JPH0584585A - 自動車用パネルの製造方法 - Google Patents
自動車用パネルの製造方法Info
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- JPH0584585A JPH0584585A JP3271798A JP27179891A JPH0584585A JP H0584585 A JPH0584585 A JP H0584585A JP 3271798 A JP3271798 A JP 3271798A JP 27179891 A JP27179891 A JP 27179891A JP H0584585 A JPH0584585 A JP H0584585A
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- Japan
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- panel
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
- B23K26/24—Seam welding
- B23K26/26—Seam welding of rectilinear seams
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
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- Optics & Photonics (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザ溶接鋼板の見栄え上の問題を解決して
自動車外板パネルにまで使用範囲を拡げることを可能に
すること。 【構成】 シャー切断された複数の薄鋼板１２、１４を
ばり２０、２２の向きを同じにして突合せ、ダレ２４、
２６側にフィラー材２８を供給し、ダレ２４、２６側か
らレーザ光を照射してレーザ溶接したプレス素材１０を
作製し、該プレス素材１０をレーザ光照射側の反対面４
４がパネル外板面となるように、プレス成形する。前記
反対面４４にヒケが無く、自動車外板パネルに用いても
見栄え上問題ない。
自動車外板パネルにまで使用範囲を拡げることを可能に
すること。 【構成】 シャー切断された複数の薄鋼板１２、１４を
ばり２０、２２の向きを同じにして突合せ、ダレ２４、
２６側にフィラー材２８を供給し、ダレ２４、２６側か
らレーザ光を照射してレーザ溶接したプレス素材１０を
作製し、該プレス素材１０をレーザ光照射側の反対面４
４がパネル外板面となるように、プレス成形する。前記
反対面４４にヒケが無く、自動車外板パネルに用いても
見栄え上問題ない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ溶接鋼板を素材
に用いた自動車用パネルの製造方法に関する。
に用いた自動車用パネルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】材料歩留りの向上、別ピースを１ピース
にすることによる製作工数の低減、別ピースのスポット
溶接結合よりも強度向上および外観品質の向上を望める
こと、等のために、近年、レーザ溶接により突合せ溶接
した薄鋼板を自動車用パネル素材として使用することが
多くなっている。
にすることによる製作工数の低減、別ピースのスポット
溶接結合よりも強度向上および外観品質の向上を望める
こと、等のために、近年、レーザ溶接により突合せ溶接
した薄鋼板を自動車用パネル素材として使用することが
多くなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、レーザ溶接鋼
板は、溶接部に鋼板のシャー切断時のダレが残ったりあ
るいは溶接時のヒケが生じたりして、見栄え上の問題が
有るため、その使用範囲は、人の目に触れない自動車内
板パネルに限定されているのが実状である。
板は、溶接部に鋼板のシャー切断時のダレが残ったりあ
るいは溶接時のヒケが生じたりして、見栄え上の問題が
有るため、その使用範囲は、人の目に触れない自動車内
板パネルに限定されているのが実状である。
【０００４】本発明は、レーザ溶接鋼板の見栄え上の問
題を解決し、人の目に触れる自動車外板パネルにまでレ
ーザ溶接鋼板の使用範囲を拡大できる、自動車用パネル
の製造方法を提供することを目的とする。
題を解決し、人の目に触れる自動車外板パネルにまでレ
ーザ溶接鋼板の使用範囲を拡大できる、自動車用パネル
の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、次の自動車用パネルの製造方法から成る手段によ
って、達成される。すなわち、シャー切断された複数の
鋼板板を切断面のばりの方向を同じにして突合せ、切断
面のダレ側にフィラー材を供給し、ダレ側からレーザ光
を照射してレーザ溶接したプレス素材を作製し、前記プ
レス素材を、レーザ光照射側の反対面がパネル外板面と
なるように、プレス成形する、自動車用パネルの製造方
法。
れば、次の自動車用パネルの製造方法から成る手段によ
って、達成される。すなわち、シャー切断された複数の
鋼板板を切断面のばりの方向を同じにして突合せ、切断
面のダレ側にフィラー材を供給し、ダレ側からレーザ光
を照射してレーザ溶接したプレス素材を作製し、前記プ
レス素材を、レーザ光照射側の反対面がパネル外板面と
なるように、プレス成形する、自動車用パネルの製造方
法。
【０００６】
【作用】本発明方法では、プレス素材作製の段階で、ば
りの方向を合せて突合せ、ダレ側にフィラー材を供給
し、ダレ側からレーザ光を照射して、レーザ溶接したの
で、溶接部の、レーザ光照射側の反対面に、段違い、ダ
レの残り、ヒケ等が無い。そして、プレス成形段階にお
いて、レーザ光照射側の反対面が人の目に触れるパネル
外板面となるように表裏面を決定するので、見栄えを損
なうことが抑制される。これによって、レーザ溶接鋼板
の使用範囲が自動車用外板パネルまで拡げられ得る。
りの方向を合せて突合せ、ダレ側にフィラー材を供給
し、ダレ側からレーザ光を照射して、レーザ溶接したの
で、溶接部の、レーザ光照射側の反対面に、段違い、ダ
レの残り、ヒケ等が無い。そして、プレス成形段階にお
いて、レーザ光照射側の反対面が人の目に触れるパネル
外板面となるように表裏面を決定するので、見栄えを損
なうことが抑制される。これによって、レーザ溶接鋼板
の使用範囲が自動車用外板パネルまで拡げられ得る。
【０００７】
【実施例】以下に、本発明の望ましい実施例を図面を参
照して説明する。図１−図４はプレス素材の作製工程を
示し、図５はプレス工程を示している。図１−図４にお
いて、薄鋼板１２、１４は所定の形状にプレス打抜きさ
れた鋼板である。したがって、薄鋼板１２、１４の端面
１６、１８には、シャー（剪断）切断による、ばり２
０、２２とダレ２４、２６が生じている。自動車用外板
パネル用の薄鋼板は、厚さが０．８−１．２ｍｍの冷延
鋼板または亜鉛メッキ鋼板から成るが、この程度の厚さ
の鋼板の場合のシャー切断によるばり、ダレの大きさ
は、高さで約０．１ｍｍとなり、目視で存在がわかる程
度の大きさである。
照して説明する。図１−図４はプレス素材の作製工程を
示し、図５はプレス工程を示している。図１−図４にお
いて、薄鋼板１２、１４は所定の形状にプレス打抜きさ
れた鋼板である。したがって、薄鋼板１２、１４の端面
１６、１８には、シャー（剪断）切断による、ばり２
０、２２とダレ２４、２６が生じている。自動車用外板
パネル用の薄鋼板は、厚さが０．８−１．２ｍｍの冷延
鋼板または亜鉛メッキ鋼板から成るが、この程度の厚さ
の鋼板の場合のシャー切断によるばり、ダレの大きさ
は、高さで約０．１ｍｍとなり、目視で存在がわかる程
度の大きさである。
【０００８】複数の薄鋼板１２、１４を、図２、図３に
示すように、レーザ突合せ溶接して、プレス素材を作製
する。この場合、薄鋼板１２、１４は、突合せ面１６、
１８に生じているばり２０、２２の方向を同じにして、
図３の例では下向きにして、互いに突合わせられる。す
なわち一方の薄鋼板１２のばり２０が下側なら他方の薄
鋼板１４のばり２２も下側とされる。したがって、一方
の薄鋼板１２のダレ２４と他方の薄鋼板１４のダレ２６
は、同じ側に位置する。
示すように、レーザ突合せ溶接して、プレス素材を作製
する。この場合、薄鋼板１２、１４は、突合せ面１６、
１８に生じているばり２０、２２の方向を同じにして、
図３の例では下向きにして、互いに突合わせられる。す
なわち一方の薄鋼板１２のばり２０が下側なら他方の薄
鋼板１４のばり２２も下側とされる。したがって、一方
の薄鋼板１２のダレ２４と他方の薄鋼板１４のダレ２６
は、同じ側に位置する。
【０００９】突合された薄鋼板１２、１４のダレ２４、
２６側にフィラー材２８を供給する。フィラー材２８を
供給する理由は、素材端の形状によっては突合せギャッ
プが生じ、これによる溶融材の不足が発生するが、これ
を溶接時にフィラー供給することにより補うためであ
る。フィラー材２８は、たとえば、線径０．８ｍｍで、
ほぼ純鉄（炭素量は、０．００５重量％のためほぼ純鉄
とみなせる）である。フィラー材２８の中心は、突合せ
面１６、１８を含む鋼板板１２、１４と直交する平面内
にある。フィラー材２８をダレ２４、２６側から供給す
るので、ばり２０、２２に邪魔されることなく、フィラ
ー材２８中心を突合せ面１６、１８上に合せることがで
き、かつダレ２４、２６の凹みがフィラー材２８の位置
決めに役立つ。
２６側にフィラー材２８を供給する。フィラー材２８を
供給する理由は、素材端の形状によっては突合せギャッ
プが生じ、これによる溶融材の不足が発生するが、これ
を溶接時にフィラー供給することにより補うためであ
る。フィラー材２８は、たとえば、線径０．８ｍｍで、
ほぼ純鉄（炭素量は、０．００５重量％のためほぼ純鉄
とみなせる）である。フィラー材２８の中心は、突合せ
面１６、１８を含む鋼板板１２、１４と直交する平面内
にある。フィラー材２８をダレ２４、２６側から供給す
るので、ばり２０、２２に邪魔されることなく、フィラ
ー材２８中心を突合せ面１６、１８上に合せることがで
き、かつダレ２４、２６の凹みがフィラー材２８の位置
決めに役立つ。
【００１０】レーザ光照射は、図３に示すように、ダレ
２４、２６側から行われる。レーザ光線３０は、集光レ
ンズ３２によって集光され、溶接部に照射される。レー
ザ光線３０、集光レンズ３２、フィラー材２８は、突合
せ面１６、１８に沿って移動され、突合せ面１６、１８
の全線溶接が行われる。レーザ光照射をダレ２４、２６
側から行う理由は、フィラー材２８も円滑に溶融するた
めである。
２４、２６側から行われる。レーザ光線３０は、集光レ
ンズ３２によって集光され、溶接部に照射される。レー
ザ光線３０、集光レンズ３２、フィラー材２８は、突合
せ面１６、１８に沿って移動され、突合せ面１６、１８
の全線溶接が行われる。レーザ光照射をダレ２４、２６
側から行う理由は、フィラー材２８も円滑に溶融するた
めである。
【００１１】図４は、かくして得られたプレス素材１０
の溶接部３４を示している。プレス素材１０の、レーザ
光照射側面３６には、溶接部３４がフィラー材２８が溶
融して固着した部分に盛上ったビード部３８があり、そ
の両側には、シャー切断のダレ２４、２６の残りとし
て、ヒケ４０、４２が存在する。プレス素材１０のレー
ザ光照射側の反対面４４には、溶接部３４に、ばり２
０、２２が溶融、凝固して成形された盛上ったビード部
４６が生成される。上記のうち、ヒケ４０、４２はビー
ド部３８を削りとっても残るので、人目にふれる表面に
現れることは好ましくない。一方、反対面４４のビード
部４６はその盛上り高さが小さければ、削り取らないで
も、人目にふれる表面に使用することができる。また、
必要ならば、ビード部４６をグラインダで削り、バフ仕
上げすることにより、反対面４４の溶接部３４以外の部
分の表面に連続する平滑面としてもよい。かくして、突
合せレーザ溶接されたプレス素材１０が作製される。
の溶接部３４を示している。プレス素材１０の、レーザ
光照射側面３６には、溶接部３４がフィラー材２８が溶
融して固着した部分に盛上ったビード部３８があり、そ
の両側には、シャー切断のダレ２４、２６の残りとし
て、ヒケ４０、４２が存在する。プレス素材１０のレー
ザ光照射側の反対面４４には、溶接部３４に、ばり２
０、２２が溶融、凝固して成形された盛上ったビード部
４６が生成される。上記のうち、ヒケ４０、４２はビー
ド部３８を削りとっても残るので、人目にふれる表面に
現れることは好ましくない。一方、反対面４４のビード
部４６はその盛上り高さが小さければ、削り取らないで
も、人目にふれる表面に使用することができる。また、
必要ならば、ビード部４６をグラインダで削り、バフ仕
上げすることにより、反対面４４の溶接部３４以外の部
分の表面に連続する平滑面としてもよい。かくして、突
合せレーザ溶接されたプレス素材１０が作製される。
【００１２】プレス素材１０は、図５に示すように、プ
レス機４８により、所定の形状にプレス成形される。プ
レス成形においては、プレス素材１０の、レーザ光照射
側の反対面４４が、自動車用パネルとして使用された場
合に人目にふれる側となるように、成形方向を決定され
る。したがって、図４のプレス素材１０で云えば、面４
４側が人目に触れる方の面となる。この面４４は、溶接
部３４およびその両側にヒケが無く、見栄えが良い。ま
た、面４４側のビード部４６を削り取った場合には、一
枚ものの鋼板と見栄えが変わらない。かくして、見栄え
が改善された自動車用パネルは、自動車外板パネルに
迄、使用範囲が拡げられる。
レス機４８により、所定の形状にプレス成形される。プ
レス成形においては、プレス素材１０の、レーザ光照射
側の反対面４４が、自動車用パネルとして使用された場
合に人目にふれる側となるように、成形方向を決定され
る。したがって、図４のプレス素材１０で云えば、面４
４側が人目に触れる方の面となる。この面４４は、溶接
部３４およびその両側にヒケが無く、見栄えが良い。ま
た、面４４側のビード部４６を削り取った場合には、一
枚ものの鋼板と見栄えが変わらない。かくして、見栄え
が改善された自動車用パネルは、自動車外板パネルに
迄、使用範囲が拡げられる。
【００１３】つぎに、レーザ溶接条件を上記の如くに選
定した理由につて説明する。まず、ばり２０、２２の方
向を下側に合せる理由について説明する。もしも、図６
のように、一方のばり２０Ａを上向きにし、他方のばり
２２Ａを下向きにして、鋼板１２Ａ、１４Ａをレーザフ
ィラー溶接すると、図８に示すように、上下面３６Ａ、
４４Ａとも、溶接部３４Ａの隣にヒケ、段差５０Ａ、５
２Ａが生じる。また、もしも、図７のように、一方のば
り２０Ｂを上向きにし、他方のばり２２Ｂを上向きにし
て、鋼板１２Ｂ、１４Ｂをレーザフィラー溶接すると、
図９に示すように、上下面３６Ｂ、４４Ｂとも、溶接部
３４Ｂの両側にヒケ５４Ｂ、５６Ｂ、５８Ｂ、６０Ｂが
生じる。これらのヒケは見栄えを悪くするものであり、
ヒケを無くすように削り込むと、鋼板１２Ａ、１４Ａ、
１２Ｂ、１４Ｂ自体の強度が低下してしまう。
定した理由につて説明する。まず、ばり２０、２２の方
向を下側に合せる理由について説明する。もしも、図６
のように、一方のばり２０Ａを上向きにし、他方のばり
２２Ａを下向きにして、鋼板１２Ａ、１４Ａをレーザフ
ィラー溶接すると、図８に示すように、上下面３６Ａ、
４４Ａとも、溶接部３４Ａの隣にヒケ、段差５０Ａ、５
２Ａが生じる。また、もしも、図７のように、一方のば
り２０Ｂを上向きにし、他方のばり２２Ｂを上向きにし
て、鋼板１２Ｂ、１４Ｂをレーザフィラー溶接すると、
図９に示すように、上下面３６Ｂ、４４Ｂとも、溶接部
３４Ｂの両側にヒケ５４Ｂ、５６Ｂ、５８Ｂ、６０Ｂが
生じる。これらのヒケは見栄えを悪くするものであり、
ヒケを無くすように削り込むと、鋼板１２Ａ、１４Ａ、
１２Ｂ、１４Ｂ自体の強度が低下してしまう。
【００１４】また、ダレ２４、２６側にフィラー材２８
を供給する理由は、次の通りである。もしも、図６の例
や図７の例で、ばり２０Ａ、２０Ｂ、２２Ｂ側にフィラ
ー材２８Ａ、２８Ｂを供給すると、図１０、図１１に示
すように、ばり２０Ａ、２０Ｂ、２２Ｂと干渉するため
フィラー材２８Ａ、２８Ｂが突合せ面１６Ａ、１８Ａ、
１６Ｂ、１８Ｂの位置からずれ、ビードが片寄るととも
に、図１２に示すようにフィラー材２８Ａ、２８Ｂの溶
け残りが発生し、溶接欠陥を生じる。しかし、本発明方
法では、フィラー材２８の供給される位置が、鋼板１
２、１４のダレ２４、２６によってできる溝に決まり、
フィラー材２８が突合せ線上に常にあり、レーザ光の中
心にくるので、フィラー材２８の溶け残りが生じない。
を供給する理由は、次の通りである。もしも、図６の例
や図７の例で、ばり２０Ａ、２０Ｂ、２２Ｂ側にフィラ
ー材２８Ａ、２８Ｂを供給すると、図１０、図１１に示
すように、ばり２０Ａ、２０Ｂ、２２Ｂと干渉するため
フィラー材２８Ａ、２８Ｂが突合せ面１６Ａ、１８Ａ、
１６Ｂ、１８Ｂの位置からずれ、ビードが片寄るととも
に、図１２に示すようにフィラー材２８Ａ、２８Ｂの溶
け残りが発生し、溶接欠陥を生じる。しかし、本発明方
法では、フィラー材２８の供給される位置が、鋼板１
２、１４のダレ２４、２６によってできる溝に決まり、
フィラー材２８が突合せ線上に常にあり、レーザ光の中
心にくるので、フィラー材２８の溶け残りが生じない。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、シャー切断された薄鋼
板をばりの向きを合せて突合せ、ダレ側にフィラー材を
供給して、ダレ側からレーザ光を照射して溶接すること
によりプレス素材を作製し、レーザ光照射側の反対面が
パネル外板面（人目にふれる方の面）となるように表裏
を決めて、プレス成形することとしたので、パネル外板
面側の溶接部のヒケの発生を防止できる。これによって
本発明方法によって製作された自動車用パネルを、自動
車内板パネルばかりでなく自動車外板パネルに使用で
き、使用範囲を拡大できる。
板をばりの向きを合せて突合せ、ダレ側にフィラー材を
供給して、ダレ側からレーザ光を照射して溶接すること
によりプレス素材を作製し、レーザ光照射側の反対面が
パネル外板面（人目にふれる方の面）となるように表裏
を決めて、プレス成形することとしたので、パネル外板
面側の溶接部のヒケの発生を防止できる。これによって
本発明方法によって製作された自動車用パネルを、自動
車内板パネルばかりでなく自動車外板パネルに使用で
き、使用範囲を拡大できる。
【図１】本発明の自動車用パネルの製造方法の一実施例
に用いられるシャー切断された薄鋼板の端部近傍の部分
断面図である。
に用いられるシャー切断された薄鋼板の端部近傍の部分
断面図である。
【図２】本発明の自動車用パネルの製造方法の一実施例
におけるフィラーレーザ溶接実施中の薄鋼板、フィラー
材、レーザ光の部分斜視図である。
におけるフィラーレーザ溶接実施中の薄鋼板、フィラー
材、レーザ光の部分斜視図である。
【図３】図２のフィラーレーザ溶接装置を図２の矢印Ａ
方向から見た場合の正面図である。
方向から見た場合の正面図である。
【図４】本発明の自動車用パネルの製造方法の一実施例
により製造された自動車外板パネルの溶接部近傍の部分
正面図である。
により製造された自動車外板パネルの溶接部近傍の部分
正面図である。
【図５】図１−図３の工程により得られたプレス素材を
プレス成形している状態の概略正面図である。
プレス成形している状態の概略正面図である。
【図６】ばりの方向を逆にして突合せた薄鋼板の正面図
である。
である。
【図７】ばりの方向を上向きにして突合せた薄鋼板の正
面図である。
面図である。
【図８】図６の突合せ薄鋼板のフィラーレーザ溶接後の
正面図である。
正面図である。
【図９】図７の突合せ薄鋼板のフィラーレーザ溶接後の
正面図である。
正面図である。
【図１０】図６の突合せ薄鋼板にフィラー材を供給した
状態の正面図である。
状態の正面図である。
【図１１】図７の突合せ薄鋼板にフィラー材を供給した
状態の正面図である。
状態の正面図である。
【図１２】図１０、図１１の状態でレーザ光を照射した
場合の溶接部近傍の正面図である。
場合の溶接部近傍の正面図である。
１０ プレス素材 １２ 薄鋼板 １４ 薄鋼板 １６ 突合せ面 １８ 突合せ面 ２０ ばり ２２ ばり ２４ ダレ ２６ ダレ ２８ フィラー材 ３０ レーザ光線 ３２ 集光レンズ ３４ 溶接部 ３６ レーザ光照射側面 ３８ ビード部 ４０ ヒケ ４２ ヒケ ４４ レーザ光照射側の反対面 ４６ ビード部 ４８ プレス機
フロントページの続き (72)発明者 岩井 孝雄 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 高砂 俊之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 白木 俊郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 シャー切断された複数の薄鋼板を切断面
のばりの方向を同じにして突合せ、切断面のダレ側にフ
ィラー材を供給し、ダレ側からレーザ光を照射してレー
ザ溶接したプレス素材を作製し、 前記プレス素材を、レーザ光照射側の反対面がパネル外
板面となるように、プレス成形する、ことを特徴とする
自動車用パネルの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3271798A JP2808943B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | パネルの製造方法 |
| DE69203419T DE69203419T2 (de) | 1991-09-25 | 1992-09-22 | Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkarosserieplatte. |
| EP92308600A EP0534704B1 (en) | 1991-09-25 | 1992-09-22 | Manufacturing method of a vehicle panel |
| US07/950,168 US5283415A (en) | 1991-09-25 | 1992-09-24 | Manufacturing method of a vehicle panel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3271798A JP2808943B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | パネルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0584585A true JPH0584585A (ja) | 1993-04-06 |
| JP2808943B2 JP2808943B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=17505005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3271798A Expired - Lifetime JP2808943B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | パネルの製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5283415A (ja) |
| EP (1) | EP0534704B1 (ja) |
| JP (1) | JP2808943B2 (ja) |
| DE (1) | DE69203419T2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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