(57)【要約】【課題】ルーフパネルと補強材のルーフメンバーとの溶接精度の向上を図った車両の屋根の構造及び組立方法の提供。【解決手段】屋根前方部材（１）と第１のルーフメンバー（３）とを結合する第１のブラケット（２）と、第１のルーフメンバー（３）と第２のルーフメンバー（５）とを結合する第２のブラケット（４）とを有し、第２のブラケット（４）の端部（４ｂ）と第２のルーフメンバー（５）には、第２のブラケット（４）の当該端部（４ｂ）を第２のルーフメンバー（５）に係止（仮止め）し以って第２のブラケット（４）と第２のルーフメンバー（５）との相対位置を維持するための仮止め機構（Ｋｓ）が設けられている。【選択図】  図１
2004291909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根前方部材と第１のルーフメンバーとを結合する第１のブラケットと、第１のルーフメンバーと第２のルーフメンバーとを結合する第２のブラケットとを有し、第２のブラケットの端部と第２のルーフメンバーには、第２のブラケットの当該端部を第２のルーフメンバーに係止し以って第２のブラケットと第２のルーフメンバーとの相対位置を維持するための仮止め機構が設けられていることを特徴とする車両の屋根の構造。
【請求項２】
前記仮止め機構が、第２のブラケットの端部に設けられた爪部と、第２のルーフメンバーに設けられた開口とから構成されている請求項１の車両の屋根の構造。
【請求項３】
前記仮止め機構が、第２のブラケットの端部に設けられたピンと、第２のルーフメンバーに設けられた開口とから構成されている請求項１の車両の屋根の構造。
【請求項４】
前記仮止め機構が、第２のブラケット（４）の端部（４ａ）に設けられた後方上部に傾斜する傾斜部（４Ａｄ）と、第２のルーフメンバー（５）に設けられ前記傾斜部（４Ａｄ）に密接する密接部（５Ａｄ）と、第２のルーフメンバー（５）に設けられ第２のブラケット（４）の端部（４ａ）を幅方向で嵌着せしめる凹部（５Ａｆ）、とから構成されている請求項１の車両の屋根の構造。
【請求項５】
第１のブラケットと第１のルーフメンバーと第２のブラケットとを固定し且つ第２のブラケットと第２のルーフメンバーとを仮止めする組立工程と、当該工程で組み立てられた第１のブラケットと第１のルーフメンバーと第２のブラケットと第２のルーフメンバーにルーフパネルを載せて仮止めする工程と、仮止めされたルーフパネルを本付けし、キャビンに固着する固着工程、とを有することを特徴とする車両の屋根の組立方法（請求項５）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の屋根の構造及び組立方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１５、１６は、従来の車両の屋根であるキャブのルーフ体Ｃａの構造を示している。
【０００３】
図１５はその平面図で、左方が前進方向Ｆｒで、線Ｘ−Ｘはルーフ体Ｃａの中央線を示していて、ルーフ体Ｃａの幅方向に特に太線で枠取りした部分３、５がルーフパネル１０の上下方向剛性、強度及びねじり剛性、強度を補強する通常ボーと呼ばれるルーフメンバーである。
【０００４】
ルーフパネル１０への主たる補強部材は、図１５の側断面を示す図１６も参照して、ルーフ前方部に取付けられた屋根前方部材１（図１５には明示していない）と、ルーフパネル１０の前、中央部に取付けられた何れもハット状断面を有する第１のルーフメンバー３と、ルーフパネル１０のやや後部に取付けられた第２のルーフメンバー５とで構成されている。
【０００５】
ルーフパネル１０への第１のルーフメンバー３と第２のルーフメンバー５の取付けは全体にロボットによってスポット溶接で行われるが、ロボットによる溶接に先立って作業員の人手で仮付けが行われている。
【０００６】
仮付けは、ルーフパネル１０を裏返した状態で第１、第２のルーフメンバー３、５を所定位置に配置し、ルーフ１０の周辺から行っている。この仮付けでルーフパネル１０と第１、第２のルーフメンバー３、５との位置が決定され、ついでルーフパネル１０が反転されてロボット等によるスポット溶接が所定の位置全体に対して行われる。
【０００７】
しかしながら、この作業員による第１、第２のルーフメンバー３、５とルーフパネル１０との仮付けは、周辺から腕を伸ばして行うので、ルーフパネル１０中央部の、図示では片側１２点の仮付け点Ａでは位置が遠く、位置精度、仮付け精度が必ずしも確実には保証されなく、ときには所定位置からずれたり、ルーフメンバー３、５とルーフパネル１０とが密接せずに浮いた状態で仮付けされる等の欠点がある。
【０００８】
上記のような、第１、第２のルーフメンバー３、５とルーフパネル１０との仮付け精度の不正確さが例えば室内ランプや物入れ等の配置精度を低下させ、またロボット溶接等の効果を低減させて屋根の剛性、強度を低減させる原因になることがある。
【０００９】
従来、サンルーフ車のルーフ取付け構造で、フロントルーフレール、ルーフリーンフォース、セットブラケットを一体構造にし、これにフロントストラクチャを結合させてボデーの組付け作業を簡単かつ容易にすると共に構成上の組付け精度を出しやすくしている例がある（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、上記技術はサンルーフのないルーフへの補強材の取付け技術に関していて、ルーフへの補強材の取付けに際しての取付け位置精度の向上と、ルーフ構造強度の向上をはかる本発明とは技術分野が異なっている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平７−３７７４８号（図１及びその説明参照）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、ルーフパネルと補強材のルーフメンバーとの溶接精度の向上を図った車両の屋根の構造及び組立方法の提供を目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
発明者は種々研究の結果、ルーフパネルと複数のルーフメンバーとの溶接精度の向上と、ルーフメンバー同士の位置精度を保証する車両の屋根の構造及び組立方法の技術を開発した。
【００１３】
本発明の車両の屋根の構造は、屋根前方部材（１）と第１のルーフメンバー（３）とを結合する第１のブラケット（２）と、第１のルーフメンバー（３）と第２のルーフメンバー（５）とを結合する第２のブラケット（４）とを有し、第２のブラケット（４）の端部（４ｂ）と第２のルーフメンバー（５）には、第２のブラケット（４）の当該端部（４ｂ）を第２のルーフメンバー（５）に係止（仮止め）し以って第２のブラケット（４）と第２のルーフメンバー（５）との相対位置を維持するための仮止め機構（Ｋｓ）が設けられている（請求項１）。
【００１４】
上記構成によって、屋根前方部材と第１のブラケットと第１のルーフメンバーと第２のブラケットの各部材が一体に形成され、仮止め機構によって第２のブラケットと第２のルーフメンバーを確実に仮止めするので、相対的な位置の精度が確保され、各部材とルーフパネルとの固着が確実に行われる。
【００１５】
前記仮止め機構（Ｋｓ）が、第２のブラケット（４）の端部（４ｂ）に設けられた爪部（４ｃ）と、第２のルーフメンバー（５）に設けられた開口（５ｂ）とから構成されていることが好ましい（請求項２）。
【００１６】
上記構成によって、第２ブラケットの端部の爪部が第２のルーフメンバーに設けられた開口に嵌め込まれて第２のブラケットと第２のルーフメンバーとの相対位置が正確に維持される。
【００１７】
前記仮止め機構（Ｋｓ）が、第２のブラケット（４）の端部（４ｂ）に設けられたピン（７）と、第２のルーフメンバー（５）に設けられた開口（５ｃ）とから構成されていることが好ましい（請求項３）。
【００１８】
上記構成によって、第２ブラケット端部のピンが第２のルーフメンバーに設けられた開口に嵌め込まれて第２のブラケットと第２のルーフメンバーとの相対位置が正確に維持される。
【００１９】
前記仮止め機構（Ｋｓ）が、第２のブラケット（４Ａ）の端部（４Ａａ）に設けられた後方上部に傾斜する傾斜部（４Ａｄ）と、第２のルーフメンバー（５）に設けられ前記傾斜部（４Ａｄ）に密接する密接部（５Ａｄ）と、第２のルーフメンバー（５）に設けられ第２のブラケット（４Ａ）の端部（４Ａｂ）を幅方向で嵌着せしめる凹部（５Ａｆ）、とから構成されていることが好ましい（請求項４）。
【００２０】
上記構成の傾斜部と密接部によって第２のブラケットと第２のルーフメンバーとの前後方向の相対位置が正確に維持され、第２のルーフメンバーに設けられた凹部と第２のブラケットの端部との嵌着によって第２のブラケットと第２のルーフメンバーとの左右方向の相対位置が正確に維持される。
【００２１】
本発明の車両の屋根の組立方法は、第１のブラケット（２）と第１のルーフメンバー（３）と第２のブラケット（４）とを（例えば溶接により）固定し且つ第２のブラケット（４）と第２のルーフメンバー（５）とを仮止めする組立工程と、当該工程で組み立てられた第１のブラケット（２）と第１のルーフメンバー（３）と第２のブラケット（４）と第２のルーフメンバー（５）にルーフパネル（１０）を載せて仮止めする工程と、仮止めされたルーフパネル（１０）を本付けし、キャビンに固着する固着工程、とを有している（請求項５）。
【００２２】
上記組立方法によって、組立工程で第２のルーフメンバー以外の各骨組み部材が一体に固定され、さらに第２のブラケットと第２のルーフメンバーとが仮止め機構によって仮止めされ、ルーフパネルを載せて仮止めする工程で各骨組み部材にルーフパネルを載せて仮止め、ロボットを用いて本付けし、さらにキャビン上部に固着する工程でロボット溶接等でルーフパネルが本付けされ、骨組み部材とルーフパネルとが精度のよい組立をされ、キャビン上部に固着される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。従来技術の説明で使用した符号、名称は、構成、機能が同じであれば重ねて使用し、また詳細説明は省略する。
【００２４】
図１及び図２において、本発明の車両の屋根であるキャブのルーフ体Ｃａの構造を示している。なお、キャブの形状が従来図１５で示したものと若干異なっているが基本的には同じである。
図１はその平面図で、左方が前進方向Ｆｒで、線Ｘ−Ｘはルーフ体Ｃａの中央線を示していて、ルーフ体Ｃａの幅方向に特に太線で枠取りした部分１、２、３、４、５がルーフパネル１０Ａの上下方向及びねじり強度を補強する部材で、そのうち特にルーフ体の中央部に横方向のほぼ全幅に延びた部材３、５が通常ボーと呼ばれるハット断面材のルーフメンバーである。
【００２５】
ルーフパネル１０Ａの主たる補強部材は、図１のＸａ―Ｘａ断面を示す図２も参照して、ルーフパネル１０Ａの全幅にわたって取付けられた屋根前方部材１と、第１のルーフメンバー３と、第２のルーフメンバー５で構成され、これらの補強部材を前後方向に連結する連結材として第１のブラケット２と第２のブラケット４が取付けられている。屋根前方部材１は、従来と同形の段状部材で形成されていて、強度部材としては最も強度負担の大きい部材である。
【００２６】
第１のブラケット２はハット断面で適宜な幅に形成され、屋根前方部材１の後端部１ａに第２のブラケット４の前フランジ２ａと重なり、第１のルーフメンバー３の前フランジ３ａに後フランジ２ａと重なってルーフパネル１０Ａの中央部に共止めされている。第１のブラケット２は、内装用品等の物入れの機能も有して装着されている。
【００２７】
第２のブラケット４は、図３も参照して、幅方向の両側部に小フランジ４ｆを有する平板状で適宜な幅に形成され、第１のルーフメンバー３の後フランジ３ｂに第２のブラケット４の前端部４ａと重なり、第２のルーフメンバー５の前後フランジ５ａ、５ｂに第２のブラケット４の後端部４ｂと重なってルーフパネル１０Ａの中央部左側に共止めされている。第２のブラケット４は、室内灯を取付ける機能を有して構成されている。
【００２８】
図３において、第２のブラケット４の後端部４ｂに下方に折れ曲がる爪４ｃが形成されていて、第２のルーフメンバー５の後フランジ５ｂに設けられた開口５ｃに嵌着されている。爪４ｃと開口５ｃが、第２のブラケット４の端部４ｂと第２のルーフメンバー５を係止させ、第２のブラケット４と第２のルーフメンバー５との相対位置を維持するための仮止め機構Ｋｓである。
【００２９】
図４は、仮止め機構Ｋｓが前記図３と異なる、第２のブラケット４の後端部４ｂの形状が異なる形態を示している。第２のブラケット４の後端部４ｂに、先端を下方に向けたピン７が後端部４ｂを貫通してピンヘッド７ａで係止され、第２のルーフメンバー５の後フランジ５ｂに設けられた開口５ｃに嵌着されている。
【００３０】
図５〜８は前記図３及び図４の仮止め機構Ｋｓと異なる、第２のブラケット４の後端部４ｂと第２のルーフメンバー５の形状が異なる形態を示している。
図５、６において、第２のブラケット４Ａの端部４Ａｂに後方上部に傾斜する傾斜部４Ａｄが設けられていて、その傾斜部４Ａｄの上部は第２のルーフメンバー５Ａの後フランジ５Ａｂに設けられた傾斜状の密接部５Ａｄに密接して着座するように構成されている。
また、第２のブラケット４Ａの端部４Ａｂの両側のフランジ４Ａｆの両外側が、第２のルーフメンバー５Ａに設けられた凹部５Ａｆによって幅方向で嵌着されている。
【００３１】
図７、８は、第２のルーフメンバー５Ａの単体の形状を示していて、後フランジ５Ａｂが前フランジ５Ａａより高位置に形成され、後フランジ５Ａｂの第２のブラケット４Ａの端部４Ａｂに相当する位置に凹部５Ａｆが設けられている。
【００３２】
上記構造のキャブのルーフ体Ｃａの組立方法について、工程を示す図９〜図１４を参照して説明する。
図９及び図１０は、ルーフパネル１０の補強部材を組み立てて一体にする組立工程を説明するもので、この工程では、屋根前方部材１と、第１のブラケット２と、第１のルーフメンバー３と第２のブラケット４を仮止めする。
【００３３】
図１０も参照して、屋根前方部材１と、第１のブラケット２とはスポット溶接Ａ１で、第１のブラケット２と第１のルーフメンバー３とはスポット溶接Ａ２で、第１のルーフメンバー３と第２のブラケット４とはスポット溶接Ａ３によって行い、第２のブラケット４と第１のルーフメンバー３とは仮止め機構Ｋｓの嵌着によって仮止めする。
【００３４】
このときの仮止め機構Ｋｓは図３に示した爪部４ｃと開口５ｃによるものでもよいし、図４に示したピン７と開口５ｃによるものでもよいし、あるいは図５〜８に示した傾斜部４Ａｄの密接と凹部５Ａｆによる嵌着でもよい。
【００３５】
上記作業によって、屋根前方部材１と、第１のブラケット２と、第１のルーフメンバー３と、第２のブラケット４とで構成される補強部材の組み立て一体化が完了する。
【００３６】
ついで、図１１に示すように、一体化された屋根前方部材１と、第１のブラケット２と、第１のルーフメンバー３と、第２のブラケット４とで構成される補強部材にルーフパネル１０Ａが載せられる。
【００３７】
ついで図１３に示すように、上記の補強部材とルーフパネル１０Ａの側端部をスポット溶接で仮付けする。
【００３８】
以上図１０、図１１、図１３の作業が、ルーフパネルを載せて仮止めする工程である。
【００３９】
ついで、このルーフ体Ｃａをキャブに取付け、所定箇所をロボットアームＷｓによって、屋根前方部材１と、ルーフパネル１０Ａとはスポット溶接Ｂ１で、第１のルーフメンバー３とルーフパネル１０Ａとはスポット溶接Ｂ２、Ｂ３で、第２のルーフメンバー５とルーフパネル１０Ａとはスポット溶接Ｂ４、Ｂ５でスポット溶接で本付け固着し、図１に示す完成状態にする（以上図１２、１４の作業）。
【００４０】
なお、本付けはロボットによるスポット溶接に限定されるものではなく、有効であれば他の方法によってもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の作用効果を以下に列挙する。
（ａ）  本発明によれば、屋根前方部材と第１のブラケットと第１のルーフメンバーと、第２のブラケット、第２のルーフメンバーとが一体に仮付けされ、さらに第２のブラケットと第２のルーフメンバーとの相対位置を維持するための仮止め機構が設けられているので、特に従来の欠点であった第２のルーフメンバーの位置精度を良くした屋根（キャブ体）が保証される。
（ｂ）  上記によって、ルーフパネルが屋根前方部材、各ブラケット、各ルーフメンバーに確実に固着されるので屋根（キャブ体）の剛性、強度が確実に保証される。
（ｃ）  各ブラケット、各ルーフメンバーが精度よく固着されるので、物入れやランプ等のインナー部材、部品の取付け位置精度が保証される。
（ｄ）  位置精度を出すための作業工数が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の屋根の構造の平面図。
【図２】図１のＸａ―Ｘａ側断面図。
【図３】第２のルーフブラケットを第２のルーフメンバーに爪で仮止めする仮止め機構を示す斜視図。
【図４】第２のルーフブラケットを第２のルーフメンバーにピンで仮止めする仮止め機構を示す斜視図。
【図５】仮止め機構のさらに別の形態を示す斜視図。
【図６】図５のＸ１矢視図。
【図７】図６の第２のルーフメンバー単体の図。
【図８】図７のＺ−Ｚ側断面図。
【図９】屋根組立の第１工程（補強材組付け）を示す側断面図。
【図１０】同上の上面図。
【図１１】屋根組立の第２工程（組付けられた補強材にルーフパネルを重ねる）を示す側断面図。
【図１２】屋根組立の第３工程（組付けられた補強材にルーフパネルを仮付けする）を示す側断面図。
【図１３】同上の上面図。
【図１４】屋根組立の第４工程（組付けられた補強材にルーフパネルをロボットで本付けする）を示す側断面図。
【図１５】従来の屋根の構造の平面図。
【図１６】図１５の側断面図。
【符号の説明】
Ｃａ・・屋根、ルーフ体
Ｋｓ・・仮止め機構
１・・・屋根前方部材
２・・・第１のブラケット
３・・・第１のルーフメンバー
４・・・第２のブラケット
４ａ・・第２のブラケットの端部
４ｃ・・爪部
４Ａｄ・・傾斜部
５・・・第２のルーフメンバー
５ｃ・・開口
５Ａｄ・・密接部
５Ａｆ・・凹部
７・・・ピン
１０Ａ・・ルーフパネル
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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