを介して第二スライダ５５ｅが長孔５５ｄのＡ’−Ｂ’間をＢ’→Ａ’に後退移動するとともに、連結バー５５ｆと第二スライダ５５ｅとは相対回動する。これによって、安全弁３１ｄも連結バー５５ｆとともに一体回動して、連結管３１ｃを開放するので、安全弁３１ｄはショット３のショット流入管３２（ショット流入口２３）への戻りが行われる（許容される）状態となる。
それに伴って圧縮空気及び吸入口２６から吸い込まれた外部空気で加速されたショット３が容器２０内に入る。そして、容器２０内を通ってショット通過口２４から出たショット３は、金属板４０ａの要板金修理部４０ｂに衝突し、反射したショット３はショット通過口２４から再び容器２０内に戻る。
さらに、戻ったショット３はショット回収口２５から取り出され、取り出されたショット３はショット循環機構３１を介してショット流入管３２（ショット流入口２３）へ戻る。このとき、容器２０内部の空気圧がショット循環機構３１においてショット３のリフトアップ搬送に用いられるとともに、内部空気の一部が流通孔２７から流出して容器２０内の空気圧を所定範囲に調整している。
なお、板金修理装置１００の使用を中止するときは、以上の操作と逆方向（第一スライダ５５ｂをＣ→Ｂ→Ａの方向）に操作すればよい。
【００３８】
このように、容器２０が、ショット３を室外の要板金修理部４０ｂに向けて圧送・流出させるための圧力室と、要板金修理部４０ｂで衝突・反射したショット３を回収しショット流入管３２（ショット流入口２３）へ向けて圧送・流出させるための圧力室とを兼ねている。また、圧縮空気を容器２０へ供給するためのエアガン５０（引き金５１）がショット流入管３２（気体流通径路）に接続されている。これらによって、板金修理装置１００が小型軽量化され、図４に示すように板金修理装置１００を手持ち式でも扱えるようになる。
【００３９】
次に、図５の変形例の板金修理装置を図８に示す。
この板金修理装置２００のショット循環機構３１には、ショット回収口２５から取り出されたショット３のショット流入管３２（ショット流入口２３）への戻りを停止（流れを阻止）するための安全弁３１ｅ（停止部材）が設けてある。具体的には、連結管３１ｃの一部に外気との連通口３１ｆが開口し、安全弁３１ｅはその連通口３１ｆを外部から開閉する。安全弁３１ｅは図８においてクランク状を呈し、その上端部は第二スライダ５５ｅを中心としてリンク機構５５（解除部材）の連結バー５５ｆの一端と回動可能に連結されている。一方、安全弁３１ｅの下端部は、連結管３１ｃの連通口３１ｆ下方から半径方向外側に突出形成された突出部３１ｇの上面に沿って移動可能に配置されている。図８のリンク機構５５によっても図５と同様に、押圧パッド２８を金属板４０ａに押し付けない空打ち状態においてショット３がショット通過口２４を通って室外に跳び出す現象が防止される。なお、図８において、図５と共通する機能を有する部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００４０】
そこで、図９及び図１０を用いて、板金修理装置２００の作動について説明する。図９はエアガン５０の引き金５１を引いた状態の作動説明図、図１０はリンク機構５５を操作した状態の作動説明図である。
（１）エアガン５０の引き金５１を引いた状態（図９）
引き金５１を引くと開閉弁５２が開かれ、コンプレッサ３０で発生した圧縮空気がショット流入管３２（ショット流入口２３）を通り、容器２０の室内へ流入する。一方、引き金５１の引き操作に伴って第一スライダ５５ｂが溝５５ａの第一部分Ａ−Ｂ間をＡ→Ｂに移動し、連結バー５５ｆを介して第二スライダ５５ｅが長孔５５ｄのＡ’−Ｂ’間をＡ’→Ｂ’に前進移動する。これによって、安全弁３１ｅは連結管３１ｃの連通口３１ｆを開放するので、連結管３１ｃの内外の圧力差がなくなって、安全弁３１ｅはショット３のショット流入管３２（ショット流入口２３）への戻りを停止する（阻止する）状態となる。なお、図９の状態からさらに引き金５１を引いても、第一スライダ５５ｂはＢ位置から変位できない。
【００４１】
（２）リンク機構５５を操作した状態（図１０）
図９の状態から、第一スライダ５５ｂを操作して、溝５５ａの第二部分Ｂ−Ｃ間をＢ→Ｃに移動する。具体的には、グリップ５４及び引き金５１を握ったまま、親指で第一スライダ５５ｂを押し上げ操作するとよい。この操作によって、連結バー５５ｆを介して第二スライダ５５ｅが長孔５５ｄのＡ’−Ｂ’間をＢ’→Ａ’に後退移動するとともに、連結バー５５ｆと安全弁３１ｅとは第二スライダ５５ｅを中心として相対回動する。これによって、安全弁３１ｅは、その下端部が突出部３１ｇの上面に沿って移動して、連結管３１ｃの連通口３１ｆを閉鎖するので、安全弁３１ｅはショット３のショット流入管３２（ショット流入口２３）への戻りが行われる（許容される）状態となる。以下、図７と同様にして板金修理が行われ、ショット循環機構３１によるショットの回収・再利用が行われる。なお、板金修理装置２００の使用を中止するときは、以上の操作と逆方向（第一スライダ５５ｂをＣ→Ｂ→Ａの方向）に操作すればよい。
【００４２】
なお、要板金修理部４０ｂを完全に元通りに修復するに至らなかった場合でも、凹む前の状態に近づいているならば、それはそれで十分に修理効果があったものと考え得る。また、凹む前の状態に近づいたかどうかは、凹み箇所（要板金修理部４０ｂ）の体積の増減を基準に判断することができる。つまり、凹み箇所の体積が減少していれば、凹む前の状態に近づいたものとみなす。
【００４３】
本実施形態は、自動車４０の板金修理を例に説明したが、自動車に限らず、たとえば金属製家具、電化製品、建築物などにも本発明を適用できることはもちろんである。また、板金修理装置１００，２００を顧客の自宅等まで運搬し、出張板金修理サービスを提供するといったことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ピーンフォーミングの原理説明図。
【図２】凹部を凹む前の状態に近づける方法を説明する図。
【図３】ピーンフォーミングにより板金修理を行う好適例を説明する図。
【図４】ピーンフォーミングにより自動車の板金修理を行う様子を示す図。
【図５】本発明に係る板金修理装置の一実施例を示す部分断面図。
【図６】図５の板金修理装置の作動を説明する部分断面図。
【図７】図６に続いて板金修理装置の作動を説明する部分断面図。
【図８】図５の変形例を示す板金修理装置の部分断面図。
【図９】図８の板金修理装置の作動を説明する部分断面図。
【図１０】図９に続いて板金修理装置の作動を説明する部分断面図。
【符号の説明】
３      ショット（投射体）
２０    容器
２３    ショット流入口（投射体流入口）
２４    ショット通過口（投射体通過口）
２５    ショット回収口（投射体回収口）
２８    押圧パッド（押圧部材）
３０    エアコンプレッサ（気体圧発生源；投射体駆動源）
３１    ショット循環機構（投射体循環機構）
３１ｄ，３１ｅ  安全弁（停止部材）
３２    ショット流入管（気体流通径路）
４０    自動車（構造物）
４０ａ  外板（金属板）
４０ｂ  要板金修理部
５５    リンク機構（解除部材）
１００，２００  板金修理装置（成形装置）
【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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【図９】
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【図１０】
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