(57)【要約】【課題】  自動車の車体側部フレームにサイドアウタパネルを結合する際に部品点数および組み付け工数を削減する。【解決手段】  第１工程で車体開口１２ａ〜１２ｃを有する車体側部フレーム１２を製造し、第２工程で車体開口１２ａ〜１２ｃに沿う開口部１３ａ〜１３ｃを有するサイドアウタパネル１３を製造し、第３工程でサイドアウタパネル１３を車体側部フレーム１２の車幅方向外側面に重ねて位置決めし、第４工程で開口部１３ａ〜１３ｃから一体に突出する接合フランジ１３ｅを車幅方向内側に折り曲げ、第５工程で折り曲げた接合フランジ１３ｅを車体側部フレーム１２に接合するので、特別のブラケットを用いることなく、サイドアウタパネル１３をそれと一体に形成した接合フランジ１３ｅを用いて車体側部フレーム１２に結合することが可能となり、部品点数および組み付け工数を削減してコストダウンに寄与することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体開口（１２ａ，１２ｂ）を有する車体側部フレーム（１２）を製造する第１工程と、
前記車体開口（１２ａ，１２ｂ）に沿う開口部（１３ａ，１３ｂ）を有するサイドアウタパネル（１３）を製造する第２工程と、
前記サイドアウタパネル（１３）を前記車体側部フレーム（１２）の車幅方向外側面に重ねて位置決めして少なくとも外周部を接合する第３工程と、
前記開口部（１３ａ，１３ｂ）から一体に突出する接合フランジ（１３ｅ）を車幅方向内側に折り曲げる第４工程と、
折り曲げた前記接合フランジ（１３ｅ）を前記車体側部フレーム（１２）に接合する第５工程とを含むことを特徴とする自動車の車体製造方法。
【請求項２】
前記第２工程において、前記サイドアウタパネル（１３）に前記開口部（１３ａ，１３ｂ）を形成するときに前記接合フランジ（１３ｅ）を切り残すことを特徴とする、請求項１に記載の自動車の車体製造方法。
【請求項３】
前記第４工程において、ロボットによるローラヘミング加工で前記接合フランジ（１３ｅ）を折り曲げることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動車の車体製造方法。
【請求項４】
前記接合フランジ（１３ｅ）は前記開口部（１３ａ，１３ｂ）の少なくとも上縁、前縁および後縁に形成されることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の自動車の車体製造方法。
【請求項５】
前記第５工程において、前記接合フランジ（１３ｅ）を前記サイドアウタパネル（１３）の開口部（１３ａ，１３ｂ）のフランジ部（１３ｆ）に重ね合わせて溶接することを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の自動車の車体製造方法。
【請求項６】
前記第５工程において、前記接合フランジ（１３ｅ）を前記サイドアウタパネル（１３）の開口部（１３ａ，１３ｂ）のフランジ部（１３ｆ）に重ね合わせて接着することを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の自動車の車体製造方法。
【請求項７】
前記第５工程において、前記接合フランジ（１３ｅ）を前記サイドアウタパネル（１３）の開口部（１３ａ，１３ｂ）のフランジ部（１３ｆ）に接着剤を挟んで重ね合わせて溶接することを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の自動車の車体製造方法。
【請求項８】
車体開口（１２ａ，１２ｂ）を有する車体側部フレーム（１２）の車幅方向外側面に、前記車体開口（１２ａ，１２ｂ）に沿う開口部（１３ａ，１３ｂ）を有するサイドアウタパネル（１３）を重ね合わせ、前記開口部（１３ａ，１３ｂ）から一体に突出する接合フランジ（１３ｅ）を車幅方向内側に折り曲げて前記車体側部フレーム（１２）に接合したことを特徴とする自動車の車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車体側部フレームにサイドアウタパネルを結合する自動車の車体製造方法および自動車の車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体側部フレームの一部を構成するルーフサイドレールの車幅方向外側面にサイドアウタパネルを結合する際に、ルーフサイドレールの下面から突出するフランジ部にブラケットの上端を溶接するとともに、サイドアウタパネルの下端に設けたフランジ部を前記ブラケットの下端に重ね合わせて溶接するものが、下記特許文献１により公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−６５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来のものは、ルーフサイドレールにサイドアウタパネルを重ね合わせて結合する際に、ルーフサイドレールおよびサイドアウタパネル間を連結する別部材のブラケットを必要とするため、そのブラケットの分だけ部品点数や組み付け工数が増加する問題があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自動車の車体側部フレームにサイドアウタパネルを結合する際に部品点数および組み付け工数を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車体開口を有する車体側部フレームを製造する第１工程と、前記車体開口に沿う開口部を有するサイドアウタパネルを製造する第２工程と、前記サイドアウタパネルを前記車体側部フレームの車幅方向外側面に重ねて位置決めして少なくとも外周部を接合する第３工程と、前記開口部から一体に突出する接合フランジを車幅方向内側に折り曲げる第４工程と、折り曲げた前記接合フランジを前記車体側部フレームに接合する第５工程とを含むことを特徴とする自動車の車体製造方法が提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記第２工程において、前記サイドアウタパネルに前記開口部を形成するときに前記接合フランジを切り残すことを特徴とする自動車の車体製造方法が提案される。
【０００８】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記第４工程において、ロボットによるローラヘミング加工で前記接合フランジを折り曲げることを特徴とする自動車の車体製造方法が提案される。
【０００９】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記接合フランジは前記開口部の少なくとも上縁、前縁および後縁に形成されることを特徴とする自動車の車体製造方法が提案される。
【００１０】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、前記第５工程において、前記接合フランジを前記サイドアウタパネルの開口部のフランジ部に重ね合わせて溶接することを特徴とする自動車の車体製造方法が提案される。      
【００１１】
また請求項６に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、前記第５工程において、前記接合フランジを前記サイドアウタパネルの開口部のフランジ部に重ね合わせて接着することを特徴とする自動車の車体製造方法が提案される。      
【００１２】
また請求項７に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、前記第５工程において、前記接合フランジを前記サイドアウタパネルの開口部のフランジ部に接着剤を挟んで重ね合わせて溶接することを特徴とする自動車の車体製造方法が提案される。
【００１３】
また請求項８に記載された発明によれば、車体開口を有する車体側部フレームの車幅方向外側面に、前記車体開口に沿う開口部を有するサイドアウタパネルを重ね合わせ、前記開口部から一体に突出する接合フランジを車幅方向内側に折り曲げて前記車体側部フレームに接合したことを特徴とする自動車の車体構造が提案される。
【００１４】
尚、実施の形態の第１車体開口１２ａおよび第２車体開口１２ｂは本発明の車体開口に対応し、実施の形態のフロントドア開口１３ａおよびリヤドア開口１３ｂは本発明の開口部に対応する。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の構成によれば、第１工程で車体開口を有する車体側部フレームを製造し、第２工程で車体開口に沿う開口部を有するサイドアウタパネルを製造し、第３工程でサイドアウタパネルを車体側部フレームの車幅方向外側面に重ねて位置決めし、第４工程で開口部から一体に突出する接合フランジを車幅方向内側に折り曲げ、第５工程で折り曲げた接合フランジを車体側部フレームに接合するので、特別のブラケットを用いることなく、サイドアウタパネルをそれと一体に形成した接合フランジを用いて車体側部フレームに結合することが可能となり、部品点数および組み付け工数を削減してコストダウンに寄与することができる。
【００１６】
また請求項２の構成によれば、第２工程において、サイドアウタパネルに開口部を形成するときに接合フランジを切り残すので、開口部の形成と接合フランジの形成とを一工程で行うことが可能になって加工工数が削減される。
【００１７】
また請求項３の構成によれば、第４工程において、ロボットによるローラヘミング加工で接合フランジを折り曲げるので、サイドアウタパネルを車体側部フレームに組み付けた状態で接合フランジの折り曲げ加工を行うことが可能になって作業性が向上する。
【００１８】
また請求項４の構成によれば、接合フランジは開口部の少なくとも上縁、前縁および後縁に形成されるので、接合フランジによりサイドアウタパネルの開口部の剛性を効果的に高めることができる。
【００１９】
また請求項５の構成によれば、第５工程において、接合フランジをサイドアウタパネルの開口部のフランジ部に重ね合わせて溶接するので、サイドアウタパネルの開口部と車体側部フレームとの接合が強固になり、重量の増加を招くことなく車体全体の剛性およびサイドアウタパネルの開口部の剛性が高められる。
【００２０】
また請求項６の構成によれば、第５工程において、接合フランジをサイドアウタパネルの開口部のフランジ部に重ね合わせて接着するので、サイドアウタパネルの開口部と車体側部フレームとの接合が強固になり、重量の増加を招くことなく車体全体の剛性およびサイドアウタパネルの開口部の剛性が高められる。
【００２１】
また請求項７の構成によれば、第５工程において、接合フランジをサイドアウタパネルの開口部のフランジ部に接着剤を挟んで重ね合わせて溶接するので、サイドアウタパネルの開口部と車体側部フレームとの接合が強固になり、重量の増加を招くことなく車体全体の剛性およびサイドアウタパネルの開口部の剛性が高められる。
【００２２】
また請求項８の構成によれば、車体開口を有する車体側部フレームの車幅方向外側面に、車体開口に沿う開口部を有するサイドアウタパネルを重ね合わせ、開口部から一体に突出する接合フランジを車幅方向内側に折り曲げて車体側部フレームに接合したので、特別のブラケットを用いることなく、サイドアウタパネルをそれと一体に形成した接合フランジを用いて車体側部フレームに結合することが可能となり、部品点数および組み付け工数を削減してコストダウンに寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】自動車の車体側部構造体の側面図。（第１の実施の形態）
【図２】図１の２−２線拡大断面図。（第１の実施の形態）
【図３】第１工程の説明図。（第１の実施の形態）
【図４】第２工程の説明図。（第１の実施の形態）
【図５】第３工程の説明図。（第１の実施の形態）
【図６】第４工程の説明図。（第１の実施の形態）
【図７】第５工程の説明図。（第１の実施の形態）
【図８】接合フランジおよびフランジ部の接合工程の説明図。（第２の実施の形態）
【図９】接合フランジおよびフランジ部の接合工程の説明図。（第３の実施の形態）
【発明を実施するための形態】
【第１の実施の形態】
【００２４】
以下、図１〜図７に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。尚、本明細書において前後方向、左右方向（車幅方向）および上下方向とは、運転席に着座した乗員を基準として定義される。
【００２５】
図１に示すように、自動車の車体側部構造体１１は、車幅方向内側に位置する車体側部フレーム１２と、車体側部フレーム１２の車幅方向外側を覆うサイドアウタパネル１３とからなる。サイドアウタパネル１３には、フロントドアが嵌合するフロントドア開口１３ａと、リヤドアが嵌合するリヤドア開口１３ｂと、リヤクオータガラスが嵌合するリヤクオータガラス開口１３ｃと、フロントクオータガラスが嵌合するフロントクオータガラス開口１３ｄとが形成される。
【００２６】
次に、車体側部構造体１１の製造工程を説明する。
【００２７】
先ず、第１工程において車体側部フレーム１２を製造する。図３に示すように、車体側部フレーム１２は、前後方向に延びるルーフサイドレール１４と、ルーフサイドレール１４の前端から前下方に延びるＡピラーアッパー１５と、ルーフサイドレール１４の下方において前後方向に延びるサイドシル１６と、Ａピラーアッパー１５およびサイドシル１６の前端を接続するＡピラーロア１７と、ルーフサイドレール１４の前後方向中間部およびサイドシル１６の前後方向中間部を接続するＢピラー１８と、ルーフサイドレール１４の後部およびサイドシル１６の後端を接続するＣピラー１９と、ルーフサイドレール１４の後端およびサイドシル１６の後端を接続するＤピラー２０とを備える。
【００２８】
車体側部フレーム１２を構成する各部材は、円形断面のパイプ材、非円形断面の引き抜き材や押し出し材、あるいはプレス加工した板材を結合した中空部材等からなり、それらは溶接により組み立てられる。ルーフサイドレール１４、Ａピラーロア１７、サイドシル１６およびＢピラー１８により閉じた第１車体開口１２ａが区画され、ルーフサイドレール１４、Ｂピラー１８、サイドシル１６およびＣピラー１９により閉じた第２車体開口１２ｂが区画され、ルーフサイドレール１４、Ｃピラー１９およびＤピラー２０により閉じた第３車体開口１２ｃが区画される。
【００２９】
尚、左右一対の車体側部フレーム１２，１２は、後述するサイドアウタパネル１３，１３の接合前に、アンダーボディおよびルーフアーチに接合されて車体骨格を構成する。
【００３０】
次に、第２工程においてサイドアウタパネル１３を製造する。図４に示すように、サイドアウタパネル１３は鋼板よりなるブランク材を所定形状にプレス加工した後、その外周の不要部と、フロントドア開口１３ａ、リヤドア開口１３ｂ、リヤクオータガラス開口１３ｃおよびフロントクオータガラス開口１３ｄに対応する不要部とが切除される。このとき、ブランクの外周の不要部は最終製品の寸法どおりに切除され、またフロントドア開口１３ａ、リヤドア開口１３ｂおよびリヤクオータガラス開口１３ｃの不要部は、複数の接合フランジ１３ｅ…を切り残すように切除される。その結果，サイドアウタパネル１３のフロントドア開口１３ａ、リヤドア開口１３ｂおよびリヤクオータガラス開口１３ｃの最終製品の寸法どおりに切除された内周部から複数の接合フランジ１３ｅ…が内向きに突出することになる。
【００３１】
次に、第３工程において所定のジグを用いて車体側部フレーム１２に対してサイドアウタパネル１３を位置決めする。図５に示すように、車体側部フレーム１２に対してサイドアウタパネル１３を位置決めし、サイドアウタパネル１３の少なくとも外周部を車体側部フレーム１２に溶接により接続すると、サイドアウタパネル１３のフロントドア開口１３ａ、リヤドア開口１３ｂおよびリヤクオータガラス開口１３ｃは、車体側部フレーム１２の第１車体開口１２ａ、第２車体開口１２ｂおよび第３車体開口１２ｃの内側にそれぞれ配置され、サイドアウタパネル１３に切り残した接合フランジ１３ｅ…が、車体側部フレーム１２のルーフサイドレール１４、Ａピラーロア１７、Ｂピラー１８およびＣピラー１９側から第１車体開口１２ａ、第２車体開口１２ｂおよび第３車体開口１２ｃの中央側に向かって内向きに突出する。
【００３２】
次に、第４工程においてサイドアウタパネル１３の接合フランジ１３ｅ…をロボットに設けた周知のローラヘミング装置により車幅方向内向きに折り曲げる。図６には金属製の閉断面部材を曲げ加工により成形したルーフサイドレール１４が示されており、ルーフサイドレール１４の車幅方向内端部に、サイドアウタパネル１３の上端部およびルーフパネル２１の車幅方向内端部が重ね合わされて一体に溶接される。この状態から、サイドアウタパネル１３のリヤドア開口１３ｂに臨む部分に形成された接合フランジ１３ｅをローラヘミング装置により車幅方向内向きに折り曲げてサイドアウタパネル１３の下端から突出するフランジ部１３ｆに重ね合わせる。
【００３３】
次に、第５工程においてサイドアウタパネル１３の接合フランジ１３ｅ…を車体側部フレーム１２にアーク溶接する。図７には、サイドアウタパネル１３の接合フランジ１３ｅをルーフサイドレール１４の下面にアーク溶接する状態が示される。
【００３４】
図１に示すように、完成した車体側部構造体１１を車幅方向外側から見ると、車幅方向内側に折り返された接合フランジ１３ｅ…は車体側部フレーム１２の陰に隠れて見えなくなり、サイドアウタパネル１３のフロントドア開口１３ａ、リヤドア開口１３ｂおよびリヤクオータガラス開口１３ｃは車体側部フレーム１２に沿う所定寸法に仕上げられる。        
【００３５】
以上のように、本実施の形態によれば、第１工程で少なくともドア開口を含む第１〜第３車体開口１２ａ〜１２ｃを有する車体側部フレーム１２を製造し、第２工程で第１〜第３車体開口１２ａ〜１２ｃに沿うフロントドア開口１３ａ、リヤドア開口１３ｂおよびリヤクオータガラス開口１３ｃを有するサイドアウタパネル１３を製造し、第３工程でサイドアウタパネル１３を車体側部フレーム１２の車幅方向外側面に重ねて位置決めし、第４工程で第１〜第３車体開口１２ａ〜１２ｃに沿うフロントドア開口１３ａ、リヤドア開口１３ｂおよびリヤクオータガラス開口１３ｃから一体に突出する接合フランジ１３ｅ…を車幅方向内側に折り曲げ、第５工程で折り曲げた接合フランジ１３ｅ…を車体側部フレーム１２に溶接するので、特別のブラケットを用いることなく、サイドアウタパネル１３をそれと一体に形成した接合フランジ１３ｅ…を用いて車体側部フレーム１２に結合することが可能となり、部品点数および組み付け工数を削減してコストダウンに寄与することができる。
【００３６】
特に、第２工程において、サイドアウタパネル１３にフロントドア開口１３ａ、リヤドア開口１３ｂおよびリヤクオータガラス開口１３ｃをトリミング加工により形成するときに接合フランジ１３ｅ…を切り残すので、接合フランジ１３ｅ…を形成するための特別な材料が不要になって材料費が削減されるだけでなく、フロントドア開口１３ａ、リヤドア開口１３ｂおよびリヤクオータガラス開口１３ｃの形成と接合フランジ１３ｅ…の形成とを一工程で行うことが可能になって加工工数が削減される。
【００３７】
しかも第４工程において、ロボットによるローラヘミング加工で接合フランジ１３ｅ…を折り曲げるので、サイドアウタパネル１３を車体側部フレーム１２に組み付けた状態で接合フランジ１３ｅ…の折り曲げ加工を行うことが可能になって作業性が向上するだけでなく、ルーフサイドレール１４を覆うサイドアウタパネル１３の下端から下向きに突出するフランジ部１３ｆが接合フランジ１３ｅと２枚重ねになるため（図２参照）、そのフランジ部１３ｆが補強されて強度が増加する。
【００３８】
更に、接合フランジ１３ｅ…はフロントドア開口１３ａおよびリヤドア開口１３ｂの少なくとも上縁、前縁および後縁に形成されるので、接合フランジ１３ｅ…によりフロントドア開口１３ａおよびリヤドア開口１３ｂの剛性を効果的に高めることができる。
【第２の実施の形態】
【００３９】
次に、図８に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００４０】
第２の実施の形態では、第４工程あるいは第５工程の後で、サイドアウタパネル１３の接合フランジ１３ｅ…をフロントドア開口１３ａ、リヤドア開口１３ｂおよびリヤクオータガラス開口１３ｃのフランジ部１３ｆに重ね合わせ、例えばスポット溶接により接合する。この溶接の種類はスポット溶接に限定されるものではない。
【００４１】
このように、サイドアウタパネル１３の接合フランジ１３ｅ…をフランジ部１３ｆに重ね合わせて溶接することにより、サイドアウタパネル１３のフロントドア開口１３ａ、リヤドア開口１３ｂおよびリヤクオータガラス開口１３ｃと車体側部フレーム１２との接合が強固になり、重量の増加を招くことなく、車体全体の強度およびドアシール取付部となる車体開口部のフランジ部１３ｆの剛性を高めることができる。
【第３の実施の形態】
【００４２】
次に、図９に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００４３】
第２の実施の形態では、サイドアウタパネル１３の接合フランジ１３ｅ…をフランジ部１３ｆに重ね合わせて溶接しているが、第３の実施の形態では、溶接に代えて接着が採用される。接着剤の塗布は、第２工程の後で第３工程の前、あるいは第３工程の後で第４工程の前に行い、第４工程で接合フランジ１３ｅ…を折り曲げると、接着剤が接合フランジ１３ｅ…およびフランジ部１３ｆ間に挟まれて接着が完了する。
【００４４】
第３の実施の形態によっても、第２の実施の形態と同様の作用効果を達成することができる。
【第４の実施の形態】
【００４５】
第４の実施の形態は、第２の実施の形態および第３の実施の形態の組み合わせであり、接合フランジ１３ｅ…およびフランジ部１３ｆを接着および溶接の併用により接合することで、接合強度を更に高めることが可能となる。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４７】
例えば、本発明のサイドアウタパネルの開口部は実施の形態のフロントドア開口１３ａおよびリヤドア開口１３ｂに限定されるものではない。
【００４８】
また本発明の接合フランジの位置や数は実施の形態に限定されるものではない。
【００４９】
またフロントクオータガラス開口１３ｄもフロントドア開口１３ａ、リヤドア開口１３ｂおよびリヤクオータガラス開口１３ｃと同様に接合フランジ１３ｅ…を設けて車体側部フレーム１２に接合しても良いが、本発明をセダンに適用する場合には、フロントドア開口１３ａおよびリヤドア開口１３ｂに接合フランジ１３ｅ…を設けて車体側部フレーム１２と接合する。
【００５０】
また接合フランジ１３ｅ…を開口部の下縁に形成して車体側部フレーム１２に接合しても良い。
【符号の説明】
【００５１】
１２        車体側部フレーム
１２ａ      第１車体開口（車体開口）
１２ｂ      第２車体開口（車体開口）
１３        サイドアウタパネル
１３ａ      フロントドア開口（開口部）
１３ｂ      リヤドア開口（開口部）
１３ｅ      接合フランジ
１３ｆ      フランジ部
【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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