JP7553421B2

JP7553421B2 - System and method for removing bond

Info

Publication number: JP7553421B2
Application number: JP2021169130A
Authority: JP
Inventors: 陽一朗下田
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2021-10-14
Filing date: 2021-10-14
Publication date: 2024-09-18
Anticipated expiration: 2041-10-14
Also published as: JP2023059164A

Description

本発明は、接合部除去システム及び接合部除去方法に関する。 The present invention relates to a splice removal system and method.

自動車を代表とする輸送機器には、（ａ）有限資源である石油燃料消費、（ｂ）燃焼に伴って発生する地球温暖化ガスであるＣＯ２、（ｃ）走行コストといった各種の抑制を目的として、走行燃費の向上が常に求められている。その手段としては、電気駆動の利用など動力系技術の改善の他に、車体重量の軽量化も改善策の一つである。軽量化には現在の主要材料となっている鋼を、軽量素材であるアルミニウム合金、マグネシウム合金、炭素繊維などに置換する手段がある。しかし、全てをこれら軽量素材に置換するには、高コスト化や強度不足になる、といった課題があり、解決策として鋼と軽量素材を適材適所に組み合わせた、いわゆるマルチマテリアルと呼ばれる設計手法が注目を浴びている。 For transportation equipment, such as automobiles, there is a constant demand for improved fuel efficiency in order to reduce (a) the consumption of petroleum fuel, which is a limited resource; (b) the greenhouse gas CO2 generated during combustion; and (c) driving costs. As a means to achieve this, in addition to improvements in drive system technologies such as the use of electric drive, weight reduction of the vehicle body is also one of the improvement measures. One way to reduce weight is to replace steel, which is currently the main material, with lightweight materials such as aluminum alloys, magnesium alloys, and carbon fiber. However, replacing everything with these lightweight materials poses issues such as high costs and insufficient strength, and as a solution, a design method known as multi-material, which combines steel and lightweight materials in the right places, is attracting attention.

鋼と上記軽量素材を組み合わせるには、必然的にこれらを接合する箇所が出てくる。鋼同士やアルミニウム合金同士、マグネシウム合金同士では容易である溶接が、異材では極めて困難であることが知られている。この理由として、鋼とアルミニウムあるいはマグネシウムの溶融混合部には極めて脆い性質である金属間化合物（ＩＭＣ）が生成し、引張や衝撃といった外部応力で溶融混合部が容易に破壊してしまうことにある。このため、抵抗スポット溶接法やアーク溶接法といった溶接法が異材接合には採用できず、他の接合法を用いるのが一般的である。鋼と炭素繊維の接合も、後者が金属ではないことから溶接を用いることができない。 When combining steel with the lightweight materials listed above, it is inevitable that there will be places where they need to be joined. Welding is easy when welding steel to steel, aluminum alloys to aluminum, or magnesium alloys to magnesium, but it is known to be extremely difficult when welding dissimilar materials. The reason for this is that intermetallic compounds (IMCs), which are extremely brittle, are formed in the molten mixture of steel and aluminum or magnesium, and the molten mixture is easily destroyed by external stress such as tension or impact. For this reason, welding methods such as resistance spot welding and arc welding cannot be used to join dissimilar materials, and other joining methods are generally used. Welding cannot be used to join steel to carbon fiber either, as the latter is not a metal.

ここで、特許文献１には、鋼同士の溶接を結合力として用いる一方、アルミニウム合金やマグネシウム合金を溶融させず、拘束力で鋼との接合を達成する異材接合用アークスポット溶接法が開示されている。より具体的には、この異材接合用アークスポット溶接法は、アルミニウム合金もしくはマグネシウム合金製の第一板に穴を空ける工程と、第一板と鋼製の第二板を重ね合わせる工程と、中空部を有する鋼製の接合補助部材を第１の板に設けられた穴に挿入する工程と、接合補助部材の中空部を溶接金属で充填すると共に、第２の板及び前記接合補助部材を溶接する工程と、を有する。 Patent Document 1 discloses an arc spot welding method for joining dissimilar materials that uses welding between steel as a bonding force while joining aluminum alloys or magnesium alloys with steel by restraining force without melting the aluminum alloys or magnesium alloys. More specifically, this arc spot welding method for joining dissimilar materials includes the steps of drilling a hole in a first plate made of an aluminum alloy or magnesium alloy, overlapping the first plate with a second plate made of steel, inserting a hollow steel auxiliary joining member into the hole in the first plate, filling the hollow portion of the auxiliary joining member with weld metal, and welding the second plate and the auxiliary joining member.

このような、異材である第一板及び第二板がスポット溶接された溶接継手が、自動車等の輸送機器に用いられた場合、当該輸送機器を分解・廃棄するために、第一板と第二板とを綺麗に分離したいという要求がある。また、不慮の事故等が起こった場合に第一板又は第二板を交換・修理するために、スポット接合部を除去したいという要求も存在する。 When such a welded joint, in which first and second plates of different materials are spot welded, is used in transportation equipment such as an automobile, there is a demand for the first and second plates to be cleanly separated in order to disassemble and dispose of the transportation equipment. There is also a demand for the spot joint to be removed in order to replace or repair the first or second plate in the event of an unexpected accident, etc.

従来から、自動車のボディ等を分解する際には、同材の金属板同士を重ね合わせてスポット溶接されたスポット溶接部を切削加工により除去して、金属板同士を分離することが行われている。例えば、特許文献２には、板金を重ねてスポット溶接された構造物のスポット溶接部を加工するドリルが開示されている。このドリルは、ドリル本体の外周側に形成された外側切刃と、ドリル本体の軸線に沿って外側切刃よりも先端側に突出する中心切刃と、を備えたいわゆるスポットドリルである。そして、中心切刃と主切刃の高さの差と円錐状の中心切刃の角度を工夫することで、穴加工時に重ねた板金の下板を損傷することなく正確かつ安全に加工することを目的としている。 Conventionally, when disassembling an automobile body or the like, the metal plates are separated by removing the spot welds formed by overlapping metal plates of the same material and spot welding them together through cutting. For example, Patent Document 2 discloses a drill for processing the spot welds of a structure in which metal sheets are overlapped and spot welded together. This drill is a so-called spot drill that has an outer cutting edge formed on the outer periphery of the drill body and a central cutting edge that protrudes further toward the tip side than the outer cutting edge along the axis of the drill body. The aim is to accurately and safely process the lower sheet of overlapping metal sheets during hole drilling without damaging it by devising the difference in height between the central cutting edge and the main cutting edge and the angle of the conical central cutting edge.

しかしながら、特許文献２のようなドリルを汎用の電動ドリル装置に取り付けてスポット接合部を除去しようとした場合、スポット接合部に対するドリルの狙い位置のズレや、ドリルの中心ズレが発生する可能性がある。この場合、安定してスポット接合部を除去できないため、除去に時間がかかり、作業者に技量を要することとなる。また、ドリルがスポット接合部から逸れて、作業者が怪我をする恐れがある。 However, when attempting to remove a spot joint by attaching a drill such as that described in Patent Document 2 to a general-purpose electric drill device, there is a possibility that the drill may be misaligned with respect to the spot joint or the center of the drill may be misaligned. In this case, the spot joint cannot be removed stably, so removal takes time and requires skill from the worker. There is also a risk that the drill may deviate from the spot joint, resulting in injury to the worker.

特開２０１８－０３４１６４号公報JP 2018-034164 A 特開２００５－０８１５２２号公報JP 2005-081522 A

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、安定してスポット接合部を除去可能な接合部除去システム及び接合部除去方法を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and has an object to provide a bond removal system and a bond removal method that are capable of stably removing a spot bond.

本発明の上記目的は、接合部除去装置に係る下記［１］の構成により達成される。
［１］互いに重ね合わされてスポット溶接された第一板及び第二板を有する溶接継手のスポット接合部を除去するための接合部除去装置であって、
前記接合部除去装置は、
中心に配置されたドリルと、
前記ドリルの外周側に配置され、前記ドリルと同期して回転しないガイド部と、
を備え、
前記ガイド部の先端部は、前記溶接継手に面接触可能な先端面を有する、
ことを特徴とする接合部除去装置。 The above object of the present invention is achieved by the following configuration [1] relating to a bond removal device.
[1] A joint removal device for removing a spot joint of a welded joint having a first plate and a second plate that are overlapped and spot welded to each other, comprising:
The bond removal device includes:
With a drill placed in the center,
A guide portion that is disposed on an outer periphery side of the drill and does not rotate in synchronization with the drill;
Equipped with
The tip of the guide portion has a tip surface capable of surface-contacting the welded joint,
A joint removal device characterized by:

また、本発明の上記目的は、接合部除去方法に係る下記［２］の構成により達成される。
［２］上記［１］に記載の接合部除去装置を用いて、前記溶接継手の前記スポット接合部を除去する接合部除去方法であって、
前記ガイド部の前記先端面を前記溶接継手に面接触させた状態で、前記ドリルによって前記スポット接合部を除去する、接合部除去方法。 The above object of the present invention can be achieved by the joint removal method according to the following configuration [2].
[2] A bond removal method for removing the spot bond of the welded joint using the bond removal device described in [1] above, comprising:
a joint removal method, comprising removing the spot joint with the drill while the tip surface of the guide portion is in surface contact with the welded joint.

本発明によれば、安定してスポット接合部を除去可能な接合部除去システム及び接合部除去方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a bond removal system and a bond removal method that are capable of stably removing a spot bond.

図１は、接合部除去装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a bond removal device. 図２は、接合部除去装置を他の角度から見た斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the joint removal device as seen from another angle. 図３は、接合部除去装置の正面図である。FIG. 3 is a front view of the bond removal device. 図４は、接合部除去装置の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a bond removal device. 図５は、接合部除去装置のガイド部を溶接継手に接触させた状態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a state in which the guide portion of the bond removal device is brought into contact with the welded joint. 図６は、図５の要部拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of a main portion of FIG. 図７Ａは、異材溶接継手の斜視図である。FIG. 7A is a perspective view of a dissimilar material welded joint. 図７Ｂは、図７ＡのＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った異材溶接継手の断面図である。FIG. 7B is a cross-sectional view of the dissimilar material welded joint taken along line VII-VII in FIG. 7A. 図８Ａは、異材接合用アークスポット溶接法の穴開け作業を示す図である。FIG. 8A is a diagram showing a hole drilling operation in the arc spot welding method for joining dissimilar materials. 図８Ｂは、異材接合用アークスポット溶接法の重ね合わせ作業を示す図である。FIG. 8B is a diagram showing an overlapping operation in the arc spot welding method for joining dissimilar materials. 図８Ｃは、異材接合用アークスポット溶接法の挿入作業を示す図である。FIG. 8C is a diagram showing an insertion operation in the arc spot welding method for joining dissimilar materials. 図８Ｄは、異材接合用アークスポット溶接法の溶接作業を示す図である。FIG. 8D is a diagram showing a welding operation of the arc spot welding method for joining dissimilar materials. 図９Ａは、溶接金属の溶込みを説明するための異材溶接継手の断面図である。FIG. 9A is a cross-sectional view of a dissimilar metal welded joint for explaining the penetration of the weld metal. 図９Ｂは、溶接金属の溶込みを説明するための異材溶接継手の断面図である。FIG. 9B is a cross-sectional view of a dissimilar metal welded joint for explaining the penetration of the weld metal. 図１０は、ガイド部からドリルが露出した状態を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a state in which the drill is exposed from the guide portion. 図１１は、溶融部が除去される前の、異材溶接継手の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a dissimilar material welded joint before the fusion zone is removed. 図１２は、溶融部が除去されている最中の、異材溶接継手の断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of a dissimilar welded joint during the removal of the fusion zone. 図１３は、図１２は、溶融部の一部が除去された、異材溶接継手の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of a dissimilar material welded joint from which a portion of the fusion zone in FIG. 12 has been removed.

以下、本発明に係る接合部除去装置及び接合部除去方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Below, an embodiment of the joint removal device and joint removal method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、接合部除去装置１の斜視図である。図２は、接合部除去装置１の他の角度から見た斜視図である。図３は、接合部除去装置１の正面図である。図４は、接合部除去装置１の断面図である。図５は、接合部除去装置１のガイド部２０を溶接継手１００に接触させた状態を示す図である。図６は、図５の要部拡大図である。 Figure 1 is a perspective view of the bond removal device 1. Figure 2 is a perspective view of the bond removal device 1 from another angle. Figure 3 is a front view of the bond removal device 1. Figure 4 is a cross-sectional view of the bond removal device 1. Figure 5 is a diagram showing the state in which the guide portion 20 of the bond removal device 1 is in contact with the welded joint 100. Figure 6 is an enlarged view of the main portion of Figure 5.

接合部除去装置１は、図５及び図６に示すような、互いに重ね合わされてスポット溶接された上板１１０及び下板１２０を有する溶接継手１００のスポット接合部１５０を除去するために用いられる。接合部除去装置１は、中心に配置されたドリル１０と、ドリル１０の外周側に配置され、ドリル１０と同期して回転しないガイド部２０と、ドリル１０及びガイド部２０を収容するハウジング３０と、を備える。 The joint removal device 1 is used to remove a spot joint 150 of a welded joint 100 having an upper plate 110 and a lower plate 120 that are overlapped and spot welded to each other, as shown in Figures 5 and 6. The joint removal device 1 includes a drill 10 arranged at the center, a guide portion 20 arranged on the outer periphery of the drill 10 and that does not rotate synchronously with the drill 10, and a housing 30 that accommodates the drill 10 and the guide portion 20.

なお、本明細書において、ドリル１０の軸方向とは図中の上下方向である。ドリル１０の先端部側とは図中の下方向であり、「軸方向一方側」と呼ぶことがある。ドリル１０の先端部側とは反対方向とは図中の上方向であり、「軸方向他方側」と呼ぶことがある。 In this specification, the axial direction of the drill 10 is the up-down direction in the figure. The tip side of the drill 10 is the downward direction in the figure, and may be referred to as "one axial side." The opposite direction to the tip side of the drill 10 is the upward direction in the figure, and may be referred to as "the other axial side."

ハウジング３０は、軸方向他方側に配置された第一ハウジング４０と、軸方向一方側に配置された第二ハウジング５０と、を有する。 The housing 30 has a first housing 40 arranged on the other axial side and a second housing 50 arranged on one axial side.

第一ハウジング４０は、略円環状の第一底部４１と、第一底部４１の径方向外側端部から軸方向一方側、すなわち第二ハウジング５０側に延びる第一筒部４３と、を有する。 The first housing 40 has a substantially annular first bottom portion 41 and a first cylindrical portion 43 that extends from the radially outer end of the first bottom portion 41 to one axial side, i.e., toward the second housing 50.

図４に示すように、第一底部４１は、その中心を軸方向に貫く第一貫通孔４１ａを有し、当該第一貫通孔４１ａにドリル１０が挿通される。第一貫通孔４１ａの軸方向他方側端部には、径方向外側に向かって大径凹部４１ｂが凹設されている。大径凹部４１ｂには、ドリル１０を回転可能に支持する軸受５が配置される。ドリル１０の外周面のうち軸受５に支持される部分の軸方向両側には、スナップリング３がプライヤ等により外嵌されており、軸受５からドリル１０が軸方向に抜け出てしまうことが防止される。第一底部４１の軸方向一方側面は、軸方向他方側に向かって凹設された環状のバネ受け溝４１ｃを有する。バネ受け溝４１ｃには、後述するコイルバネ７が配置される。 As shown in FIG. 4, the first bottom portion 41 has a first through hole 41a that passes through its center in the axial direction, and the drill 10 is inserted into the first through hole 41a. A large diameter recess 41b is recessed radially outward at the other axial end of the first through hole 41a. A bearing 5 that rotatably supports the drill 10 is disposed in the large diameter recess 41b. A snap ring 3 is fitted to both axial sides of the outer peripheral surface of the drill 10 that is supported by the bearing 5, using pliers or the like, to prevent the drill 10 from slipping out of the bearing 5 in the axial direction. One axial side of the first bottom portion 41 has an annular spring receiving groove 41c recessed toward the other axial side. A coil spring 7, described later, is disposed in the spring receiving groove 41c.

第一筒部４３は、略筒状であり、その内周面の軸方向一方側部には雌ネジ部４３ａが形成される。この雌ネジ部４３ａには、後述するように、第二ハウジング５０の雄ネジ部５３ａが螺合可能である。 The first cylindrical portion 43 is generally cylindrical, and a female thread portion 43a is formed on one axial side of the inner circumferential surface of the first cylindrical portion 43. As described below, the male thread portion 53a of the second housing 50 can be screwed into this female thread portion 43a.

第二ハウジング５０は、略円環状の第二底部５１と、第二底部５１の径方向外側端部から軸方向他方側、すなわち第一ハウジング４０側に延びる第二筒部５３と、を有する。 The second housing 50 has a substantially annular second bottom portion 51 and a second tubular portion 53 that extends from the radially outer end of the second bottom portion 51 to the other axial side, i.e., toward the first housing 40.

第二底部５１は、その中心を軸方向に貫く第二貫通孔５１ａを有し、当該第二貫通孔５１ａにドリル１０及びガイド部２０の突起部２３が挿通される。第二筒部５３は、略筒状であり、その外周面の軸方向他方側部には雄ネジ部５３ａが形成される。そして雄ネジ部５３ａと雌ネジ部４３ａとが螺合されることにより、第二ハウジング５０と第一ハウジング４０とが互いに固定される。 The second bottom portion 51 has a second through hole 51a that passes through its center in the axial direction, and the drill 10 and the protrusion portion 23 of the guide portion 20 are inserted into the second through hole 51a. The second tube portion 53 is generally cylindrical, and a male thread portion 53a is formed on the other axial side of its outer circumferential surface. The male thread portion 53a and the female thread portion 43a are screwed together, thereby fixing the second housing 50 and the first housing 40 to each other.

ガイド部２０は、ドリル１０を適切な切削位置にガイドするための略筒状の部材である。ガイド部２０は、第二ハウジング５０内に配置される本体部２１と、本体部２１よりも小径であり、本体部２１の中心から軸方向一方側に突出する突起部２３と、本体部２１及び突起部２３を軸方向に貫き、ドリル１０が挿通される貫通孔２５と、を有する。 The guide portion 20 is a generally cylindrical member for guiding the drill 10 to an appropriate cutting position. The guide portion 20 has a main body portion 21 disposed within the second housing 50, a protrusion portion 23 that is smaller in diameter than the main body portion 21 and protrudes from the center of the main body portion 21 to one side in the axial direction, and a through hole 25 that passes axially through the main body portion 21 and the protrusion portion 23 and through which the drill 10 is inserted.

貫通孔２５の軸方向他方側部には、複数（図示の例では５つ）の略筒状の滑り軸受９が軸方向に並んで配置されている。複数の滑り軸受９は、後述する突起部２３の開口２３ａの近傍まで設けられている。複数の滑り軸受９は、その内部を挿通するドリル１０を、回転可能且つ軸方向移動可能に支持する。 On the other axial side of the through hole 25, multiple (five in the illustrated example) generally cylindrical plain bearings 9 are arranged in a line in the axial direction. The multiple plain bearings 9 are provided up to the vicinity of the opening 23a of the protrusion 23, which will be described later. The multiple plain bearings 9 support the drill 10 inserted therethrough so that it can rotate and move axially.

本体部２１は、中心に貫通孔２５を有する略筒状であり、軸方向一方側の大径部２１Ａと、軸方向他方側の小径部２１Ｂと、を含む。大径部２１Ａの外径は、第二ハウジング５０の第二筒部５３の内径と略同一か僅かに小さく設定される。これにより、大径部２１Ａは、第二筒部５３に対して軸方向に摺動自在に収容される。すなわち、ガイド部２０は、ハウジング３０（第一及び第二ハウジング４０，５０）に対して軸方向に移動可能である。小径部２１Ｂは、大径部２１Ａの中心から軸方向他方側に突出している。小径部２１Ｂの外周面には、軸方向に延びる圧縮バネであるコイルバネ７（弾性部材）が配置される。 The main body 21 is generally cylindrical with a through hole 25 in the center, and includes a large diameter portion 21A on one axial side and a small diameter portion 21B on the other axial side. The outer diameter of the large diameter portion 21A is set to be approximately the same as or slightly smaller than the inner diameter of the second cylindrical portion 53 of the second housing 50. This allows the large diameter portion 21A to be accommodated in the second cylindrical portion 53 so as to be freely slidable in the axial direction. In other words, the guide portion 20 is movable in the axial direction relative to the housing 30 (first and second housings 40, 50). The small diameter portion 21B protrudes from the center of the large diameter portion 21A to the other axial side. A coil spring 7 (elastic member), which is a compression spring extending in the axial direction, is arranged on the outer peripheral surface of the small diameter portion 21B.

コイルバネ７の軸方向他端部は第一ハウジング４０のバネ受け溝４１ｃに収容され、コイルバネ７の軸方向一方側部は小径部２１Ｂの外周面に支持され、コイルバネ７の軸方向一端部は大径部２１Ａの軸方向他方側側面に当接する。このようにコイルバネ７によって、ガイド部２０は軸方向一方側、すなわち軸方向におけるドリル１０の先端部側に付勢されている。 The other axial end of the coil spring 7 is accommodated in the spring receiving groove 41c of the first housing 40, one axial side of the coil spring 7 is supported on the outer peripheral surface of the small diameter portion 21B, and one axial end of the coil spring 7 abuts against the other axial side surface of the large diameter portion 21A. In this way, the coil spring 7 biases the guide portion 20 toward one axial side, i.e., toward the tip of the drill 10 in the axial direction.

図４に示すようにガイド部２０に軸方向荷重が負荷されていない状態では、ガイド部２０はコイルバネ７によって軸方向一方側に付勢されるが、ガイド部２０の大径部２１Ａが第二底部５１と軸方向に当接することで、ガイド部２０の軸方向位置が規制される。 As shown in FIG. 4, when no axial load is applied to the guide portion 20, the guide portion 20 is biased to one side in the axial direction by the coil spring 7, but the large diameter portion 21A of the guide portion 20 abuts against the second bottom portion 51 in the axial direction, thereby restricting the axial position of the guide portion 20.

突起部２３は、中心に貫通孔２５を有する略筒状である。突起部２３の外径は、第二ハウジング５０の第二貫通孔５１ａの内径よりも小さい。したがって、突起部２３は、第二貫通孔５１ａに干渉することなく、第二貫通孔５１ａを貫通し、第二底部５１よりも軸方向一方側に突出する。 The protrusion 23 is generally cylindrical with a through hole 25 in the center. The outer diameter of the protrusion 23 is smaller than the inner diameter of the second through hole 51a of the second housing 50. Therefore, the protrusion 23 passes through the second through hole 51a without interfering with the second through hole 51a, and protrudes axially to one side beyond the second bottom 51.

図４に示すようにガイド部２０に軸方向荷重が負荷されていない状態では、突起部２３はドリル１０の先端部よりも軸方向一方側に延在しており、ドリル１０はガイド部２０に覆われている。したがって、作業者が不用意にドリル１０に触れることが防止され、安全性が高い。 As shown in FIG. 4, when no axial load is applied to the guide portion 20, the protrusion 23 extends axially further to one side than the tip of the drill 10, and the drill 10 is covered by the guide portion 20. This prevents the operator from accidentally touching the drill 10, and provides a high level of safety.

突起部２３には、径方向に貫通する開口２３ａが設けられている。作業者は、開口２３ａを介して外部からドリル１０の先端を視認可能であり、ドリル１０の狙い位置が適切か確認することができる。また、ドリル１０によって切削された溶接継手１００の切屑を、ガイド部２０の内部に溜まらないよう、開口２３ａから外部に排出することができる。開口２３ａの個数や形成位置、形状等は特に限定されない。図３には開口２３ａが２個設けられた例が示され、図４には開口が１個設けられた例が示されている。 The protrusion 23 has an opening 23a penetrating in the radial direction. The operator can visually check the tip of the drill 10 from the outside through the opening 23a, and can check whether the target position of the drill 10 is appropriate. In addition, chips of the weld joint 100 cut by the drill 10 can be discharged to the outside from the opening 23a so as not to accumulate inside the guide part 20. The number, formation position, shape, etc. of the openings 23a are not particularly limited. Figure 3 shows an example in which two openings 23a are provided, and Figure 4 shows an example in which one opening is provided.

ガイド部２０の先端部、すなわち突起部２３の先端部は、溶接継手１００に面接触可能な先端面２７を有する。先端面２７の形状は、溶接継手１００と面接触可能となるように適宜設定される。本実施形態では、溶接継手１００の上板１１０の上面が平面であるので（図５及び図６参照）、先端面２７の形状も平面とされる。 The tip of the guide portion 20, i.e., the tip of the protrusion portion 23, has a tip surface 27 that can come into surface contact with the welded joint 100. The shape of the tip surface 27 is appropriately set so that it can come into surface contact with the welded joint 100. In this embodiment, since the upper surface of the upper plate 110 of the welded joint 100 is flat (see Figures 5 and 6), the shape of the tip surface 27 is also flat.

また、ガイド部２０の先端部は、すなわち突起部２３の先端部は、スポット接合部１５０の突出部１５１を収容して位置決めする溝部２９を有する。スポット接合部１５０の突出部１５１については後に詳述するが、当該突出部１５１は、スポット接合部１５０のうち、溶接継手１００の表面すなわち上板１１０の上面よりも軸方向他方側に突出した部分である。 The tip of the guide portion 20, i.e., the tip of the protrusion 23, has a groove portion 29 that accommodates and positions the protrusion 151 of the spot joint 150. The protrusion 151 of the spot joint 150 will be described in detail later, but the protrusion 151 is the portion of the spot joint 150 that protrudes in the other axial direction from the surface of the welded joint 100, i.e., the top surface of the upper plate 110.

溝部２９は貫通孔２５に接続して設けられており、溝部２９の外径は貫通孔２５よりも大径である。図６に示すように、溝部２９のうち貫通孔２５と接続する軸方向側面２９ａは、スポット接合部１５０の突出部１５１と軸方向に当接可能である。また、溝部２９の周面２９ｂの軸方向長さは、スポット接合部１５０の突出部１５１の軸方向長さと略同一である。また、溝部２９の周面２９ｂの径は、溝部２９への突出部１５１の収容を容易とするため、突出部１５１の外径よりも僅かに大径とされている。そして、溝部２９に突出部１５１を収容することで、スポット接合部１５０に対してガイド部２０が位置決めされ、ひいては、スポット接合部１５０に対してドリル１０が位置決めされる。 The groove portion 29 is connected to the through hole 25, and the outer diameter of the groove portion 29 is larger than the through hole 25. As shown in FIG. 6, the axial side surface 29a of the groove portion 29 that connects to the through hole 25 can abut against the protrusion 151 of the spot joint 150 in the axial direction. The axial length of the peripheral surface 29b of the groove portion 29 is approximately the same as the axial length of the protrusion 151 of the spot joint 150. The diameter of the peripheral surface 29b of the groove portion 29 is slightly larger than the outer diameter of the protrusion 151 to facilitate the accommodation of the protrusion 151 in the groove portion 29. The guide portion 20 is positioned relative to the spot joint 150 by accommodating the protrusion 151 in the groove portion 29, and the drill 10 is thus positioned relative to the spot joint 150.

本発明の接合部除去装置１は、互いに重ね合わされてスポット溶接された同材（例えば鋼）の第一板及び第二板を有する溶接継手１００のスポット接合部を除去するためにも用いることができるが、溶接継手１００が以下に述べる異材接合用スポット溶接法によって得られた異材溶接継手１００である場合に特に好適に用いられる。 The joint removal device 1 of the present invention can also be used to remove spot joints in a welded joint 100 having a first plate and a second plate of the same material (e.g., steel) that are overlapped and spot welded to each other, but is particularly suitable for use when the welded joint 100 is a dissimilar material welded joint 100 obtained by the spot welding method for joining dissimilar materials described below.

図７Ａは、異材溶接継手１００の斜視図である。図７Ｂは、図７ＡのＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った異材溶接継手１００の断面図である。図８Ａは、異材接合用アークスポット溶接法の穴開け作業を示す図である。図８Ｂは、異材接合用アークスポット溶接法の重ね合わせ作業を示す図である。図８Ｃは、異材接合用アークスポット溶接法の挿入作業を示す図である。図８Ｄは、異材接合用アークスポット溶接法の溶接作業を示す図である。図９Ａは、溶接金属１４０の溶込みを説明するための異材溶接継手１００の断面図である。図９Ｂは、溶接金属の溶込み１４０を説明するための異材溶接継手１００の断面図である。 Figure 7A is a perspective view of the dissimilar welded joint 100. Figure 7B is a cross-sectional view of the dissimilar welded joint 100 taken along line VII-VII in Figure 7A. Figure 8A is a diagram showing a drilling operation in the arc spot welding method for joining dissimilar materials. Figure 8B is a diagram showing an overlapping operation in the arc spot welding method for joining dissimilar materials. Figure 8C is a diagram showing an insertion operation in the arc spot welding method for joining dissimilar materials. Figure 8D is a diagram showing a welding operation in the arc spot welding method for joining dissimilar materials. Figure 9A is a cross-sectional view of the dissimilar welded joint 100 for explaining the penetration of the weld metal 140. Figure 9B is a cross-sectional view of the dissimilar welded joint 100 for explaining the penetration of the weld metal 140.

本実施形態の異材接合用スポット溶接法は、互いに重ね合わせされる、アルミニウム合金又はマグネシウム合金製の上板１１０（第一板）と、鋼製の下板１２０（第二板）とを、鋼製の接合補助部材１３０を介して、後述するスポット溶接法によって接合することで、図７Ａ及び図７Ｂに示すような異材溶接継手１００を得るものである。 The spot welding method for joining dissimilar materials in this embodiment joins an upper plate 110 (first plate) made of an aluminum alloy or magnesium alloy and a lower plate 120 (second plate) made of steel, which are overlapped with each other, via a steel joining auxiliary member 130 using a spot welding method described below, to obtain a dissimilar material welded joint 100 as shown in Figures 7A and 7B.

上板１１０には、板厚方向に貫通して、下板１２０の重ね合わせ面に臨む孔１１１が設けられており、この孔１１１に接合補助部材１３０が挿入される。 The upper plate 110 has a hole 111 that penetrates through the plate thickness direction and faces the mating surface of the lower plate 120, and the joining support member 130 is inserted into this hole 111.

接合補助部材１３０は、上板１１０の孔１１１に挿入される挿入部１３１と、上板１１０の上面に配置され、孔１１１に挿入されないフランジ形状の非挿入部１３２と、を持った段付きの外形形状を有する。また、接合補助部材１３０には、挿入部１３１及び非挿入部１３２を貫通する中空部１３３（図８Ｃ参照）が形成される。なお、非挿入部１３２の外形形状は、図７Ａに示すような円形に限定されず、任意の形状とすることができる。また、中空部１３３の形状も、円形に限定されず、任意の形状とすることができる。 The joining auxiliary member 130 has a stepped outer shape with an insertion portion 131 that is inserted into the hole 111 of the upper plate 110, and a flange-shaped non-insertion portion 132 that is disposed on the upper surface of the upper plate 110 and is not inserted into the hole 111. The joining auxiliary member 130 also has a hollow portion 133 (see FIG. 8C) that penetrates the insertion portion 131 and the non-insertion portion 132. The outer shape of the non-insertion portion 132 is not limited to a circular shape as shown in FIG. 7A, and can be any shape. The shape of the hollow portion 133 is also not limited to a circular shape, and can be any shape.

さらに、接合補助部材１３０の中空部１３３には、アークスポット溶接によってフィラー材（溶接材料）が溶融した、鉄合金、または、Ｎｉ合金の溶接金属１４０が充填される。そして、溶接金属１４０と、溶融された下板１２０及び接合補助部材１３０の一部と、によって溶融部Ｗが形成される。 The hollow portion 133 of the auxiliary joining member 130 is filled with a weld metal 140 of an iron alloy or Ni alloy, which is a filler material (welding material) melted by arc spot welding. The weld metal 140 and the melted lower plate 120 and part of the auxiliary joining member 130 form a molten part W.

異材溶接継手１００においては、接合補助部材１３０の溶融していない部分と溶融部Ｗとが、上板１１０と下板１２０とを接合するスポット接合部１５０を構成する。スポット接合部１５０は、異材溶接継手１００の表面、すなわち上板１１０の上面よりも突出した突出部１５１を有する。突出部１５１は、接合補助部材１３０の非挿入部１３２や、非挿入部１３２の径方向内側の溶融部Ｗによって構成される。 In the dissimilar material welded joint 100, the unmelted portion of the joining auxiliary member 130 and the molten portion W form the spot joint 150 that joins the upper plate 110 and the lower plate 120. The spot joint 150 has a protruding portion 151 that protrudes from the surface of the dissimilar material welded joint 100, i.e., the upper surface of the upper plate 110. The protruding portion 151 is formed by the non-inserted portion 132 of the joining auxiliary member 130 and the molten portion W on the radially inner side of the non-inserted portion 132.

以下、異材溶接継手１００を構成するための異材接合用アークスポット溶接法について、図８Ａ～図８Ｄを参照して説明する。 Below, the arc spot welding method for joining dissimilar materials to form the dissimilar material weld joint 100 will be described with reference to Figures 8A to 8D.

まず、図８Ａに示すように、上板１１０に孔１１１を空ける穴開け作業を行う（ステップＳ１）。次に、図８Ｂに示すように、上板１１０と下板１２０を重ね合わせる重ね合わせ作業を行う（ステップＳ２）。さらに、図８Ｃに示すように、接合補助部材１３０の挿入部１３１を、上板１１０の上面から、上板１１０の孔１１１に挿入する（ステップＳ３）。そして、図８Ｄに示すように、（ａ）溶極式ガスシールドアーク溶接法、（ｂ）ノンガスアーク溶接法、（ｃ）ガスタングステンアーク溶接法、（ｄ）プラズマアーク溶接法、（ｅ）被覆アーク溶接法のいずれかのアーク溶接作業を行うことで、上板１１０と下板１２０とを接合する（ステップＳ４）。なお、図８Ｄは、（ａ）溶極式ガスシールドアーク溶接法を用いてアーク溶接作業が行われた場合を示している。 First, as shown in FIG. 8A, a hole drilling operation is performed to open a hole 111 in the upper plate 110 (step S1). Next, as shown in FIG. 8B, a superposition operation is performed to superpose the upper plate 110 and the lower plate 120 (step S2). Furthermore, as shown in FIG. 8C, the insertion portion 131 of the joining auxiliary member 130 is inserted into the hole 111 of the upper plate 110 from the upper surface of the upper plate 110 (step S3). Then, as shown in FIG. 8D, the upper plate 110 and the lower plate 120 are joined by performing any one of arc welding operations, namely (a) consumable gas-shielded arc welding, (b) non-gas arc welding, (c) gas tungsten arc welding, (d) plasma arc welding, and (e) shielded arc welding (step S4). Note that FIG. 8D shows a case where the arc welding operation is performed using (a) consumable gas-shielded arc welding.

ステップＳ１の穴開け作業の具体的な手法としては、ａ）電動ドリルやボール盤といった回転工具を用いた切削、ｂ）ポンチを用いた打抜き、ｃ）金型を用いたプレス型抜きがあげられる。 Specific methods for the hole-making operation in step S1 include a) cutting using a rotary tool such as an electric drill or drill press, b) punching using a punch, and c) press-cutting using a die.

また、ステップＳ４のアーク溶接作業は、接合補助部材１３０と下板１２０を接合し、かつ接合補助部材１３０に設けられた中空部１３３を充填するために必要とされる。したがって、アーク溶接には充填材となるフィラー材（溶接材料）の挿入が不可欠となる。上述の４つのアーク溶接法のいずれかにより、フィラー材が溶融して溶接金属１４０が形成される。 The arc welding operation in step S4 is required to join the auxiliary joining member 130 and the lower plate 120 and to fill the hollow portion 133 provided in the auxiliary joining member 130. Therefore, the insertion of a filler material (welding material) is essential for arc welding. By using one of the four arc welding methods described above, the filler material is melted to form the weld metal 140.

フィラー材（溶接材料）の材質については、溶接金属１４０がＦｅ合金となるものであれば、一般的に用いられる溶接用ワイヤが適用可能である。なお、Ｎｉ合金でも鉄との溶接には不具合を生じないので適用可能である。具体的には、ＪＩＳとして（ａ）Ｚ３３１２，Ｚ３３１３，Ｚ３３１７，Ｚ３３１８，Ｚ３３２１，Ｚ３３２３，Ｚ３３３４、（ｂ）Ｚ３３１３、（ｃ）Ｚ３３１６，Ｚ３３２１，Ｚ３３３４，（ｄ）Ｚ３２１１，Ｚ３２２１，Ｚ３２２３，Ｚ３２２４、ＡＷＳ（ＡｍｅｒｉｃａｎＷｅｌｄｉｎｇＳｏｃｉｅｔｙ）として、（ａ）Ａ５．９，Ａ５．１４，Ａ５．１８，Ａ５．２０，Ａ５．２２，Ａ５．２８，Ａ５．２９，Ａ５．３４、（ｂ）Ａ５．２０、（ｃ）Ａ５．９，Ａ５．１４，Ａ５．１８，Ａ５．２８，（ｄ）Ａ５．１，Ａ５．４，Ａ５．５，Ａ５．１１といった規格材が流通している。 Regarding the material of the filler material (welding material), if the weld metal 140 is an Fe alloy, a commonly used welding wire can be applied. Note that Ni alloys are also applicable because they do not cause problems when welding with iron. Specifically, JIS standards include (a) Z3312, Z3313, Z3317, Z3318, Z3321, Z3323, Z3334, (b) Z3313, (c) Z3316, Z3321, Z3334, (d) Z3211, Z3221, Z3223, Z3224, AWS (American Welding The following dimensional materials are in circulation: (a) A5.9, A5.14, A5.18, A5.20, A5.22, A5.28, A5.29, A5.34; (b) A5.20; (c) A5.9, A5.14, A5.18, A5.28; (d) A5.1, A5.4, A5.5, A5.11.

上記のアーク溶接法を用いて接合補助部材１３０の中空部１３３をフィラー材で充填するが、一般的にフィラーワイヤもしくは溶接棒の狙い位置は移動させる必要がなく、適切な送給時間を経てアークを切って溶接を終了させれば良い。ただし、中空部１３３の面積が大きい場合は、フィラーワイヤもしくは溶接棒の狙い位置を中空部内で円を描くように移動させても良い。 The hollow portion 133 of the auxiliary joining member 130 is filled with filler material using the above-mentioned arc welding method, but generally there is no need to move the target position of the filler wire or welding rod; the arc can be turned off after an appropriate feed time has elapsed to end the welding. However, if the area of the hollow portion 133 is large, the target position of the filler wire or welding rod can be moved in a circular motion within the hollow portion.

溶接金属１４０は接合補助部材１３０の中空部１３３を充填し、さらに接合補助部材１３０の表面に余盛りＷａを形成するのが望ましい（図７Ｂ参照）。余盛りを形成しない、すなわち、中空部１３３が溶接後に外観上残る状態だと、接合強度が不足となる可能性があるためである。特に、板厚方向（３次元方向）の外部応力に対しては、余盛りを形成させたほうが高い強度が得られる。 It is preferable that the weld metal 140 fills the hollow portion 133 of the auxiliary joining member 130, and that an extra weld Wa be formed on the surface of the auxiliary joining member 130 (see FIG. 7B). This is because if the extra weld is not formed, that is, if the hollow portion 133 remains visible after welding, the joining strength may be insufficient. In particular, higher strength can be obtained against external stress in the plate thickness direction (three-dimensional direction) by forming the extra weld.

一方、余盛り側と反対側の溶込みについては、図９Ａに示すように、下板１２０を適度に溶融していることが必要である。なお、図９Ｂに示すように、下板１２０の板厚を超えて溶接金属１４０が形成される、いわゆる裏波が出る状態にまで溶けても問題はない。ただし、下板１２０が溶けずに、溶接金属１４０が乗っかっているだけであると、高い強度は得られない。また、溶接金属１４０が深く溶け込みすぎて、溶接金属１４０と下板１２０が溶け落ちてしまわないように溶接する必要がある。 On the other hand, for penetration on the side opposite to the overfill, it is necessary that the lower plate 120 is melted appropriately, as shown in Figure 9A. As shown in Figure 9B, there is no problem if the weld metal 140 is formed beyond the thickness of the lower plate 120, resulting in a so-called back wave. However, if the lower plate 120 does not melt and the weld metal 140 simply sits on top, high strength cannot be obtained. Also, welding is required to prevent the weld metal 140 from melting too deeply, causing the weld metal 140 and the lower plate 120 to melt through.

以上の作業によって、Ａｌ合金やＭｇ合金製の上板１１０と鋼製の下板１２０は、接合補助部材１３０と溶融部Ｗとからなるスポット接合部１５０によって、高い強度で接合されて、異材溶接継手１００が形成される。 By performing the above steps, the upper plate 110 made of an Al alloy or Mg alloy and the lower plate 120 made of steel are joined with high strength by the spot joint 150 consisting of the joining auxiliary member 130 and the molten part W, forming a dissimilar material welded joint 100.

接合部除去装置１を用いて、このような異材溶接継手１００のスポット接合部１５０を除去する方法を、図５～図６及び図１０～図１３を用いて説明する。 A method for removing the spot joint 150 of such a dissimilar material welded joint 100 using the joint removal device 1 will be explained with reference to Figures 5 to 6 and Figures 10 to 13.

図１０は、ガイド部２０からドリル１０が露出した状態を示す図である。図１１は、溶融部Ｗが除去される前の、異材溶接継手１００の断面図である。図１２は、溶融部Ｗが除去されている最中の、異材溶接継手１００の断面図である。図１３は、図１２は、溶融部Ｗの一部が除去された、異材溶接継手１００の断面図である。 Figure 10 is a diagram showing the state in which the drill 10 is exposed from the guide portion 20. Figure 11 is a cross-sectional view of the dissimilar welded joint 100 before the molten portion W is removed. Figure 12 is a cross-sectional view of the dissimilar welded joint 100 while the molten portion W is being removed. Figure 13 is a cross-sectional view of the dissimilar welded joint 100 after a portion of the molten portion W has been removed.

図５及び図６を参照して上述したように、ガイド部２０の先端部、すなわち突起部２３の先端部は、異材溶接継手１００の上板１１０の上面に面接触可能な先端面２７を有する。したがって、ドリル１０と同期して回転しない無回転のガイド部２０が、異材溶接継手１００と面接触するので、ドリル加工における直進安定性を確保できる。これにより、安全に短時間でスポット接合部１５０の除去が可能となる。 As described above with reference to Figures 5 and 6, the tip of the guide portion 20, i.e., the tip of the protrusion portion 23, has a tip surface 27 that can come into surface contact with the upper surface of the upper plate 110 of the dissimilar material welded joint 100. Therefore, the non-rotating guide portion 20, which does not rotate in synchronization with the drill 10, comes into surface contact with the dissimilar material welded joint 100, ensuring linear stability during drilling. This makes it possible to safely remove the spot joint 150 in a short time.

また、上述したように、ガイド部２０の先端部、すなわち突起部２３の先端部は、スポット接合部１５０の突出部１５１を収容して位置決めする溝部２９を有する。したがって、溝部２９に突出部１５１を収容することで、スポット接合部１５０に対してガイド部２０が位置決めされ、ひいては、スポット接合部１５０に対してドリル１０が位置決めされる。このように、ドリル１０をスポット接合部１５０の中心に対して容易に狙いを定めることができる。 As described above, the tip of the guide portion 20, i.e., the tip of the protrusion portion 23, has a groove portion 29 that accommodates and positions the protrusion portion 151 of the spot joint 150. Therefore, by accommodating the protrusion portion 151 in the groove portion 29, the guide portion 20 is positioned relative to the spot joint 150, and thus the drill 10 is positioned relative to the spot joint 150. In this way, the drill 10 can be easily aimed at the center of the spot joint 150.

図５及び図６に示す状態においては、ガイド部２０の先端面２７が上板１１０の上面に軽く接触しているだけであり、ガイド部２０に対する上板１１０からの軸方向負荷は、コイルバネ７の付勢力を上回っていない。したがって、ガイド部２０は第二ハウジング５０内で軸方向他方側に変位しておらず、ガイド部２０は第二ハウジング５０内の軸方向一方側端部に位置しており、ガイド部２０の本体部２１が第二ハウジング５０の第二底部５１に接触している。 In the state shown in Figures 5 and 6, the tip surface 27 of the guide portion 20 is only lightly in contact with the upper surface of the upper plate 110, and the axial load from the upper plate 110 to the guide portion 20 does not exceed the biasing force of the coil spring 7. Therefore, the guide portion 20 is not displaced to the other axial side within the second housing 50, the guide portion 20 is located at the end of one axial side within the second housing 50, and the main body portion 21 of the guide portion 20 is in contact with the second bottom portion 51 of the second housing 50.

次に、図１０において白抜き矢印で示すように、接合部除去装置１を異材溶接継手１００に向かって押し付けると、ガイド部２０は上板１１０から軸方向他方側に向かって負荷を受け、当該負荷がコイルバネ７の付勢力を上回ると、第二ハウジング５０内を軸方向他方側に摺動して変位する。これにより、ガイド部２０がハウジング３０やドリル１０に対して軸方向他方側に移動するので、ドリル１０はガイド部２０の先端部から露出することになる。この際に、ドリル１０は、回転駆動されており、スポット接合部１５０を構成する溶融部Ｗや接合補助部材１３０を切削する。 Next, as shown by the white arrow in FIG. 10, when the joint removal device 1 is pressed against the dissimilar material welded joint 100, the guide portion 20 receives a load from the upper plate 110 toward the other axial direction, and when the load exceeds the biasing force of the coil spring 7, it slides and displaces toward the other axial direction within the second housing 50. As a result, the guide portion 20 moves toward the other axial direction relative to the housing 30 and the drill 10, so that the drill 10 is exposed from the tip of the guide portion 20. At this time, the drill 10 is driven to rotate, and cuts the molten portion W and the joint auxiliary member 130 that constitute the spot joint 150.

図１０においては、ドリル１０が異材溶接継手１００の下板１２０の裏面まで貫通している様子が示されているが、必ずしも下板１２０を貫通させなくても、スポット接合部１５０を除去して、上板１１０と下板１２０とを分離することは可能である。これについて、図１１～図１３を参照して説明する。 In FIG. 10, the drill 10 is shown penetrating all the way to the back surface of the lower plate 120 of the dissimilar material welded joint 100, but it is possible to remove the spot joint 150 and separate the upper plate 110 and the lower plate 120 without necessarily penetrating the lower plate 120. This will be explained with reference to FIGS. 11 to 13.

図１１に示すような異材溶接継手１００に対し、図１２に示すようにドリル１０を回転駆動させながら近づける。なお、図１２においてガイド部２０の図示は省略されているが、上述したようにドリル１０はガイド部２０によって適切に位置決めされており、ガイド部２０の先端面２７を上板１１０に面接触させた状態で、ドリル１０はスポット接合部１５０の中心部を切削加工する。溶融部Ｗ及び接合補助部材１３０が切削加工されることにより発生する切屑１６０は、ガイド部２０の開口２３ａから、接合部除去装置１の外部に排出される As shown in FIG. 12, the drill 10 is rotated and brought close to the dissimilar material welded joint 100 as shown in FIG. 11. Note that the guide portion 20 is not shown in FIG. 12, but as described above, the drill 10 is properly positioned by the guide portion 20, and the drill 10 cuts the center of the spot joint 150 with the tip surface 27 of the guide portion 20 in surface contact with the upper plate 110. The chips 160 generated by cutting the molten portion W and the joint auxiliary member 130 are discharged from the opening 23a of the guide portion 20 to the outside of the joint removal device 1.

そして、図１３に示すように、ドリル１０が接合補助部材１３０を貫通する一方で下板１２０を貫通しないようにし、下板１２０に形成された溶融部Ｗを一部残した状態で切削加工を終了する。これにより、接合補助部材１３０及び溶融部Ｗによる上板１１０及び下板１２０の接合が解消されるので、スポット接合部１５０が除去される。これにより、上板１１０及び下板１２０を分離することが可能となる。 Then, as shown in FIG. 13, the drill 10 penetrates the joining auxiliary member 130 but does not penetrate the lower plate 120, and the cutting process is terminated with a portion of the molten zone W formed in the lower plate 120 remaining. This removes the joining of the upper plate 110 and the lower plate 120 by the joining auxiliary member 130 and the molten zone W, and removes the spot joint 150. This makes it possible to separate the upper plate 110 and the lower plate 120.

なお、図１３に示す状態では、接合補助部材１３０は、上板１１０の孔１１１に挿入されているだけで未固定であるので、上板１１０から容易に外すことが可能である。 In the state shown in FIG. 13, the joining support member 130 is simply inserted into the hole 111 of the upper plate 110 and is not fixed, so it can be easily removed from the upper plate 110.

このように、下板１２０を貫通しないようにドリル加工を行うことで、下板１２０が大きく損傷することが抑制され、修理復元をそれ程ともなわず下板１２０を再度利用可能となる。また、下板１２０を貫通しないようにドリル加工を行うことで、下板１２０に超高張力鋼板等が用いられた場合であっても、ドリル１０を長寿命化することができる。 In this way, by performing the drilling process so as not to penetrate the lower plate 120, significant damage to the lower plate 120 is suppressed, and the lower plate 120 can be reused without much repair or restoration. Furthermore, by performing the drilling process so as not to penetrate the lower plate 120, the life of the drill 10 can be extended even if ultra-high tensile steel plate or the like is used for the lower plate 120.

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。例えば、上述の実施形態においては、接合部除去装置１が異材溶接継手１００のスポット接合部１５０を除去するために用いられる例を説明したが、本発明の接合部除去装置１は同材（例えば鋼）の第一板及び第二板がスポット溶接されてなる溶接継手（便宜上「同材溶接継手」と呼ぶ）にも用いることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, an example was described in which the joint removal device 1 is used to remove the spot joint 150 of the dissimilar material welded joint 100, but the joint removal device 1 of the present invention can also be used for a welded joint formed by spot welding a first plate and a second plate of the same material (e.g., steel) (for convenience, referred to as a "same-material welded joint").

すなわち、接合部除去装置１が同材溶接継手のスポット接合部を除去するために用いられる場合であっても、ガイド部２０の先端面２７が同材溶接継手に面接触可能であるので、ドリル加工における直進安定性を確保できる。 In other words, even when the joint removal device 1 is used to remove a spot joint from a same-material welded joint, the tip surface 27 of the guide portion 20 can come into surface contact with the same-material welded joint, ensuring linear stability during drilling.

また、スポット接合部が、同材溶接継手の表面よりも突出した突出部を有する場合には、当該突出部をガイド部２０の溝部２９に収容して、スポット接合部に対するドリル１０の位置決めを容易に行うことができる。なお、同材溶接継手の場合には、接合補助部材１３０を用いる必要はないので、スポット接合部は、溶接金属と、溶融された第一板及び第二板の一部と、によって形成された溶融部によって構成される。 In addition, when the spot joint has a protrusion that protrudes beyond the surface of the same-material welded joint, the protrusion can be accommodated in the groove 29 of the guide portion 20, making it easy to position the drill 10 relative to the spot joint. In the case of a same-material welded joint, it is not necessary to use the joining auxiliary member 130, so the spot joint is composed of a molten portion formed by the weld metal and a portion of the molten first and second plates.

以上のとおり、本明細書には次の事項が開示されている。 As described above, this specification discloses the following:

（１）互いに重ね合わされてスポット溶接された第一板及び第二板を有する溶接継手のスポット接合部を除去するための接合部除去装置であって、
前記接合部除去装置は、
中心に配置されたドリルと、
前記ドリルの外周側に配置され、前記ドリルと同期して回転しないガイド部と、
を備え、
前記ガイド部の先端部は、前記溶接継手に面接触可能な先端面を有する、
ことを特徴とする接合部除去装置。
この構成によれば、ドリルと同期して回転しないガイド部が、溶接継手と面接触するので、ドリル加工における直進安定性を確保できる。これにより、安全に短時間でスポット接合部の除去が可能となる。 (1) A joint removal device for removing a spot joint of a welded joint having a first plate and a second plate that are overlapped and spot welded to each other, comprising:
The bond removal device includes:
With a drill placed in the center,
A guide portion that is disposed on an outer periphery side of the drill and does not rotate in synchronization with the drill;
Equipped with
The tip of the guide portion has a tip surface that can come into surface contact with the weld joint.
A joint removal device characterized by:
According to this configuration, the guide portion, which does not rotate in synchronization with the drill, comes into surface contact with the weld joint, ensuring linear stability during drilling, thereby enabling the spot joint to be removed safely and in a short time.

（２）前記スポット接合部は、前記溶接継手の表面よりも突出した突出部を有し、
前記ガイド部の前記先端部は、前記スポット接合部の前記突出部を収容して位置決めする溝部を有する、
（１）に記載の接合部除去装置。
この構成によれば、溝部にスポット接合部の突出部を収容することで、スポット接合部に対してガイド部が位置決めされ、ひいては、スポット接合部に対してドリルが位置決めされる。このように、ドリルをスポット接合部の中心に対して容易に狙いを定めることができる。 (2) The spot joint has a protrusion protruding from a surface of the welded joint,
The tip of the guide portion has a groove portion that receives and positions the protrusion of the spot joint portion.
A joint removal device as described in (1).
According to this configuration, the groove accommodates the protrusion of the spot joint, thereby positioning the guide with respect to the spot joint, and thus the drill with respect to the spot joint, so that the drill can be easily aimed at the center of the spot joint.

（３）前記ガイド部は、前記ドリルの軸方向において前記ドリルに対して移動可能であり、
前記ガイド部が、前記軸方向において前記ドリルの先端部側とは反対方向に移動することにより、前記ドリルは前記ガイド部の前記先端部から露出する
（１）又は（２）に記載の接合部除去装置。
この構成によれば、ガイド部によってドリル加工における直進安定性を確保しつつ、ドリルのみガイド部から露出させてスポット接合部を切削することができる。したがって、安全にスポット接合部の除去が可能である。 (3) The guide portion is movable relative to the drill in an axial direction of the drill,
The bond removal device according to claim 1 or 2, wherein the guide portion moves in the axial direction opposite to the tip side of the drill, thereby exposing the drill from the tip of the guide portion.
According to this configuration, the guide portion ensures linear stability during drilling, while only the drill is exposed from the guide portion to cut the spot bonded portion, thereby making it possible to safely remove the spot bonded portion.

（４）前記ドリル及び前記ガイド部は、ハウジングに収容されており、
前記ドリルは、前記ハウジングに回転可能に固定され、
前記ガイド部は、前記ハウジングに対して前記軸方向に移動可能であり、
前記ガイド部は、弾性部材によって、前記軸方向における前記ドリルの先端部側へ付勢されている
（３）に記載の接合部除去装置。
この構成によれば、切削時以外にはガイド部がドリルの先端部側に付勢されて、ドリルがガイド部から露出することが防止されるので、作業者がドリルに不用意に触れることが防止され、安全性が高められる。 (4) The drill and the guide portion are accommodated in a housing,
The drill is rotatably secured to the housing;
The guide portion is movable in the axial direction relative to the housing,
The bond removal device according to claim 3, wherein the guide portion is biased toward the tip portion of the drill in the axial direction by an elastic member.
According to this configuration, the guide portion is biased toward the tip of the drill except when cutting, preventing the drill from becoming exposed from the guide portion, thereby preventing the operator from inadvertently touching the drill and increasing safety.

（５）汎用のドリル装置に取付可能である
（１）～（４）のいずれか１つに記載の接合部除去装置。
この構成によれば、汎用性が高い。 (5) The bond removal device according to any one of (1) to (4), which is attachable to a general-purpose drilling device.
This configuration is highly versatile.

（６）（１）～（５）のいずれか１つに記載の接合部除去装置を用いて、前記溶接継手のスポット接合部を除去する接合部除去方法であって、
前記ガイド部の前記先端面を前記溶接継手に面接触させた状態で、前記ドリルによって前記スポット接合部を除去する、接合部除去方法。
この構成によれば、特殊な動力機構が不要であり、汎用性が高い。 (6) A bond removal method for removing a spot bond of the welded joint using the bond removal device according to any one of (1) to (5), comprising the steps of:
a joint removal method, comprising removing the spot joint with the drill while the tip surface of the guide portion is in surface contact with the welded joint.
This configuration does not require a special power mechanism and is highly versatile.

（７）前記第一板は、アルミニウム合金製又はマグネシウム合金製であり、
前記第二板は、鋼製であり、
前記第一板は、前記第二板との重ね合わせ面に臨む孔を有し、
前記溶接継手は、前記第一板の前記孔に挿入される挿入部と、前記孔に挿入されない非挿入部と、を持った段付きの外形形状を有し、且つ、前記挿入部及び前記非挿入部を貫通する中空部が形成される鋼製の接合補助部材をさらに備え、
前記接合補助部材の前記中空部は、鉄合金、または、Ｎｉ合金の溶接金属で充填されると共に、前記溶接金属と、溶融された前記第二板及び前記接合補助部材の一部と、によって溶融部が形成され、
前記ガイド部の前記先端面を前記第一板に面接触させた状態で、前記ドリルによって前記溶融部の少なくとも一部を除去する、（６）に記載の接合部除去方法。
この構成によれば、異材である第一板及び第二板と、接合補助部材と、を含む溶接継手のスポット接合部を好適に除去できる。 (7) The first plate is made of an aluminum alloy or a magnesium alloy,
The second plate is made of steel;
The first plate has a hole facing a mating surface with the second plate,
The welded joint further includes a steel auxiliary joining member having a stepped outer shape with an insertion portion that is inserted into the hole of the first plate and a non-insertion portion that is not inserted into the hole, and a hollow portion that penetrates the insertion portion and the non-insertion portion is formed,
the hollow portion of the joining auxiliary member is filled with a weld metal of an iron alloy or a Ni alloy, and a molten portion is formed by the weld metal and a molten portion of the second plate and the joining auxiliary member;
A bond removal method as described in (6), further comprising removing at least a portion of the molten portion with the drill while the tip surface of the guide portion is in surface contact with the first plate.
According to this configuration, the spot joint of the welded joint including the first and second plates, which are different materials, and the joining auxiliary member can be suitably removed.

（８）前記ドリルによって前記スポット接合部を除去する際に、前記ドリルは前記第二板を貫通しない、
（６）又は（７）に記載の接合部除去方法。
この構成によれば、第二板が大きく損傷することが抑制され、修理復元をそれ程ともなわず第二板を再度利用可能である。ドリルの摩耗量を抑制し、ドリルを長寿命化できる。 (8) When removing the spot joint with the drill, the drill does not penetrate the second plate.
A method for removing a joint according to (6) or (7).
According to this configuration, the second plate is prevented from being significantly damaged, and the second plate can be reused without requiring much repair or restoration. The amount of wear on the drill is suppressed, and the life of the drill can be extended.

１接合部除去装置
３スナップリング
５軸受
７コイルバネ
９滑り軸受
１０ドリル
２０ガイド部
２１本体部
２１Ａ大径部
２１Ｂ小径部
２３突起部
２３ａ開口
２５貫通孔
２７先端面
２９溝部
２９ａ軸方向側面
２９ｂ周面
３０ハウジング
４０第一ハウジング
４１第一底部
４１ａ第一貫通孔
４１ｂ大径凹部
４１ｃバネ受け溝
４３第一筒部
４３ａ雌ネジ部
５０第二ハウジング
５１第二底部
５１ａ第二貫通孔
５３第二筒部
５３ａ雄ネジ部
１００異材溶接継手
１１０上板（第一板）
１１１孔
１２０下板（第二板）
１３０接合補助部材
１３１挿入部
１３２非挿入部
１３３中空部
１４０溶接金属
１５０スポット接合部
１５１突出部
１６０切屑
Ｗ溶融部
Ｗａ余盛り 1 Joint removal device 3 Snap ring 5 Bearing 7 Coil spring 9 Sliding bearing 10 Drill 20 Guide portion 21 Main body portion 21A Large diameter portion 21B Small diameter portion 23 Projection portion 23a Opening 25 Through hole 27 Tip surface 29 Groove portion 29a Axial side surface 29b Circumferential surface 30 Housing 40 First housing 41 First bottom portion 41a First through hole 41b Large diameter recess 41c Spring receiving groove 43 First cylindrical portion 43a Female thread portion 50 Second housing 51 Second bottom portion 51a Second through hole 53 Second cylindrical portion 53a Male thread portion 100 Dissimilar material welded joint 110 Upper plate (first plate)
111 Hole 120 Lower plate (second plate)
130 Joining auxiliary member 131 Insertion portion 132 Non-insertion portion 133 Hollow portion 140 Weld metal 150 Spot joint portion 151 Protruding portion 160 Cutting chip W Welded portion Wa Excess filler

Claims

A joint removal system including a welded joint having a first plate and a second plate overlapping each other and spot-welded to each other, and a joint removal device for removing a spot joint of the welded joint ,
The first plate has a hole facing a mating surface with the second plate,
The welded joint further includes a joining auxiliary member having a stepped outer shape with an insertion portion that is inserted into the hole of the first plate and a non-insertion portion that is not inserted into the hole, and a hollow portion that penetrates the insertion portion and the non-insertion portion is formed,
The hollow portion of the joining auxiliary member is filled with a weld metal, and a molten portion is formed by the weld metal and a molten portion of the second plate and the joining auxiliary member,
The spot joint is formed by the joining auxiliary member and the molten part,
The spot joint has a protrusion protruding from the upper surface of the first plate by the non-inserted portion of the joining auxiliary member and the molten portion radially inside the non-inserted portion,
The bond removal device includes:
With a drill placed in the center,
A guide portion that is disposed on an outer periphery side of the drill and does not rotate in synchronization with the drill;
Equipped with
The tip of the guide portion is
a tip end surface that is capable of surface-contacting with the upper surface of the first plate at a radially outer side than the non-insertion portion of the joining auxiliary member;
a groove portion that receives and positions the protrusion portion of the spot joint;
having
The groove portion is
an axial side surface that is axially abuttable against the protrusion of the spot joint;
a peripheral surface having an axial length substantially equal to an axial length of the protrusion of the spot joint and a diameter larger than an outer diameter of the protrusion;
having
A splice removal system comprising:

The axial side surface of the groove portion abuts against the non-inserted portion of the joining auxiliary member of the protruding portion of the spot joining portion in the axial direction.
The splice removal system of claim 1 .

The guide portion is movable relative to the drill in an axial direction of the drill,
The bond removal system according to claim 1 or 2, wherein the guide portion moves in the axial direction away from the tip end side of the drill, thereby exposing the drill from the tip end of the guide portion.

The drill and the guide portion are accommodated in a housing,
The drill is rotatably secured to the housing;
The guide portion is movable in the axial direction relative to the housing,
The bond removal system according to claim 3 , wherein the guide portion is biased toward the tip portion of the drill in the axial direction by an elastic member.

The bond removal system according to any one of claims 1 to 4, which is attachable to a general-purpose drilling device.

A joint removal method for removing the spot joint of the welded joint using the joint removal system according to any one of claims 1 to 5, comprising the steps of:
a joint removal method, comprising removing the spot joint with the drill while the tip surface of the guide portion is in surface contact with the welded joint.

The first plate is made of an aluminum alloy or a magnesium alloy,
The second plate is made of steel;
The joining auxiliary member is made of steel,
The weld metal is an iron alloy or a Ni alloy,
The bond removal method of claim 6, further comprising the steps of: cutting a center portion of the spot bond with the drill while the tip surface of the guide portion is in surface contact with the upper surface of the first plate radially outside the protrusion; and removing at least a portion of the molten portion by cutting the center portion of the spot bond with the drill.

When removing the spot-jointed portion by the drill, the drill penetrates the joining auxiliary member but does not penetrate the second plate, and the cutting process is terminated in a state where a part of the molten portion formed in the second plate remains.
The bond removal method according to claim 6 or 7.