(57)【要約】【課題】スポット溶接された２つのパネルの溶接部を切断する溶接切断具を提供する。【解決手段】溶接切断具１００は、スポット溶接された２つのパネルの溶接部（スポット）を切断する切断具であり、ベース板１０、ベース板１０上に固定されて一軸方向に動力を発生する動力源２２、動力源２２に接続されて、動力により一軸方向に駆動される筒体３２（穿刺部）、及び動力源２２から一軸方向に離間するベース板１０上の位置に、筒体３２（穿刺部）に対向して固定される係止部材４２から構成される。それにより、２つのパネルをそのスポットを筒体３２（穿刺部）に向けて係止部材４２により係止し、その状態を維持して、動力源２２が発生する動力によりスポットを一軸方向に駆動することで、穿刺部がスポットに穿刺されてスポットを切断することができる。【選択図】図１
2016112653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スポット溶接された２つのパネルの溶接部を切断する溶接切断具であって、
ベース板と、
前記ベース板上に固定されて一軸方向に動力を発生する動力源と、
前記動力源に接続されて、前記動力により前記一軸方向に駆動される切断部材と、
前記動力源から前記一軸方向に離間する前記ベース板上の位置に、前記切断部材に対向して固定される係止部材と、
を備える溶接切断具。
【請求項２】
前記切断部材は、前記一軸方向に平行な一面と該一面に交差するテーパ面と有する刃を有し、前記一面及び前記テーパ面の一方を前記ベース板に対向可能に前記動力源に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の溶接切断具。
【請求項３】
前記切断部材は、前記一軸方向に対して傾斜する先端を有し、前記一軸方向に平行な中心軸について回転可能に前記動力源に接続される筒状部材であることを特徴とする、請求項２に記載の溶接切断具。
【請求項４】
前記切断部材の前記一軸方向に関する移動ストロークを調整する調整部材をさらに備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の溶接切断具。
【請求項５】
前記係止部材は、前記一軸方向に直交する第１面及び前記ベース板に向かって前記一軸方向に対して交差する第２面を有し、前記第１及び第２面の一方を前記切断部材に対向可能に固定されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の溶接切断具。
【請求項６】
前記動力源は油圧シリンダであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の溶接切断具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スポット溶接された２つのパネルの溶接部を切断する溶接切断具に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体のように複数の金属パネル（単にパネルと呼ぶ）を重ね合せて１つの構造体を構成する場合に、スポット溶接が利用されている。スポット溶接は、複数のパネルを圧着して電流を流すことで、その抵抗熱によりパネルを溶解して接合する技術である。ここで、電流は、通常、スポットと呼ばれる小さい円形状の領域に流される。従って、スポットを複数設けることで、パネルが接合される。
【０００３】
自動車の車体が衝突事故などにより破損した場合、多くの場合において、車体を構成する複数の接合パネルのうち最も外側のパネル（アウターパネル）を交換する。ここで、従来、ハンドドリル、ベルトサンダ等を用いてスポットを削り取り、タガネ等を用いてアウターパネルを引き剥がすことで（例えば特許文献１参照）、アウターパネルをインナーパネルから剥がしていた。
【０００４】
近年、車体の軽量化のため、アウターパネルとして高張力鋼板或いは超高張力鋼板が使われるようになった。これらの鋼板は、硬く、張りがあるため、薄い鋼板であっても十分な強度が得られる。そのため、上述の方法では、スポットを削り取るにもドリル、サンダの消耗が激しく、騒音も問題となる。また、インナーパネルを損傷しないようにアウターパネルを剥がすにも困難を要し、長時間の作業を強いられる。
【０００５】
さらに、車体の形状によりパネルの端部が湾曲している、スポットの近傍でパネルが屈曲している、スポットの近傍にパネル以外の部材が設けられているなど、複雑な形状、構成等のパネルに対して、インナーパネルを損傷しないようにアウターパネルを剥がすのに多くの困難を要する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２６１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、インナーパネルを損傷することなくアウターパネルのみを剥がすことができるよう、スポット溶接された２つのパネルの溶接部（スポット）を切断する溶接切断具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、スポット溶接された２つのパネルの溶接部を切断する溶接切断具であって、ベース板と、ベース板上に固定されて一軸方向に動力を発生する動力源と、動力源に接続されて、動力により一軸方向に駆動される切断部材と、動力源から一軸方向に離間するベース板上の位置に、切断部材に対向して固定される係止部材と、を備える溶接切断具である。
【０００９】
これによれば、２つのパネルをその溶接部を切断部材に向けて係止部材により係止し、その状態を維持して、動力源が発生する動力により切断部材を一軸方向に駆動することで、切断部材が溶接部に穿刺されて溶接部を切断することができる。
【００１０】
本発明の溶接切断具は、切断部材は、一軸方向に平行な一面とその一面に交差するテーパ面と有する刃を有し、一面及びテーパ面の一方をベース板に対向可能に動力源に接続されることを特徴とする。
【００１１】
これによれば、２つのパネルの形状によりインナーパネルに対してアウターパネルをベース板側に配置した場合に、切断部材のテーパ面をベース板に向け、逆にアウターパネルに対してインナーパネルをベース板側に配置した場合に、切断部材の一軸方向に平行な一面をベース板に向けることができ、それにより、切断部材を溶接部に穿刺した際に、一軸方向に平行な一面によりインナーパネルを保護して、テーパ面によりインナーパネルからアウターパネルを剥がすことができる。
【００１２】
本発明の溶接切断具は、切断部材は、一軸方向に対して傾斜する先端を有し、一軸方向に平行な中心軸について回転可能に動力源に接続される筒状部材であることを特徴とする。
【００１３】
これによれば、切断部材をその中心軸について回転することでテーパ面の向きを簡易に変えることができる。
【００１４】
本発明の溶接切断具は、切断部材の一軸方向に関する移動ストロークを調整する調整部材をさらに備える。
【００１５】
これによれば、調整部材により切断部材の移動ストロークを調整することで、係止部材に係止される２つのパネルの形状、構造等により溶接部の位置が変わる場合にでも、切断部材を溶接部に穿刺することができる。
【００１６】
本発明の溶接切断具は、係止部材は、一軸方向に直交する第１面及びベース板に向かって一軸方向に対して交差する第２面を有し、第１及び第２面の一方を切断部材に対向可能に固定されることを特徴とする。
【００１７】
これによれば、２つのパネルの形状、構造等に応じて、第１及び第２面のいずれか適当な形状の面を用いて２つのパネルを係止することで、インナーパネルからアウターパネルを剥がすことができる。
【００１８】
本発明の溶接切断具は、動力源は油圧シリンダであることを特徴とする。
【００１９】
これによれば、動力源として油圧シリンダを採用することで、大きな動力で切断部材を駆動することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の溶接切断具によれば、スポット溶接された複雑な形状、構成等を有する２つのパネルの溶接部を切断することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、溶接切断具の構成を示す上面図及び側面図（部分断面図）である。
【図２】図２は、溶接切断具の使用方法を説明するための図（その１）である。
【図３】図３は、溶接切断具の使用方法を説明するための図（その２）である。
【図４】図４は、溶接切断具の使用方法を説明するための図（その３）である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の溶接切断具の一実施形態について説明する。
【００２３】
図１に、本実施形態に係る溶接切断具１００の構成を示す。図１（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、上面図及び側面図である。溶接切断具１００は、スポット溶接された被切断パネル（パネル）の溶接部（スポット）を切断する切断具であり、大略して、ベース板１０、動力部２０、切断部３０、及び係止部４０から構成される。なお、切断部３０を構成する筒体３２の中心を中心軸Ｌとする。
【００２４】
ベース板１０は、溶接切断具１００のその他の構成各部を支持するベースであり、中心軸Ｌに平行な方向を長手とする略矩形状を有する平板状の部材である。ベース板１０の−Ｘ端の近傍には、後述する係止部材４２の下端が差し込まれる矩形状の開口１０ａ（図１（Ｂ）参照）が設けられている。
【００２５】
動力部２０は、スポットを切断するための動力を発生する部分であり、動力源２２、固定具２４、リング２５、固定部材２８、及びスプリング２６から構成される。
【００２６】
動力源２２は、ベース板１０上で−Ｘ方向に動力を発生する動力源であり、一例として油圧シリンダを採用する。それにより、大きな動力を発生して、後述する筒体３２を駆動することができる。動力源２２は、円柱形状のシリンダ２２ａを、その先端を−Ｘ側に突出して有する。シリンダ２２ａは、動力源２２が発生する動力により−Ｘ方向に繰出されて、その動力を筒体３２に伝える。
【００２７】
固定具２４は、筒体３２をシリンダ２２ａに固定するための部材であり、フランジ２４ｂ及び挿入部２４ａを含む。フランジ２４ｂは、円板形状の部材であり、その一面（＋Ｘ面）がシリンダ２２ａの先端に固定されている。挿入部２４ａは、フランジ２４ｂより小さい径を有する円柱形状の部材であり、その底面がフランジ２４ｂの−Ｘ面中央に固定されている。なお、フランジ２４ｂと挿入部２４ａは一体成形されてもよい。また、シリンダ２２ａを含めて一体成形されてもよい。
【００２８】
リング２５は、固定具２４の挿入部２４ａの径に等しい又は若干大きい内径を有する円環状の部材であり、挿入部２４ａに挿入されて、フランジ２４ｂによりその＋Ｘ方向への移動が制限されている。
【００２９】
スプリング２６は、シリンダ２２ａの繰出しストロークを調整する部材であり、リング２５とベース板１０の上面との間に固定されている。スプリング２６の付勢（引張力）により、リング２５を介して固定具２４、すなわち動力源２２のシリンダ２２ａを＋Ｘ方向に引き、動力源２２の動力を抑えることで、シリンダ２２ａの繰出しストロークを調整することができる。なお、スプリング２６の引張力（ばね定数）は、動力源２２の動力に対して適当に定めることとする。それにより、２つのパネルの形状、構造等によりスポットの位置が変わる場合にでも、シリンダ２２ａの繰出しストロークを適切に調整して、後述する筒体の先端（穿刺部）をスポットに刺し入れることができる。
【００３０】
固定部材２８は、動力源２２をＸ軸方向に固定する板状の部材であり、その一面をＹＺ面に平行にベース板１０の＋Ｘ端の近傍に固定されている。固定部材２８は、当接部材２２ｃを介して動力源２２の背面に接触し、動力源２２がシリンダ２２ａを介して筒体３２を−Ｘ向きに駆動することにより生じる反力を受けることで動力源２２を固定する。
【００３１】
切断部３０は、スポットを切断する部分であり、筒体３２及び固定具３８を有する。
【００３２】
筒体３２は、スポットに刺し入れる穿刺部を有する部材であり、固定部材２８のフランジ２４ｂの外径に等しい外径及び挿入部２４ａの外径に等しい又は若干大きい内径を有する円筒形状の部材である。筒体３２の先端（−Ｘ端）は中心軸Ｌに対して傾斜して成形され、中心軸Ｌに平行な一面（外面）３２ａ及びこれに対して鋭角に傾斜する端面（テーパ面）３２ｂから穿刺部が成形されている。
【００３３】
筒体３２は、その中心軸ＬをＸ軸方向に平行に向けて、基端を固定部材２８の挿入部２４ａに嵌め込むことで、動力源２２のシリンダ２２ａに接続される。ここで、筒体３２を中心軸Ｌについて回転して、その基端を挿入部２４ａに嵌め込むことで、外面３２ａ及びテーパ面３２ｂの一方をベース板１０の上面に対向する、すなわち穿刺部の向きを変えることができる。
【００３４】
固定具３８は、筒体３２をＸ軸方向に移動可能に保持する部材であり、筒体３２の外径に等しい又は若干大きい内径の孔部を有する立方体である。固定具３８は、孔部をＸ軸方向に向け、その孔部に筒体３２が挿入されて、ベース板１０の中央に固定されている。
【００３５】
係止部４０は、パネルを係止して固定する係止部材４２を有する。係止部材４２は、ベース板１０の開口１０ａと同形状の断面を有する板状の部材であり、その一側（＋Ｘ側）に中心軸Ｌに直交する平面４２ａとベース板１０の上面に向かって中心軸に対して傾斜する傾斜面４２ｂを有する。係止部材４２は、平面４２ａ及び傾斜面４２ｂの一方を筒体３２に向けて、その下端をベース板１０の開口１０ａに刺し入れて、ベース板１０に固定される。それにより、パネルの形状、構造等に応じて、平面４２ａ及び傾斜面４２ｂのいずれか適当な形状の面を用いてパネルを係止して、インナーパネルからアウターパネルを剥がすことができる。
【００３６】
溶接切断具１００を用いて、２つのパネルを接合するスポットを切断して、インナーパネルからアウターパネルを引き剥がす方法について説明する。
【００３７】
図２に、一例におけるスポット溶接された２つのパネル（インナーパネル及びアウターパネル）９０ａ，９０ｂを示す。この種のスポット溶接は、例えば、ボディを構成する２つのパネルを車体のタイヤハウスに向けてＬ字状に屈曲し、タイヤの形状に合わせて湾曲しているその先端をスポット溶接する場合に見られる。
【００３８】
まず、アウターパネル９０ｂを、スポット９０ｃの近傍を除いてインナーパネル９０ａから剥がす。或いは、スポット近傍を除いて切除する。
【００３９】
次に、溶接切断具１００をセッティングする。ここで、２つのパネル９０ａ，９０ｂの端部が揃っていることから、係止部４０の係止部材４２を、平面４２ａを筒体３２（穿刺部）に向けてベース板１０に固定する。また、インナーパネル９０ａに対してアウターパネル９０ｂが下側に位置することから、筒体３２を回転して、そのテーパ面３２ｂをベース板の上面に向ける。
【００４０】
次に、スポット９０ｃを筒体３２の穿刺部の移動ストローク上に位置決めし、２つのパネル９０ａ，９０ｂの端部（奥側端部）に係止部材４２の平面４２ａを当接してそれらを係止する。
【００４１】
次に、動力源２２を作動して、シリンダ２２ａを−Ｘ方向（図面、白抜き矢印の方向）に繰り出すことで、筒体３２の穿刺部を−Ｘ方向（図面、黒塗り矢印の方向）に駆動する。それにより、穿刺部がスポット９０ｃに刺し入れられて、そのスポットが切断される。このとき、中心軸Ｌに平行な筒体３２の外面３２ａが＋Ｚ側を向いていることから、これによりインナーパネル９０ａが保護され、テーパ面３２ｂが−Ｚ側を向いていることから、これにより穿刺部がスポット９０ｃに刺し入れられた際にアウターパネル９０ｂが−Ｚ向きに変形してインナーパネル９０ａから剥がされる。
【００４２】
スポット９０ｃが切断されると、最後に、動力源２２を止める。スプリング２６の付勢によりシリンダ２２ａが＋Ｘ方向に戻り、パネル９０ａ，９０ｂから筒体３２（穿刺部）が離れる。溶接切断具１００を外すことができる。
【００４３】
図３に、一例におけるスポット溶接された２つのパネル（インナーパネル及びアウターパネル）９０ａ，９０ｂを示す。この種のスポット溶接は、例えば、リアゲートの開口において、雨水のボディ内部への侵入を防ぎつつ雨水をボディ下方に流す溝が成形されたアウターパネルの先端とインナーパネルの先端とをスポット溶接する場合に見られる。
【００４４】
まず、アウターパネル９０ｂを、スポット９０ｃの近傍を除いてインナーパネル９０ａから剥がす。或いは、スポット近傍を除いて切除する。
【００４５】
次に、溶接切断具１００をセッティングする。係止部４０の係止部材４２を、平面４２ａを筒体３２（穿刺部）に向けてベース板１０に固定する。インナーパネル９０ａに対してアウターパネル９０ｂが上側に位置することから、筒体３２を回転して、そのテーパ面３２ｂを上側に、外面３２ａをベース板の上面に向ける。
【００４６】
次に、スポット９０ｃを筒体３２の穿刺部の移動ストローク上に位置決めし、インナーパネル９０ａの端面に係止部材４２の平面４２ａを当接して２つのパネル９０ａ，９０ｂを係止する。
【００４７】
次に、動力源２２を作動して、シリンダ２２ａを−Ｘ方向（図面、白抜き矢印の方向）に繰り出すことで、筒体３２の穿刺部を−Ｘ方向（図面、黒塗り矢印の方向）に駆動する。それにより、穿刺部がスポット９０ｃに刺し入れられて、そのスポットが切断される。このとき、中心軸Ｌに平行な筒体３２の外面３２ａが−Ｚ側を向いていることから、これによりインナーパネル９０ａが変形することなく保護され、テーパ面３２ｂが＋Ｚ側を向いていることから、これにより穿刺部がスポット９０ｃに刺し入れられた際にアウターパネル９０ｂが＋Ｚ向きに変形してインナーパネル９０ａから剥がされる。
【００４８】
スポット９０ｃが切断されると、最後に、動力源２２を止める。スプリング２６の付勢によりシリンダ２２ａが＋Ｘ方向に戻り、パネル９０ａ，９０ｂから筒体３２（穿刺部）が離れる。溶接切断具１００を外すことができる。
【００４９】
図４に、一例におけるスポット溶接された２つのパネル（インナーパネル及びアウターパネル）９０ａ，９０ｂを示す。この種のスポット溶接は、例えば、２つのパネルの端部を逆向きに重ねてスポット溶接することでバンパーの裏側のバックパネルを成形する場合に見られる。
【００５０】
まず、アウターパネル９０ｂを、スポット９０ｃの近傍を除いてインナーパネル９０ａから剥がす。或いは、スポット近傍を除いて切除する。
【００５１】
次に、溶接切断具１００をセッティングする。２つのパネル９０ａ，９０ｂの端部が揃っていない、特にインナーパネル９０ａが＋Ｘ方向に延びていることから、係止部４０の係止部材４２を、傾斜面４２ｂを筒体３２（穿刺部）に向けてベース板１０に固定する。また、インナーパネル９０ａに対してアウターパネル９０ｂが下側に位置することから、筒体３２を回転して、そのテーパ面３２ｂをベース板１０の上面に向ける。
【００５２】
次に、スポット９０ｃを筒体３２の穿刺部の移動ストローク上に位置決めし、２つのパネル９０ａ，９０ｂの間に係止部材４２の先端（傾斜面４２ｂの先端）を刺し入れてそれらを係止する。
【００５３】
次に、動力源２２を作動して、シリンダ２２ａを−Ｘ方向（図面、白抜き矢印の方向）に繰り出すことで、筒体３２の穿刺部を−Ｘ方向（図面、黒塗り矢印の方向）に駆動する。それにより、穿刺部がスポット９０ｃに刺し入れられて、そのスポットが切断される。このとき、中心軸Ｌに平行な筒体３２の外面３２ａが＋Ｚ側を向いていることから、これによりインナーパネル９０ａが変形することなく保護され、テーパ面３２ｂが−Ｚ側を向いていることから、これにより穿刺部がスポット９０ｃに刺し入れられた際にアウターパネル９０ｂが−Ｚ向きに変形してインナーパネル９０ａから剥がされる。
【００５４】
スポット９０ｃが切断されると、最後に、動力源２２を止める。スプリング２６の付勢によりシリンダ２２ａが＋Ｘ方向に戻り、パネル９０ａ，９０ｂから筒体３２（穿刺部）が離れる。溶接切断具１００を外すことができる。
【００５５】
以上詳細に説明したように、本実施形態の溶接切断具１００は、スポット溶接された２つのパネルの溶接部（スポット）を切断する切断具であり、ベース板１０、ベース板１０上に固定されて一軸方向に動力を発生する動力源２２、動力源２２に接続されて、動力により一軸方向に駆動される筒体３２（穿刺部）、及び動力源２２から一軸方向に離間するベース板１０上の位置に、筒体３２（穿刺部）に対向して固定される係止部材４２から構成される。それにより、２つのパネルをそのスポットを筒体３２（穿刺部）に向けて係止部材４２により係止し、その状態を維持して、動力源２２が発生する動力によりスポットを一軸方向に駆動することで、穿刺部がスポットに穿刺されてスポットを切断することができる。
【００５６】
なお、本実施形態における溶接切断具１００では、スプリング２６を利用して動力源２２のシリンダ２２ａの繰出しストローク、すなわち筒体３２の穿刺部の移動ストロークを調整することとしたが、これに限らず、例えばリング２５の厚みを変えることで穿刺部の移動ストロークを調整することとしてもよい。また、固定具２４の挿入部２４ａの外面に雄ネジを成形し、筒体３２の基端内部に雌ネジを形成し、筒体３２内に挿入部２４ａを適当量螺入することで、穿刺部の移動ストロークを調整することとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の溶接切断具は、スポット溶接された複雑な形状、構成等を有する２つのパネルの溶接部を切断するのに好適である。
【符号の説明】
【００５８】
１０    ベース板
１０ａ  開口
２０    動力部
２２    動力源
２２ａ  シリンダ
２２ｃ  当接部材
２４    固定具
２４ａ  挿入部
２４ｂ  フランジ
２５    リング
２６    スプリング
２８    固定部材
３０    切断部
３２    筒体
３２ａ  外面
３２ｂ  テーパ面
３８    固定具
４０    係止部
４２    係止部材
４２ａ  平面
４２ｂ  傾斜面
９０ａ  インナーパネル（パネル）
９０ｂ  アウターパネル（パネル）
９０ｃ  スポット
１００    溶接切断具
【図１】
2016112653.tif 000003
【図２】
2016112653.tif 000004
【図３】
2016112653.tif 000005
【図４】
2016112653.tif 000006