(57)【要約】【課題】簡単な装置構成及び安価な設備によって、接合部における隙間を適正に保持してポロシティを発生させることなくルーフパネルとルーフサイドレールとを確実に接合することできるボディ接合方法ことを目的とする。【解決手段】ルーフパネル１と、このルーフパネル１の車幅方向外側に車体前後方向に沿って配置されたボディサイドアウタパネル２及びボディサイドインナパネル３からなるルーフサイドレール４とを接合するボディ接合方法において、ボディサイドアウタパネル２に形成したパネル載置部５に前記ルーフパネル１を点接触させて載せた後、この点接触部１Ａを中心としてルーフパネル接合部１Ｂを、該ボディサイドアウタパネル２に形成したパネル接合部６側へ回転接近させて、前記ルーフパネル接合部１Ｂと前記パネル接合部６間の隙間を無くした後、これらルーフパネル接合部１Ｂとパネル接合部６間を接合する。【選択図】図４
2007168566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルーフパネルと、このルーフパネルの車幅方向外側に車体前後方向に沿って配置されたボディサイドアウタパネル及びボディサイドインナパネルからなるルーフサイドレールとを有し、前記ルーフパネルの端部と前記ルーフサイドレールとを接合してなるボディ構造において、
前記ボディサイドアウタパネルに、前記ルーフパネルを点接触させて載せるパネル載置部を設けると共に、このパネル載置部よりも車両上方位置であって前記ルーフパネルの接合部と接合を図るパネル接合部を設け、
前記ルーフパネルが前記パネル載置部に点接触する部位を中心として該ルーフパネルの接合部を回転させることで、前記ルーフパネルの接合部と前記パネル接合部間の隙間を所定間隔として接合してある
ことを特徴とするボディ構造。
【請求項２】
ルーフパネルと、このルーフパネルの車幅方向外側に車体前後方向に沿って配置されたボディサイドアウタパネル及びボディサイドインナパネルからなるルーフサイドレールとを接合するボディ接合方法において、
前記ボディサイドアウタパネルに形成したパネル載置部に前記ルーフパネルを点接触させて載せた後、この点接触部を中心として該ルーフパネルの接合部を、該ボディサイドアウタパネルに形成したパネル接合部側へ回転接近させて、前記ルーフパネルの接合部と前記パネル接合部間の隙間を所定間隔とした後、これらルーフパネルの接合部とパネル接合部間を接合する
ことを特徴とするボディ接合方法。
【請求項３】
請求項２に記載のボディ接合方法であって、
前記ルーフパネルの前記点接触部と前記ルーフパネルの接合部間の部位を、加圧ローラで押圧する
ことを特徴とするボディ接合方法。
【請求項４】
請求項３に記載のボディ接合方法であって、
前記加圧ローラは、前記ルーフパネルの接合部と前記パネル接合部間を接合する接合装置に設けた
ことを特徴とするボディ接合方法。
【請求項５】
少なくとも請求項２から請求項４の何れか一つに記載されたボディ接合方法であって、
ろう付けまたはレーザ溶接により接合を行う
ことを特徴とするボディ接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボディ構造及びボディ接合方法に関し、詳細には、接合部におけるパネル間隙間を調節して接合する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ルーフパネルとルーフサイドレールとの接合技術としては、亜鉛メッキされた金属板を略Ｌ字状に折り曲げて拝み型に突き合わせ、ルーフサイドレールをルーフパネルへ加圧して押し付けながらそれらの間をレーザ溶接して接合する方法（以下、この手法を第１接合方法という）がある（例えば、特許文献１など参照）。
【０００３】
また、別の方法としては、ボディサイドアウタパネルとボディサイドインナパネルを拝み継手としてスポット接合した後、そのボディサイドアウタパネルにルーフパネルを同じく拝み継手としてスポット接合する方法（以下、この手法を第２接合方法という）がある（例えば、特許文献２など参照）。
【特許文献１】特開２００２−１４４０６５号公報
【特許文献２】特許第３６４４２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、第１接合方法では、ボディサイドアウタパネルをルーフパネル側へ押し付けるための大型の治具が必要となり、設備が大型且つ高価になる。さらに、第１接合方法では、拝みて継手接合であるからルーフパネルを正しい位置に保持するための装置が必要となる。また、第１接合方法では、引張残留応力が大きいため、継手の機械的性質が劣る他、パネル端末の加工精度も要求される。
【０００５】
また、第１接合方法では、気化した亜鉛が溶接部から逃げ難いため、ポロシティ（亜鉛メッキ鋼板など表面に金属の被覆を有する金属板を溶接すると、表面にコーティングされている金属が蒸発してそのガスが接合部に混ざって気泡となる。その気泡のことをポロシティという）が発生する。ポロシティが発生すると、接合部の強度が低下するので、金属板間に適度な隙間を空けてガスを逃がしつつ溶接することが一般的に行われている。但し、隙間を空けすぎると接合し無くなるため、ちょうど良い範囲に隙間を保つことが大きな課題となり、通常、その隙間は０．１〜０．３ｍｍ程度が好ましい範囲とされている。
【０００６】
一方、第２接合方法では、スポット溶接を用いているため、シートセパレーション（金属板間に隙間ができること）が避けられない。つまり、スポット溶接の場合は、点で接合しているため、完全に板材間を密封することは不可能であり、そのため、後工程（塗装工程）でシーリング剤を塗布して隙間を埋める必要がある。その結果、この第２接合方法では、シーリング剤の塗布装置及びその塗布工程が必要となり工数が増える。
【０００７】
また、第２接合方法では、スポット溶接を行うために、フランジを挟み込む必要があるので、断面形状が制限され、ルーフサイドレールを自由な形状にすることができない。
【０００８】
そこで、本発明は、簡単な装置構成及び安価な設備によって、接合部における隙間を適正に保持してポロシティを発生させることなくルーフパネルとルーフサイドレールとを確実に接合することできるボディ構造及びボディ接合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のボディ構造は、ルーフパネルの端部とルーフサイドレールとを接合してなるボディ構造であって、ボディサイドアウタパネルに、ルーフパネルを点接触させて載せるパネル載置部を設けると共に、このパネル載置部よりも車両上方位置であってルーフパネルの接合部と接合を図るパネル接合部を設け、前記ルーフパネルが前記パネル載置部に点接触する部位を中心として該ルーフパネルの接合部を回転させることで、前記ルーフパネルの接合部と前記パネル接合部間の隙間を所定間隔として接合してあることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明のボディ接合方法は、ルーフパネルとルーフサイドレールとを接合するボディ接合方法であって、ボディサイドアウタパネルに形成したパネル載置部にルーフパネルを点接触させて載せた後、この点接触部を中心として該ルーフパネルの接合部を、該ボディサイドアウタパネルに形成したパネル接合部側へ回転接近させて、前記ルーフパネルの接合部と前記パネル接合部間の隙間を所定間隔とした後、これらルーフパネルの接合部とパネル接合部間を接合することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のボディ構造によれば、ボディサイドアウタパネルに形成したパネル載置部にルーフパネルを点接触させ、その点接触部を中心としてルーフパネルの接合部を、ボディサイドアウタパネルに形成したパネル接合部側へ回転接近させて、ルーフパネルの接合部とパネル接合部間の隙間を所定間隔として接合されているので、亜鉛メッキ鋼板を用いて接合した場合でもポロシティが発生することなく接合できるから接合強度の高いボディ構造を提供することができる。
【００１２】
一方、本発明のボディ接合方法によれば、ボディサイドアウタパネルに形成したパネル載置部にルーフパネルを点接触させて載せるので、このボディサイドアウタパネルのパネル載置部がルーフパネルの支持台となり、当該ルーフパネルを保持するための専用の装置が不要になる。
【００１３】
また、本発明のボディ接合方法によれば、ルーフパネルをパネル載置部に点接触させたその点接触部を中心として該ルーフパネルの接合部を、ボディサイドアウタパネルに形成したパネル接合部側へ回転接近させているので、ルーフパネルの接合部とパネル接合部間の隙間を所定間隔とすることができ、亜鉛メッキ鋼板を使用して接合した場合でもポロシティの制御を容易に行うことができる。したがって、本発明のボディ接合方法によれば、強度の高い接合を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
「ボディ構造の説明」
図１は本実施の形態のボディ構造を示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線位置における断面図である。
【００１６】
本実施の形態のボディ構造は、図１及び図２に示すように、ルーフパネル１と、このルーフパネル１の車幅方向外側に車体前後方向に沿って配置されたボディサイドアウタパネル２およびボディサイドインナパネル３からなるルーフサイドレール４とを有し、このルーフパネル１の端部とルーフサイドレール４とを接合することで構成されている。
【００１７】
前記ルーフパネル１の車幅方向両端部は、車体上方に向けて円弧形状をなすように湾曲しており、その湾曲した円弧部分をなす部位が後述するボディサイドアウタパネル２のパネル載置部５に点接触する部位である点接触部１Ａとされている。また、このルーフパネル１の点接触部１Ａより前方の先端部が、ルーフパネル１の接合部であるルーフパネル接合部１Ｂとなっている。
【００１８】
ルーフサイドレール４は、ボディサイドアウタパネル２に形成したフランジ部２Ａ、２Ｂに、ボディサイドインナパネル３に形成したフランジ部３Ａ、３Ｂをそれぞれ突き合わせてスポット溶接することにより構成されている。ボディサイドアウタパネル２には、ルーフパネル１の点接触部１Ａを点接触させて載せるパネル載置部５と、このパネル載置部５よりも車両上方位置であってルーフパネル接合部１Ｂと接合を図るパネル接合部６が設けられている。
【００１９】
パネル載置部５は、ほぼ水平な平坦面とされ、車両前後方向の全体に亘って形成されている。一方、パネル接合部６は、前記パネル載置部５の一端からこのパネル載置部５に対してほぼ垂直に車両高さ方向へ立ち上がる垂直壁として形成されている。
【００２０】
前記したルーフパネル１は、前記点接触部１Ａを中心してその先端のルーフパネル接合部１Ｂを前記パネル接合部６に対して接近する方向に回転させられて、そのルーフパネル接合部１Ｂとパネル接合部６間の隙間が所定間隔とされた状態でろう付けまたは隅肉レーザ溶接されることにより接合部７を形成して接合されている。
【００２１】
例えば、ルーフパネル１、ボディサイドアウタパネル２及びボディサイドインナパネル３に亜鉛メッキ鋼板を用いて接合した場合は、ポロシティが発生しないように前記ルーフパネル接合部１Ｂとパネル接合部６間の隙間を調整して接合できるので、強度の高いボディ構造を得ることができる。なお、ポロシティの発生が生じない鋼板同士を接合する場合は、これらの隙間を無くして隅肉レーザ溶接することで、同様に接合強度の高いボディ構造が得られる。
【００２２】
「ボディ接合方法の説明」
次に、上述したボディ構造とするためのボディ接合方法について説明する。
【００２３】
図３はロボットにてルーフパネルとルーフサイドレールとを接合する様子を示す図、図４は接合部分を拡大して示す要部拡大断面図、図５は加圧ローラでルーフパネルを押圧したときに該ルーフパネルに作用する力関係を示す図である。
【００２４】
ルーフパネル１とルーフサイドレール４とを接合するには、図３に示すように、多間接ロボット８のアーム先端部９に取り付けられた接合装置１０を使用して行う。接合装置１０は、接合部位に向けてレーザ１１を照射するトーチ１２を備えており、その接合部位に応じてそのトーチ１２の向きを可変自在としている。また、この接合装置１０には、ルーフパネル１をボディサイドアウタパネル２側へ付勢加圧するための加圧装置１３が設けられている。
【００２５】
加圧装置１３は、ルーフパネル１の点接触部１Ａとルーフパネル接合部１Ｂ間の任意の部位を押し付けてボディサイドアウタパネル２側へ付勢加圧するための加圧ローラ１４を有している。この加圧ローラ１４は、レーザ照射される接合部位と共に移動するようになっている。
【００２６】
この接合装置１０を使用してルーフパネル１とルーフサイドレール４を接合するには、先ず、ルーフサイドレール４をボディサイドアウタパネル２に形成したパネル載置部５に載せる。このとき、パネル載置部５には、図４に示すように、ルーフパネル１の円弧状に湾曲した点接触部１Ａが略点接触状態で載置される。また、パネル載置部５に載置されたルーフパネル１のルーフパネル接合部１Ｂは、点接触部１Ａよりも車両上方位置にある。
【００２７】
次に、加圧装置１３を動作させて加圧ローラ１４を、ルーフパネル１の点接触部１Ａとルーフパネル接合部１Ｂ間の任意の位置に押し付けて付勢加圧する。すると、この加圧ローラ１４による加圧力Ｆが図５に示す如くルーフパネル１に作用するため、前記点接触部１Ａを支点としてその先端側のルーフパネル接合部１Ｂがパネル接合部６に近接する方向に回転する（図４中矢印Ｘで示す方向に回転する）。
【００２８】
その結果、ルーフパネル接合部１Ｂとパネル接合部６との間に隙間が空いていても、ルーフパネル接合部１Ｂが点接触部１Ａを中心（支点）として図４中一点鎖線で示す位置から円運動してパネル接合部６に隙間無く密着する。ルーフパネル１、ボディサイドアウタパネル２及びボディサイドインナパネル３に亜鉛メッキ鋼板を使用した場合は、ポロシティの発生が生じないように、これらの間に微細な隙間が空くように加圧ローラ１４の加圧力を調整して隙間調整する。
【００２９】
そして、その密着したルーフパネル接合部１Ｂとパネル接合部６の接合部位にろう材１５を供給しレーザ１１を照射して接合する。かかる接合作業は、ルーフパネル１の車両前後方向全体に亘って行う。この接合作業に際しては、レーザ１１の移動と同期して加圧ローラ１４によるルーフパネル１のボディサイドアウタパネル２への加圧も行われるため、全範囲に亘り隙間の無い状態で接合することが可能となる。
【００３０】
なお、上記例では、ろう付けを例に取って説明したが、隅肉レーザ溶接でルーフパネル１とルーフサイドレール４とを接合するようにしても同様の作用効果を得ることができる。
【００３１】
本実施の形態によれば、加圧ローラ１４によってルーフパネル１をボディサイドアウタパネル２に対して付勢加圧することでルーフパネル接合部１Ｂをパネル接合部６に対して所定の隙間とすることができるから（或いは隙間無く密着させることができるから）、当該ルーフパネル１の端部形状（ルーフパネル接合部１Ｂの形状）の寸法精度を高精度に予め加工しておく必要が無くなる。したがって、ルーフパネル１をある程度ラフな寸法精度に製造しても良いので、ルーフパネル１を製造する金型費用を低く抑えることができる。
【００３２】
また、本実施の形態によれば、ルーフパネル１の点接触部１Ａをパネル載置部５に載せて当該ルーフパネル１をルーフサイドレール４で支持することができるので、従来のようにルーフサイドレール４を車幅方向にルーフパネル１へ押し付けて加圧するための大きな治具が必要無くなり、一般的な加圧装置１３で前記した接合部位の隙間矯正を行うことができる。その結果、設備費を大幅に低減することができる。また、本実施の形態によれば、ルーフパネル１を支持する専用の装置が不要となる。
【００３３】
また、本実施の形態によれば、加圧ローラ１４をルーフパネル１のルーフパネル接合部１Ｂの近傍に対してやや斜め垂直な方向から付勢加圧するので、加圧ローラ１４とルーフパネル１間の滑りなどが発生し難く、ルーフパネル１の外観品質に及ぼす影響を小さなものとすることができる。
【００３４】
また、本実施の形態によれば、ルーフパネル１、ボディサイドアウタパネル２及びボディサイドインナパネル３に亜鉛メッキ鋼板を使用した場合には、前記ルーフパネル接合部１Ｂとパネル接合部６間の隙間を加圧ローラ１４の加圧力によって任意の隙間に変化させることができるため、ポロシティの制御が容易になる。
【００３５】
また、本実施の形態によれば、ルーフパネル１とルーフサイドレール４との接合をろう付けまたはレーザ溶接により行うため、スポット溶接で接合後に行うシール作業を無くすことができ、シール剤及びその塗布作業が不要となり、コストを大幅に削減することができる。
【００３６】
また、本実施の形態によれば、ルーフパネル１とルーフサイドレール４を拝み継手による接合としていないため、ルーフボディサイドの断面形状の自由度を増すことができ、造形自由度の向上による車体剛性・強度を向上できる。
【００３７】
以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、上述の実施の形態は本発明の一例であり、これら実施の形態に制限されることはない。
【００３８】
図６は本実施の形態のボディ構造の他の例を示す断面図である。この例のボディ構造は、ルーフパネル１の点接触部１Ａとルーフパネル接合部１Ｂの形状を、先の例のものとは異ならせている点が相違する。
【００３９】
具体的には、ルーフパネル１の車幅方向端部を内側に折り曲げ、その折り曲げた先端を点接触部１Ａとし、その折り曲げられた屈曲部をルーフパネル接合部１Ｂとしている。この例のルーフパネル１においても同様に、加圧ローラ１４でルーフパネル１をボディサイドアウタパネル２側へ付勢加圧することで、点接触部１Ａを中心としてルーフパネル接合部１Ｂをパネル接合部６に近接する方向に回転させることができるので、それらルーフパネル接合部１Ｂとパネル接合部６間の隙間を所定間隔として（或いは隙間を無くして）ろう付けまたは隅肉レーザ溶接を行うことができる。その他の効果は、先の実施の形態と同じであるので、ここではその説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施の形態のボディ構造を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線位置における断面図である。
【図３】ロボットにてルーフパネルとルーフサイドレールとを接合する様子を示す図である。
【図４】接合部分を拡大して示す要部拡大断面図である。
【図５】加圧ローラでルーフパネルを押圧したときに該ルーフパネルに作用する力関係を示す図である。
【図６】本実施の形態のボディ構造の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１…ルーフパネル
１Ａ…点接触部（ルーフパネルがパネル載置部に点接触する部位）
１Ｂ…ルーフパネル接合部（ルーフパネルの接合部）
２…ボディサイドアウタパネル
３…ボディサイドインナパネル
４…ルーフサイドレール
５…パネル載置部
６…パネル接合部
８…多間接ロボット
１０…接合装置
１１…レーザ
１２…トーチ
１３…加圧装置
１４…加圧ローラ
１５…ろう材
【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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