JP2007168566A - Body structure and body joining method - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a body structure and a body joining method, and more particularly, to a technique for joining by adjusting a gap between panels in a joint portion.
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)。 For example, as a technique for joining the roof panel and the roof side rail, a galvanized metal plate is bent into a substantially L shape, butted against a prayer mold, and the roof side rail is pressed against the roof panel and pressed between them. There is a method of joining by laser welding (hereinafter, this method is referred to as a first joining method) (see, for example, Patent Document 1).
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)。
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。 However, in the first joining method, a large jig for pressing the body side outer panel to the roof panel side is required, and the equipment becomes large and expensive. Furthermore, since the first joining method is a joint joint, an apparatus for holding the roof panel in the correct position is required. Further, in the first joining method, since the tensile residual stress is large, the mechanical properties of the joint are inferior and the processing accuracy of the panel terminal is also required.
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。 Further, in the first joining method, vaporized zinc is difficult to escape from the welded portion. Therefore, if a metal plate having a metal coating on the surface such as a galvanized steel plate is welded, the metal coated on the surface evaporates and Gas is mixed into the joint to form bubbles, which are called porosity. When the porosity is generated, the strength of the joint portion is lowered, and therefore, it is generally performed that an appropriate gap is formed between the metal plates and the gas is allowed to escape. However, since joining will be lost if there is too much clearance, maintaining the clearance in the right range is a major issue, and usually the clearance is preferably about 0.1 to 0.3 mm.
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。 On the other hand, in the second joining method, since spot welding is used, sheet separation (a gap between metal plates) is unavoidable. That is, in the case of spot welding, it is impossible to completely seal between the plate materials because they are joined at points, so it is necessary to fill the gap by applying a sealing agent in the subsequent process (painting process) is there. As a result, this second joining method requires a sealing agent coating device and a coating process thereof, and the number of man-hours increases.
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。 Further, in the second joining method, in order to perform spot welding, it is necessary to sandwich the flange, so that the cross-sectional shape is limited and the roof side rail cannot be made into a free shape.
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。 Therefore, the present invention provides a body structure and a body that can reliably join the roof panel and the roof side rail without generating porosity by appropriately holding the gap in the joining portion with a simple device configuration and inexpensive equipment. An object is to provide a joining method.
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。 The body structure of the present invention is a body structure formed by joining an end portion of a roof panel and a roof side rail. The body side outer panel is provided with a panel mounting portion on which the roof panel is placed in point contact. A panel joint is provided at a position above the vehicle and above the panel placement portion to be joined to the roof panel joint, and the roof panel joint is centered on a portion where the roof panel is in point contact with the panel placement portion. , And the gap between the joint portion of the roof panel and the panel joint portion is joined at a predetermined interval.
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。 The body joining method of the present invention is a body joining method for joining a roof panel and a roof side rail, and after placing the roof panel in point contact with the panel mounting portion formed on the body side outer panel, The joint portion of the roof panel is rotated close to the panel joint portion formed on the body side outer panel with the point contact portion as a center, and the gap between the roof panel joint portion and the panel joint portion is set to a predetermined interval. Then, it is characterized by joining between the junction part of these roof panels, and a panel junction part.
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。 According to the body structure of the present invention, the roof panel is brought into point contact with the panel mounting portion formed on the body side outer panel, and the joint portion of the roof panel is formed on the body side outer panel around the point contact portion. Since the joint between the roof panel joint and the panel joint is joined at a predetermined interval by rotating close to the side, even when joined using galvanized steel sheet, it can be joined without generating porosity, so that the joint strength High body structure can be provided.
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。 On the other hand, according to the body joining method of the present invention, since the roof panel is placed in point contact with the panel mounting portion formed on the body side outer panel, the panel mounting portion of the body side outer panel serves as a support for the roof panel, A dedicated device for holding the roof panel is not required.
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。 According to the body joining method of the present invention, the joint portion of the roof panel is moved to the panel joint portion side formed on the body side outer panel around the point contact portion where the roof panel is brought into point contact with the panel placement portion. Since the rotation is made close, the gap between the joint portion of the roof panel and the panel joint portion can be set to a predetermined interval, and the porosity can be easily controlled even when the galvanized steel plates are joined. Therefore, according to the body bonding method of the present invention, high strength bonding can be performed.
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。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
「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。
"Description of body structure"
FIG. 1 is a perspective view showing the body structure of the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
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。
As shown in FIGS. 1 and 2, the body structure of the present embodiment includes a
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。
Both end portions in the vehicle width direction of the
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。
The roof side rail 4 is configured by abutting the
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。
The
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。
The above-described
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。
For example, when the
「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。
"Description of body joining method"
Next, a body joining method for obtaining the above-described body structure will be described.
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。 3 is a view showing a state in which the roof panel and the roof side rail are joined by the robot, FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing the joined portion in an enlarged manner, and FIG. 5 is a view in which the roof panel is pressed by a pressure roller. It is a figure which shows the force relationship which acts on this roof panel.
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。
The
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。
The
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。
In order to join the
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)。
Next, the
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。
As a result, even if there is a gap between the roof panel joint 1B and the panel joint 6, the roof panel joint 1B is a circle from the position indicated by the one-dot chain line in FIG. 4 with the
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。
Then, the
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。
In the above example, brazing has been described as an example. However, similar effects can be obtained by joining the
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。
According to the present embodiment, the roof panel joint 1 </ b> B is made a predetermined gap with respect to the panel joint 6 by urging and pressing the
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。
In addition, according to the present embodiment, since the
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。
Further, according to the present embodiment, the
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。
Further, according to the present embodiment, when galvanized steel plates are used for the
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。
Further, according to the present embodiment, since the
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。
In addition, according to the present embodiment, since the
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。 Although specific embodiments to which the present invention is applied have been described above, the above-described embodiments are examples of the present invention and are not limited to these embodiments.
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。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the body structure of the present embodiment. The body structure of this example is different in that the shape of the
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。
Specifically, the end of the
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
DESCRIPTION OF
1B: Roof panel joint (roof panel joint)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
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。 A roof panel, and a roof side rail including a body side outer panel and a body side inner panel disposed on the outer side in the vehicle width direction of the roof panel along the vehicle body longitudinal direction, and the end of the roof panel and the roof side In the body structure formed by joining the rail,
The body side outer panel is provided with a panel placement portion for placing the roof panel in point contact with the panel placement portion, and a panel joint portion that is positioned above the vehicle and is joined to the joint portion of the roof panel. Provided,
By rotating the joint portion of the roof panel around a portion where the roof panel is in point contact with the panel mounting portion, a gap between the roof panel joint portion and the panel joint portion is joined at a predetermined interval. Body structure characterized by being.
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。 In a body joining method for joining a roof panel and a roof side rail composed of a body side outer panel and a body side inner panel arranged along the vehicle longitudinal direction outside the roof panel in the vehicle width direction,
After the roof panel is placed in point contact with the panel mounting portion formed on the body side outer panel, the joint portion of the roof panel is formed around the point contact portion on the panel joint portion side formed on the body side outer panel. The body joining method is characterized in that, after rotating and approaching to make a gap between the joint portion of the roof panel and the panel joint portion a predetermined distance, the joint portion of the roof panel and the panel joint portion are joined.
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。 The body joining method according to claim 2,
A body joining method, wherein a portion between the point contact portion of the roof panel and a joint portion of the roof panel is pressed with a pressure roller.
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。 The body joining method according to claim 3,
The pressure roller is provided in a joining device that joins between the joint portion of the roof panel and the panel joint portion.
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。 A body joining method according to at least one of claims 2 to 4,
A body joining method characterized by joining by brazing or laser welding.
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