JP2009202828A - 車体の製造方法および製造ライン - Google Patents

Abstract

【課題】軽量でしかも十分な接合強度を有する車体をより低コストで製造する。
【解決手段】製造ライン３０のサブライン３１で、アルミニウム合金製のルーフパネル１０と、鋼製のヘッダー部材５，６等とを重ね合わせ、このうちアルミニウム合金製のルーフパネル１０の側から押圧される回転ツール４５の摩擦熱で上記ルーフパネル１０を局所的に軟化および塑性流動させることにより、上記ルーフパネル１０とヘッダー部材５，６等との重ね合わせ部の複数個所を固相接合してルーフアッシー２６を形成する。次いで、製造ライン３０のメインライン３２で、上記ルーフアッシー２６に含まれるアルミニウム合金製のルーフパネル１０と、車体の他の部品群の中のルーフサイドレール８やピラーレイン１５等の部品を含んだ２枚の鋼板とを重ね合わせ、その複数個所を電気抵抗スポット溶接により接合する。
【選択図】図８

Description

本発明は、鋼製板材とこれより比重の軽い軽金属製板材とを含む車体を製造する方法および製造ラインに関する。

従来から、車体を軽量化して燃費の改善等を図るため、軽量なアルミニウム合金を車体構成部材として使用することが多くなっており、それに伴い、車体を製造する過程でアルミニウム合金および鋼板からなる異種金属部材どうしを接合する機会が多くなってきている。

例えば、下記特許文献１では、アルミ製のルーフパネルと、スチール製のサイドルーフレールとを、両者の接合面の間に電気絶縁性の接着剤を介在させた状態で非貫通型リベットにより接合することが行われている。

また、下記特許文献２では、板厚が３ｍｍ以下のアルミニウム合金板と、板厚が３ｍｍ以下の鋼板とを互いにスポット溶接（電気抵抗スポット溶接）にて接合した異材接合体において、その接合部のスポット溶接を、２枚以上の鋼板をアルミニウム合金板に対し重ね合わせた状態で行うことが行われている。
特開２００５−１１９５７７号公報 特開２００７−１４４４７３号公報

しかしながら、上記特許文献１では、アルミ製のルーフパネルとスチール製のサイドルーフレールとを非貫通型リベットを介して接合するため、この非貫通型リベットが副資材として余分に必要となり、車体重量の軽減幅が低下してしまうとともに、車体の製造コストが高くなるという問題がある。

また、上記特許文献２の構成は、アルミニウム合金板と２枚以上の鋼板とを接合する場合にしか適用できず、同様の構成で両者を１枚ずつ接合しても十分な接合強度が得られないという問題がある。具体的には、アルミニウム合金板と鋼板とを１枚ずつ重ね合わせた状態で電気抵抗スポット溶接を行うと、アルミニウム合金板の側に、母材が飛散するチリ（散り）と呼ばれる現象が発生し、両者の間に十分な接合強度を確保することが困難になってしまう。

そこで、アルミニウム合金板と鋼板とを１枚ずつ接合する場合にはリベット接合を適用し、アルミニウム合金板と２枚以上の鋼板とを接合する場合にはスポット溶接を適用することが考えられるが、このような方法は、スポット溶接時に上記リベットの存在が邪魔になる場合があり、容易に行うことができない。すなわち、リベット接合を行うと、リベットの二股先端部等により母材が突出変形するため（例えば特許文献１の図１参照）、この突出変形した部分がスポット溶接時に邪魔になり、安定した接合を行うことが困難になる。また、仮に何からの特殊な措置を講じてこのような接合を可能にしたとしても、副資材としてのリベットを完全に省略することはできないので、重量やコストの問題は依然残ってしまう。さらにまた、鋼板として強度の高い高張力鋼板を用いた場合には、鋼板が変形しにくいため、上記リベットを用いた接合自体が困難になるという問題もある。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、軽量でしかも十分な接合強度を有する車体をより低コストで製造することが可能な車体の製造方法および製造ラインを提供することを目的とする。

上記課題を解決するためのものとして、本発明は、鋼製板材とこれより比重の軽い軽金属製板材とを含む車体を製造する方法であって、上記軽金属製板材と鋼製板材とを重ね合わせ、このうちの軽金属製板材の側から押圧される回転ツールの摩擦熱で上記軽金属製板材を局所的に軟化および塑性流動させることにより、上記軽金属製板材と鋼製板材との重ね合わせ部の複数個所を固相状態で接合する第１の接合工程と、この第１の接合工程で接合された軽金属製板材および鋼製板材からなるサブアッシーを、車体の他の部分の部品群と接合すべく、上記サブアッシーに含まれる軽金属製板材と、上記他の部品群の中の部品を含んだ２枚以上の鋼製板材とを重ね合わせ、その複数個所を電気抵抗スポット溶接により接合する第２の接合工程とを含むことを特徴とするものである（請求項１）。

本発明によれば、軽金属製板材と鋼製板材とを接合する第１の接合工程で、回転ツールの摩擦熱を利用した摩擦点接合法により両者を接合する一方、これによって形成されたサブアッシーを他の部品群と接合する第２の接合工程で、上記軽金属製板材と、上記他の部品群に含まれる部品等からなる２枚の鋼製板材とを重ね合わせて両者を電気抵抗スポット溶接により接合するようにしたため、リベットのような副資材を必要としないコスト面でも軽量化面でも優れた構成により異種金属部材どうしの接合を行えるとともに、摩擦点接合と電気抵抗スポット溶接とを併用することにより、後工程のスポット溶接時に上記リベット等の副資材が邪魔になって適切な接合が行えなくなるといった事態を有効に回避でき、安定的かつ高強度な接合構造を比較的容易に構築できる等の利点がある。

上記第１の接合工程では、上記軽金属製板材と鋼製板材との間に接着剤を介在させた状態で両者を接合することが好ましい（請求項２）。

この構成によれば、軽金属製板材および鋼製板材からなる異種金属部材どうしの隙間を接着剤でシールして当該隙間への水分の浸入およびこれに起因した電位差腐食等の発生を効果的に防止できるとともに、上記接着剤の接着力を利用して両者の接合強度をより向上させることができるという利点がある。

上記第１および第２の接合工程が適用される車体の具体的な接合箇所は特に問わないが、例えば、上記第１の接合工程では、上記軽金属製板材としてのアルミニウム合金製のルーフパネルと、このルーフパネルの裏面に沿って設けられるヘッダー部材および各種補強部材からなる鋼製板材とを接合して上記サブアッシーを形成し、上記第２の接合工程では、上記サブアッシーに含まれる上記ルーフパネルと、上記他の部品群に含まれるルーフサイドレール等からなる２枚以上の鋼製板材とを接合することが好ましい（請求項３）。

このように、面積が比較的大きくかつ車体の重心から最も上方に離間した位置に設けられるルーフパネルを軽量なアルミニウム合金により構成し、このアルミニウム合金製のルーフパネルを他の鋼製の部品と接合することで車体を製造するようにした場合には、車体の軽量化をより効果的に図れるとともに、車体の走行安定性等をより向上させることができるという利点がある。

またこの場合、上記第１の接合工程において、フロントウィンドウガラスまたはリヤウィンドウガラスの接着面となる上記ルーフパネルの前辺部および後辺部と、上記ヘッダー部材とをそれぞれ接合する際に、接合部の表面を平滑に維持することが可能な複動式の摩擦点接合装置を使用することが好ましい（請求項４）。

この構成によれば、ルーフパネルとヘッダー部材とを接合した後、その接合部を平滑化するために特別な後処理等を行わなくても、フロントウィンドウガラスまたはリヤウィンドウガラスと、上記ルーフパネルとを互いに密着させつつ十分な強度で接着することができるため、両者の間のシール性を適正に確保しながら車体の製造を効率よく行えるという利点がある。

また、本発明は、軽金属製板材とこれより比重の軽い鋼製板材とを含む車体を製造するための製造ラインであって、上記軽金属製板材と鋼製板材とを重ね合わせ、このうちの軽金属製板材の側から押圧される回転ツールの摩擦熱で上記軽金属製板材を局所的に軟化および塑性流動させることにより、上記軽金属製板材と鋼製板材との重ね合わせ部の複数個所を固相状態で接合するサブラインと、このサブラインで接合された軽金属製板材および鋼製板材からなるサブアッシーを、車体の他の部分の部品群と接合すべく、上記サブアッシーに含まれる軽金属製板材と、上記他の部品群の中の部品を含んだ２枚以上の鋼製板材とを重ね合わせ、その複数個所を電気抵抗スポット溶接により接合するメインラインとを有することを特徴とするものである（請求項５）。

本発明の車体の製造ラインによれば、上述した車体の製造方法による場合と同様に、軽量でしかも十分な接合強度を有する車体をより低コストで製造することができる。

以上説明したように、本発明の車体の製造方法および製造ラインによれば、軽量でしかも十分な接合強度を有する車体をより低コストで製造することができる。

図１および図２は、本発明にかかる車体の製造方法により製造される車体の基本骨格（ボディシェル）の一例を示す図である。本図に示される車体は、いわゆるワゴン車用の車体として構成され、その主な構成部材として、車体の前部側面に沿って上下方向に延びる左右一対のヒンジピラー１と、車体の後部側面に沿って上下方向に延びる左右一対のリヤピラー４と、上記ヒンジピラー１およびリヤピラー４の間に位置して上下方向に延びる左右一対のセンターピラー３と、上記ヒンジピラー１の上端部から斜め後方に延びる左右一対のフロントピラー２と、車体の前後方向に延びて上記フロントピラー２、センターピラー３、およびリヤピラー４の各上端部どうしを連結する左右一対のルーフサイドレール８と、これら一対のルーフサイドレール８の間を覆うように設置されて車室の天井を構成するルーフパネル１０と、このルーフパネル１０の前辺部に沿って車幅方向に延びるように設置され、上記一対のフロントピラー２の上端部どうしを連結するフロントヘッダー５と、上記ルーフパネル１０の後辺部に沿って車幅方向に延びるように設置され、上記一対のリヤピラー４の上端部どうしを連結するリヤヘッダー６と、上記ルーフパネル１０を補強するためにその裏面（車室内側面）の複数個所に沿って設置された車幅方向に延びる４本のルーフレイン７ａ〜７ｄと、車体の下部側辺に沿って前後方向に延びるように設置され、上記ヒンジピラー１やセンターピラー３等の各部材の下端部どうしを連結する左右一対のサイドシル９と、これら一対のサイドシル９の間等を覆うように設置されて車室の底面を構成するフロアパネル１４とを有している。

上記のような車体構造において、ルーフパネル１０は、アルミニウム合金製の板材によって構成されており、一方、このルーフパネル１０を除く主な車体構成部材、すなわち、各ピラー部材１〜４、各ヘッダー部材５，６、ルーフレイン７ａ〜７ｄ、ルーフサイドレール８、サイドシル９、およびフロアパネル１４等の各部材は、全て鋼製とされている。

次に、以上のように構成された当実施形態の車体に関し、その各部の接合構造の具体例を、図３〜図６を用いて説明する。まず、図３に示されるＡ部、すなわち、ルーフパネル１０とフロントヘッダー５との接合部について説明する。図４は、この接合部Ａの接合構造を示すための断面図である。本図に示すように、上記接合部Ａでは、ルーフパネル１０の前側フランジ部１０ａからなる１枚のアルミニウム合金製板材（以下、単にアルミニウム合金板と略す）と、フロントヘッダー５の前側フランジ部５ａからなる１枚の鋼製板材（以下、単に鋼板と略す）とが、接着剤Ｓを介し互いに重ね合わせられた状態で接合されている。なお、両者の接合は、後述する摩擦点接合法によって行われる。また、ここで用いられる接着剤Ｓは、異種金属部材間の隙間をシールする等の目的で設けられる（この点についても後で詳述する）。

また、同じく図４に示すように、上記接合部Ａとは反対側に位置するフロントヘッダー５の後側フランジ部５ｃと、上記ルーフパネル１０との間には、弾性体からなるクッション材２１が設けられており、上記フロントヘッダー５の後側フランジ部５ｃは、このクッション材２１を介して上記ルーフパネル１０に当接している。なお、このようなクッション材２１は、例えば上記ルーフパネル１０とルーフレイン７ａ〜７ｄとの間や、同パネル１０とリヤヘッダー６との間にも同様に設けられる。

図５は、図３に示されるＢ部およびＣ部の接合構造、すなわち、この図５には、ルーフパネル１０、フロントヘッダー５、およびフロントピラー２の各部材どうしの接合構造の詳細を示す断面図である。なお、この図５および先の図３において符号１５は、上記フロントピラー２の上端部から車幅方向内側に突設された補強用のピラーレインであり、上記フロントピラー２は、このピラーレイン１５を介して上記フロントヘッダー５等と接合されている。

図５に示すように、上記接合部Ｂでは、アルミニウム合金製のルーフパネル１０および鋼製のフロントヘッダー５の各フランジ部１０ａ，５ａからなる２枚の金属板（つまりアルミニウム合金板および鋼板）と、上記ピラーレイン１５の前側フランジ部１５ａからなる１枚の鋼板とが互いに重ね合わせられた状態で接合されている。なお、この接合部Ｂにおいて、ともに鋼板からなるピラーレイン１５とフロントヘッダー５との間には、異種金属部材間のシール等を目的とした上記接着剤Ｓは用いられない。また、ここでの接合は、後述する電気抵抗スポット溶接によって行われる。

一方、上記接合部Ｃは、断面視逆ハット状体からなる上記フロントヘッダー５およびピラーレイン１５の各底面部５ｂ，１５ｂどうしが接合される箇所であり、具体的に、この接合部Ｃでは、フロントヘッダー５の底面部５ｂからなる１枚の鋼板と、ピラーレイン１５の底面部１５ｂからなる１枚の鋼板とが互いに重ね合わせられた状態で接合されている。なお、これら両部材５ｂ，１５ｂどうしの接合は、上記接合部Ｂのときと同様、電気抵抗スポット溶接により行われる。

図６は、図３に示されるＤ部の接合構造、すなわち、ルーフパネル１０とルーフサイドレール８との接合構造の詳細を示す図である。本図に示すように、上記ルーフサイドレール８は、サイドフレームアウタ１７およびサイドフレームインナ１８と、これら各部材１７，１８の間に設けられた補強用のサイドフレームレイン１９とを有している。このうち、サイドフレームアウタ１７およびサイドフレームレイン１９には、その車幅方向内側の端部が比較的大きく突出してなるフランジ部１７ａ，１９ａがそれぞれ形成されており、これら各フランジ部１７ａ，１９ａが、例えば電気抵抗スポット溶接等により互いに接合されている。

そして、上記接合部Ｄでは、あらかじめ接合された上記ルーフサイドレール８の各フランジ部１７ａ，１９ａからなる２枚の鋼板と、上記ルーフパネル１０の側方フランジ部１０ｂからなる１枚のアルミニウム合金板とが、図４等で示したのと同様の接着剤Ｓを介し互いに重ね合わせられた状態で接合されている。なお、両者の接合は、上記接合部Ｂのときと同様、電気抵抗スポット溶接によって行われる。

また、図６に示される上記接合部Ｄにおいて、上記ルーフパネル１０の側方フランジ部１０ｂには、その側端部に段差部１０ｂ１が設けられている。この段差部１０ｂ１は、電気抵抗スポット溶接時に発生するチリ（散り）等により上記接着剤Ｓが車幅方向外側に流出してシール性が損なわれるのを防止するためのものである。なお、後でも説明するが、「チリ（散り）」とは、スポット溶接時に金属が局所的に加熱されて溶融・飛散する現象、またはその金属のことをいう。

以上のような各接合部Ａ〜Ｄを除く他の接合部、つまり図３に示される接合部Ｅ，Ｆについては、その詳細な図示を省略するが、例えば、接合部Ｅでは、ルーフパネル１０、サイドフレームアウタ１７、およびピラーレイン１５の各部材が、電気抵抗スポット溶接により互いに接合される。一方、接合部Ｆでは、ルーフパネル１０とルーフレイン７ａとが、摩擦点接合法により互いに接合される。なお、図７には、上記図３中の各接合部Ａ〜Ｆにおける被接合部材の種類およびその接合方法がまとめて示されている。

次に、以上のような接合構造を有する車体を製造可能な当実施形態の車体の製造ライン３０について図８等に基づき説明する。図８は、上記製造ライン３０を模式的に示す図である。本図に示すように、製造ライン３０は、複数の車体構成部品からなるサブアッシーを形成するサブライン３１と、このサブライン３１で形成されたサブアッシーを他のサブアッシーと接合する等により車体のボディシェル２８を完成させるメインライン３２とを有している。

具体的に、図８では、上記サブライン３１として、ルーフ周りの複数の部品からなるルーフアッシー２６を形成するラインが図示されている。そして、このサブライン３１で形成されたルーフアッシー２６が、図示しない他のサブラインで形成されたサブアッシー（アンダーボディ２５およびサイドフレームアッシー２７）と接合される等により、これら複数のサブアッシーが一体化されてなる上記ボディシェル２８が製造されるようになっている。

上記ルーフアッシー２６用のサブライン３１では、ヘッダー部材５，６、ルーフレイン７ａ〜７ｄ、およびルーフパネル１０等からなる複数の部品が互いに接合されて一体化され、これにより形成されたルーフアッシー２６が、図外の搬送手段によって上記メインライン３２に搬送されるようになっている。具体的に、上記サブライン３１では、図９等に示される摩擦点接合装置４０（詳細は後述する）が用いられ、当該接合装置４０を用いた摩擦点接合法により、上記ルーフパネル１０やヘッダー部材５，６等の接合が行われるようになっている。

一方、他のサブアッシー、つまり、アンダーボディ２５やサイドフレームアッシー２７についても、同様に、専用のサブラインでそれぞれ形成されて上記メインライン３２に搬送される。すなわち、図１に示したフロアパネル１４や各種補強部材、およびダッシュパネル等の部品が一体化されてアンダーボディ２５が形成されるとともに、各種ピラー部材１〜４やルーフサイドレール８、およびサイドシル９等の部品が一体化されてサイドフレームアッシー２７が形成され、このようにして形成された複数のサブアッシーがそれぞれメインライン３２に搬送される。

上記メインライン３２では、上記サブライン３１等から搬入されてきた複数のサブアッシー（つまりアンダーボディ２５、ルーフアッシー２６、およびサイドフレームアッシー２７）が、溶接やボルト締結等の手段で互いに接合されることにより、車体の基本骨格を構成する上記ボディシェル２８が製造されるようになっている。具体的に、上記メインライン３２では、溶接装置として図１４に示されるスポット溶接装置６０（詳細は後述する）が用いられ、当該溶接装置５０を用いた電気抵抗スポット溶接法により、必要箇所の溶接が適宜行われるようになっている。

次に、上記ルーフアッシー２６用のサブライン３１で行われる摩擦点接合法の詳細について説明する。図９は、当該接合法を実現可能な摩擦点接合装置４０の全体構成を示す図である。本図に示される摩擦点接合装置４０は、接合作業用の接合ガン４２が装備された作業ロボット４３と、このロボット４３および接合ガン４２の動作を制御する制御装置４４と、上記接合ガン４２により接合すべき複数枚の金属板を重ね合わせた状態で位置決め保持する図外のワーク保持装置とを有している。

上記作業ロボット４３は、例えば汎用の６軸垂直多関節ロボット等からなり、そのロボットハンドの先端部に上記接合ガン４２が装備されている。そして、この作業ロボット４３により駆動される上記接合ガン４２が、上記サブライン３１内を流れるルーフアッシー２６の各部にわたって移動し、この接合ガン４２によって上記ルーフアッシー２６の複数個所が順次接合されるようになっている。

上記接合ガン４２は、軸回りに回転可能な回転ツール４５と、この回転ツール４５と同一軸心上に対向配置された受け具４６と、上記回転ツール４５を回転駆動するための駆動機構５０と、これら各部を支持する略Ｌ字状のフレーム４７とを有している。

上記駆動機構５０は、上記回転ツール４５を中心軸回りに回転させる回転モータ４８と、同ツール４５を軸方向（上下方向）に移動させる昇降モータ４９とを有しており、上記回転ツール４５と受け具４６との間に金属板が挟み込まれた状態で上記各モータ４８，４９が作動することにより、上記回転ツール４５が金属板に対し回転しながら押し付けられるようになっている。

上記制御装置４４は、上記作業ロボット４３に内蔵された各種電動アクチュエータ（図示省略）にハーネス５１を介して電気的に接続されるとともに、上記接合ガン４２に備わる上記回転モータ４８および昇降モータ４９にハーネス５２を介して電気的に接続されており、上記作業ロボット４３用の各種電動アクチュエータおよび上記接合ガン４２用の各種モータ４８，４９をそれぞれ駆動制御するように構成されている。

図１０は、上記接合ガン４２に備わる回転ツール４５の具体的形状を示す図である。本図に示すように、回転ツール４５は、その先端部（下端部）に、中心軸Ｘを中心として円錐状に窪むように形成されたショルダ部４５ａと、このショルダ部４５ａの中心部に突設された細径のピン部４５ｂとを有している。なお、ピン部４５ｂは、その下端部が上記ショルダ部４５ａの最外周部の高さよりも所定距離下方に突出するように形成されている。

一方、上記回転ツール４５と対向する受け具４６は、例えば図１１等に示すように、上記回転ツール４５と略同径の円筒体によって構成され、その先端部（上端部）は平坦面とされている。

次に、以上のように構成された摩擦点接合装置４０を用いて上記サブライン３１での接合作業を行う手順について説明する。ここでは、アルミニウム合金製のルーフパネル１０と、鋼製のフロントヘッダー５とを上記摩擦点接合装置４０により接合する場合を例に挙げて説明するが、同じく異種金属どうしの組み合わせであるルーフパネル１０とリヤヘッダー６、もしくはルーフパネル１０とルーフレイン７ａ〜７ｄとを接合する場合にも、同様の手順で接合を行うことができる。

上記ルーフパネル１０とフロントヘッダー５との接合は、図３および図４に示した接合部Ａ、すなわち、ルーフパネル１０の前側フランジ部１０ａとフロントヘッダー５の前側フランジ部５ａとの重ね合わせ部の複数個所を接合することにより行われる。図１１は、このような接合部Ａを拡大して示す断面図である。本図に示すように、上記ルーフパネル１０およびフロントヘッダー５の各フランジ部１０ａ，５ａの間には、接合を行う前段階において接着剤Ｓがあらかじめ塗布されている。この接着剤Ｓは、電気絶縁性の接着剤からなり、上記ルーフパネル１０およびフロントヘッダー５からなる異種金属部材どうしの隙間に水分が浸入して電位差腐食が発生するのを防止する等の役割を果たす。具体的に、上記接着剤Ｓとしては、熱硬化性のエポキシ樹脂系接着剤やウレタン樹脂系接着剤等を好適に使用することができる。

そして、上記のようにルーフパネル１０とフロントヘッダー５とを接着剤Ｓを介し重ね合わせた状態で、その接合部Ａに対し接合ガン４２の回転ツール４５および受け具４６を上下から挟むようにセットする。具体的には、鋼製のフロントヘッダー５を下側、アルミニウム合金製のルーフパネル１０を上側にして両者を重ね合わせ、このうち下側に位置するフロントヘッダー５の下面を受け具４６で支持しながら、上記回転ツール４５をルーフパネル１０に対し上から押し付ける。さらに、この状態から回転ツール４５を高速回転させつつ下向きに押圧駆動し、このときに発生する摩擦熱により、上記ルーフパネル１０とフロントヘッダー５とを固相状態で接合する。

上記のようにして行われる摩擦点接合についてより詳しく説明する。まず、接合の初期段階においては、図１１に示すように、上記回転ツール４５のピン部４５ｂがルーフパネル１０の上面に接触し、これによって回転ツール４５の位置決めが行われる。

そして、図１２に示すように、回転ツール４５がさらに下向きに押圧駆動されるのに応じて、ショルダ部４５ａがルーフパネル１０と接触して両者の間で摩擦熱が発生し、この摩擦熱が、上記ルーフパネル１０のうち回転ツール４５の下方に位置する部分に速やかに拡散される。すると、この摩擦熱の拡散範囲においてアルミニウム合金の軟化および塑性流動が生じ（図１２ではこの塑性流動を模式的に破線Ｑで示している）、その結果、上記ルーフパネル１０とフロントヘッダー５とが溶融を伴わない固相状態のまま互いに接合される。

このとき、上記ルーフパネル１０とフロントヘッダー５との間の接着剤Ｓは、上記塑性流動Ｑの発生に伴い接合部Ａの外部に排出される。また、アルミニウム合金製のルーフパネル１０の表面には、図示を省略した脆性の酸化皮膜が形成されているが、この酸化皮膜は上記塑性流動Ｑの発生に伴い破壊されるため、上記接合部Ａではアルミニウム合金の新生面が露出し、この新生面が上記フロントヘッダー５からなる鋼板の表面と接触することにより、上記ルーフパネル１０とフロントヘッダー５とが強固に接合されるようになっている。

上記構成において、フロントヘッダー５の材質には、溶融亜鉛メッキ等が施工された被メッキ鋼板を用いることが好ましい。このように、フロントヘッダー５の材質として被メッキ鋼板を用いた場合には、フロントヘッダー５の表面に形成された所定厚みの亜鉛メッキ層が上記塑性流動Ｑを促進する等の役割を果たすため、上記ルーフパネル１０とフロントヘッダー５との接合強度をより向上させることができる。

図１３は、上記ルーフパネル１０とフロントヘッダー５との接合が完了した状態、すなわち、上記回転ツール４５が接合部Ａから引き抜かれて所定時間が経過し、上記ルーフパネル１０における塑性流動Ｑの発生領域が冷却されて硬化した状態を示している（図１３ではこの硬化された領域を符号Ｈで示している）。このように、摩擦点接合が完了すると、ルーフパネル１０に回転ツール４５の形状痕が残るとともに、その周辺には上方に突出するバリＲが形成される。

そして、以上のような手順により行われる摩擦点接合が、上記接合部Ａ以外の他の接合部、つまり、ルーフパネル１０とルーフレイン７ａ〜７ｄとの接合部（例えば接合部Ｆ）や、ルーフパネル１０とリヤヘッダー６との接合部（図示省略）に対しても同様に行われることにより、アルミニウム合金製の上記ルーフパネル１０と、その裏面に沿って設けられる各種鋼製板材（つまりヘッダー部材５，６およびルーフレイン７ａ〜７ｄ）とが互いに接合されて上記ルーフアッシー２６（図８）が完成する。

次に、図８に示したメインライン３２において、上記ルーフアッシー２６等からなる複数のサブアッシーどうしを接合する際に行われる電気抵抗スポット溶接法について図１４を用いて説明する。この図１４には、当該溶接法を実現可能なスポット溶接装置６０の電極部のみが示されている。なお、本図に示されるスポット溶接装置６０は、従来から広く使用されているものと同様の構成であるため、以下ではその要部のみを簡単に説明する。

上記スポット溶接装置６０は、同一軸心上に対向配置される一対の溶接電極６１，６２を有している。これら一対の溶接電極６１，６２は、図外の作業ロボットの先に取り付けられる接合ガン（その構成は上記摩擦点接合装置４０の場合と同様である）の一部として設けられており、この溶接電極６１，６２を含む接合ガンが、上記作業ロボットにより駆動されて車体の複数の溶接箇所にわたって移動できるようになっている。

また、上記溶接電極６１，６２は図外の電源供給装置に接続されており、これら両電極６１，６２の間に溶接用の高電圧が印加されるようになっている。そして、接合すべき複数の金属板に対し上記溶接電極６１，６２が圧着された状態で上記高電圧が印加されることにより、上記金属板を介して両電極６１，６２の間に電流が流れ、このときに発生する抵抗熱により上記金属板が溶融して接合されるようになっている。

以上のようなスポット溶接装置６０を用いて行われる上記メインライン３２での溶接作業の一例として、図１４には、図３および図５に示した接合部Ｂを溶接するときの状況が示されている。すなわち、この接合部Ｂでは、アルミニウム合金製のルーフパネル１０、鋼製のフロントヘッダー５、および鋼製のピラーレイン１５からなる３枚の金属板が、この順に上から重ね合わせられてスポット溶接装置６０により溶接される。

図１５は、上記スポット溶接装置６０による接合部Ｂの電気抵抗スポット溶接が完了した状態を示す図である。本図に示すように、電気抵抗スポット溶接が完了すると、アルミニウム合金製のルーフパネル１０のうち、その下の金属板（つまり鋼製のフロントヘッダー５）との境界部に、局所的に溶融して再凝固するナゲット部Ｍ１が形成されるとともに、鋼製のフロントヘッダー５と同じく鋼製のピラーレイン１５との間にもナゲット部Ｍ２が形成される。このとき、ルーフパネル１０とフロントヘッダー５との間の接着剤Ｓは、金属の溶融に伴い接合部の外側に押し出される。そして、上記両ナゲット部Ｍ１，Ｍ２を介して、ルーフパネル１０からなる１枚のアルミニウム合金板と、フロントヘッダー５およびピラーレイン１５からなる２枚の鋼板とが互いに接合されるようになっている。なお、上記メインライン３２において、このような電気抵抗スポット溶接は、同じく１枚のアルミニウム合金板と２枚の鋼板との組み合わせでの接合となる他の接合部（例えば接合部Ｄ，Ｅ）を溶接する場合にも、同様に行われる。

ところで、上述した従来技術の説明の中でも述べた通り、上記のようにスポット溶接装置６０を用いて異種金属（アルミニウム合金板および鋼板）どうしをスポット溶接する場合において、１枚のアルミニウム合金板と２枚の鋼板を重ね合わせて（つまり合計３枚の金属板を重ね合わせて）溶接を行うのは、このように３枚重ねで溶接した方が、アルミニウム合金板と鋼板とを１枚ずつ重ねて溶接するよりも良好な接合状態が得られるからである。

すなわち、アルミニウム合金板と鋼板とを１枚ずつ重ね合わせて電気抵抗スポット溶接した場合には、両者の熱伝導率が大きく異なる（アルミニウム合金の方が熱伝導率が高く、熱が逃げ易い）こと等に起因して、両金属板間の界面温度の上昇が鈍り、これを無理に所要温度まで上昇させようとすると、短時間で大電流を流して接合部への入熱量を著しく高める必要が生じる。このため、アルミニウム合金板の側に、母材が飛散するチリ（散り）と呼ばれる現象が発生し易くなり、良好な接合状態を得ることが困難になってしまう。これに対し、アルミニウム合金板と２枚（またはそれ以上）の鋼板とを重ね合わせて溶接した場合には、鋼板の枚数が増えたことにより、通電による抵抗発熱量が比較的容易に増大するため、アルミニウム合金板と鋼板との界面温度（特に鋼板側の温度）が、アルミニウム合金板の溶融温度を超えるまで比較的容易に上昇する。この結果、入力電流をそれ程大きくしなくても、接合部に十分な熱を加えることができ、アルミニウム合金板および鋼板の両方を良好に溶融・拡散させて良好な接合状態を得ることができると考えられる。

そして、このようにアルミニウム合金板と２枚の鋼板とを重ね合わせて溶接することにより、図３および図５〜７に示した接合部Ｂ，Ｄ，Ｅのように、アルミニウム合金板からなるルーフパネル１０と、他の鋼製部材（フロントヘッダー５やピラーレイン１５等）とを溶接する場合でも十分な接合強度を得ることができる。しかも、溶接時に特別大きな電流を加える必要がないため、従来と同様のスポット溶接装置６０を、改造等を加えることなくそのまま使用することが可能である。

もちろん、このようなスポット溶接装置６０を用いた溶接は、従来と同様、２枚（またはそれ以上）の鋼板どうしを接合する場合にも好適に適用することができる。したがって、例えば図８に示したアンダーボディ２５やサイドフレームアッシー２７からなる鋼製のサブアッシーどうしを接合する場合（つまりアルミニウム合金を含まない同種の材質どうしを接合する場合）にも、上記と同じスポット溶接装置６０を用いて安定した溶接を行うことができる。

そして、上記メインライン３２において、接合すべき複数のサブアッシー（アンダーボディ２５、ルーフアッシー２６、およびサイドフレームアッシー２７）が上記スポット溶接装置６０により互いに溶接され、または、これら各サブアッシーどうしの複数の締結箇所がボルト締結される等により、これら各サブアッシーどうしが一体化されてボディシェル２８が完成する。

次に、上記メインライン３２で行った電気抵抗スポット溶接において、アルミニウム合金板と鋼板とを３枚重ねで溶接することにより得られる接合強度を確認するために行った実験について説明する。具体的に、この確認実験では、図１６に示すような材料、すなわち、厚み１．２０ｍｍの６０００系アルミニウム合金板（材料１）、Ｚｎ−Ｆｅ合金系のメッキが表面に施された厚み０．８０ｍｍの軟鋼板（材料２）、および、厚み１．６０ｍｍの９８０ＭＰａ級高張力鋼板（材料３）からなる３種類の板材を用いた。そして、これら材料１〜３を、上から順に全て重ね合わせて溶接した場合（つまり「アルミ＋鋼＋鋼」の３枚重ねで溶接した場合）を実施例とし、材料１，２のみを重ね合わせて溶接した場合（つまり「アルミ＋鋼」の２枚重ねで溶接した場合）を比較例として、これら実施例および比較例に対しその接合強度をそれぞれ測定する実験を行った。なお、当実験において、接合強度の要求値（要求強度）は、引張せん断強度で２ｋＮ以上とした。

また、図１６に示した上記各材料を溶接する場合において、その溶接は、図１７に示されるような溶接条件の下で行った。そして、この図１７に示される溶接条件以外のパラメータとして、溶接電流の値を種々変化させながら溶接を行い、必要な要求強度が得られるかどうか等を調べた。なお、アルミニウム合金板と鋼板との間をシールするための接着剤Ｓ（図５および図６等参照）には、１液性熱硬化型エポキシ系接着剤を用い、その塗布量は３０ｍｍ四方あたり約０．３ｇとした。

図１８および図１９は、溶接電流の値（ｋＡ）と、溶接後の材料に対し行われた引張せん断強度の測定値（ｋＮ）との関係を示すグラフであり、図１８が比較例の測定結果を、図１９が実施例の測定結果をそれぞれ示している。これらの図によれば、「アルミ＋鋼＋鋼」の３枚重ねで溶接した実施例（図１９）の方が、「アルミ＋鋼」の２枚重ねで溶接した比較例（図１８）よりも高い接合強度が得られていることが分かる。

具体的に、まず、図１８の比較例では、電流値を約１５．５ｋＡよりも高くした場合にのみ、２ｋＮ以上の要求強度が得られている。しかしながら、この１５．５ｋＡ以上の領域を含む図中の電流値範囲Ｚでは、母材にチリが発生し、安定した接合状態が得られなかった。このため、上記比較例の構成によれば、溶接電流値をいずれの値に設定しても、安定した接合状態を得、かつ要求強度を満足させることは不可能である。

これに対し、図１９の実施例では、電流値を約１１．６ｋＡ以上にすれば、要求強度２ｋＮ以上を満足することができ、しかもこのうちでチリの発生が見られたのは、電流値が約１３．６ｋＡより大きい電流値範囲Ｚ２でのみであった。したがって、上記実施例の構成においては、溶接電流値を１１．６ｋＡ〜１３．６ｋＡの範囲Ｚ１に設定することで、安定した接合状態を得、かつ要求強度を満足させることが可能である。なお、上記のような適正電流値の範囲Ｚ１（１１．６ｋＡ〜１３．６ｋＡ）は、従来から行われている鋼板どうしのスポット溶接時の適正電流値（約１０ｋＡ程度）と比べて大きく変わらないと言える。したがって、このことからも、当実施形態のスポット溶接装置６０として従来と同様の溶接装置を流用できるということが分かる。

以上説明したように、上記実施形態では、鋼板とこれより比重の軽いアルミニウム合金板とを含む車体を製造ライン３０で製造するにあたって、まず、製造ライン３０のサブライン３１で、アルミニウム合金製のルーフパネル１０と、鋼製のヘッダー部材５，６およびルーフレイン７ａ〜７ｄとを重ね合わせ、このうちアルミニウム合金製のルーフパネル１０の側から押圧される回転ツール４５の摩擦熱で上記ルーフパネル１０を局所的に軟化および塑性流動させることにより、上記ルーフパネル１０とヘッダー部材５，６等との重ね合わせ部の複数個所（例えば図３に示した接合部Ａ，Ｆ等）を固相状態で接合するとともに、このようにサブライン３１で形成されたルーフアッシー２６を、車体の他の部分の部品群（例えばサイドフレームアッシー２７）と接合すべく、上記製造ライン３０のメインライン３２において、上記ルーフアッシー２６に含まれるアルミニウム合金製のルーフパネル１０と、上記他の部品群の中のルーフサイドレール８やピラーレイン１５等の部品を含んだ２枚の鋼板とを重ね合わせ、その複数個所（例えば図３に示した接合部Ｂ，Ｄ，Ｅ等）を電気抵抗スポット溶接により接合するようにしたため、軽量でしかも十分な接合強度を有する車体をより低コストで製造できるという利点がある。

すなわち、上記実施形態では、アルミニウム合金製のルーフパネル１０と鋼製のヘッダー部材５，６等とを接合するサブライン３１で、回転ツール４５の摩擦熱を利用した摩擦点接合法により両者を接合する一方、これによって形成されたルーフアッシー２６をサイドフレームアッシー２７等の他の部品群と接合するメインライン３２で、上記ルーフパネル１０からなるアルミニウム合金板と、上記他の部品群に含まれるルーフサイドレール８等からなる２枚の鋼板とを重ね合わせて両者を電気抵抗スポット溶接により接合するようにしたため、リベットのような副資材を必要としないコスト面でも軽量化面でも優れた構成により異種金属部材どうしの接合を行えるとともに、摩擦点接合と電気抵抗スポット溶接とを併用することにより、後工程のスポット溶接時に上記リベット等の副資材が邪魔になって適切な接合が行えなくなるといった事態を有効に回避でき、安定的かつ高強度な接合構造を比較的容易に構築できるという利点がある。

しかも、複数のサブアッシーどうし（つまりルーフアッシー２６やサイドフレームアッシー２７等）を接合するメインライン３２で、１枚のアルミニウム合金板と２枚の鋼板とを重ね合わせて電気抵抗スポット溶接するようにした上記構成によれば、上記メインライン３２で使用されるスポット溶接装置６０として、鋼板どうしの溶接に用いられてきた従来と同様の溶接装置をそのまま使用することができるため、アルミニウム合金板と鋼板とが混合使用された車体をより効率よく生産できるという利点がある。

また、上記構成によれば、アルミニウム合金板と鋼板とが混合使用された車体（以下、このような車体をハイブリッド車体という）と、主な車体構成部材として鋼板のみが使用された車体（以下、このような車体をスチール車体という）との両方を、図８に示したメインライン３２を共用しながら効率よく生産できるという利点がある。

このような利点について図２０に基づき説明する。図２０は、ハイブリッド車体とスチール車体との両方を製造可能な製造ライン１３０を上記実施形態の構成を利用して構築した場合の一例を示す図である。本図に示される製造ライン１３０では、アルミニウム合金製のルーフパネル１０と鋼製のヘッダー部材５，６等とを摩擦点接合により接合してハイブリッド車体用のルーフアッシー２６を形成するサブライン３１に加え、鋼製のルーフパネル１１０と鋼製のヘッダー部材５，６等とを電気抵抗スポット溶接により接合してスチール車体用のルーフアッシー１２６を形成するサブライン１３１が設けられている。そして、これら各サブライン３１，１３１で形成されたルーフアッシー２６，１２６のうちのいずれか一方がメインライン３２に搬入され、ここで他のサブアッシー（例えばサイドフレームアッシー２７）と接合される等により、ハイブリッド車体用またはスチール車体用のボディシェル２８，１２８が選択的に製造されるようになっている。なお、上記メインライン３２では、ハイブリッド車体またはスチール車体のいずれを製造する場合でも、複数のサブアッシーどうしを電気抵抗スポット溶接する装置として従来と同様のスポット溶接装置６０が共通に使用される。

このような図２０の構成によれば、アルミニウム合金板と鋼板とが混合されたハイブリッド車体を生産する場合、および、主に鋼板のみからなるスチール車体を生産する場合の両方において、メインライン３２を共通の設備として使用することができるため、生産ラインの大部分を既存の設備と併用することが可能になり、設備費の低減や生産ラインの占有面積の縮小をより効果的に図れるという利点がある。

また、上記実施形態では、図４〜図６等に示したように、アルミニウム合金板からなるルーフパネル１０と、鋼板からなるヘッダー部材５，６やサイドフレームアウタ１７等との間に接着剤Ｓを介在させた状態で両者を接合するようにしたため、上記ルーフパネル１０とヘッダー部材５，６等との隙間（つまりアルミニウム合金板および鋼板からなる異種金属部材どうしの隙間）を上記接着剤４０でシールして当該隙間への水分の浸入およびこれに起因した電位差腐食等の発生を効果的に防止できるとともに、上記接着剤Ｓの接着力を利用して両者の接合強度をより向上させることができるという利点がある。

なお、上記実施形態では、ルーフアッシー２６の一部としてのルーフパネル１０をアルミニウム合金板によって構成し、他の主な車体構成部材を鋼板によって構成したが、例えば、上記アンダーボディ２５やサイドフレームアッシー２７等の他のサブアッシーの一部をアルミニウム合金板によって構成することも当然に可能である。ただし、上記ルーフパネル１０は、面積が比較的大きくかつ車体の重心から最も上方に離間した位置に設けられるため、このルーフパネル１０については少なくともアルミニウム合金板によって構成することが好ましい。このようにすれば、車体の軽量化をより効果的に図れるとともに、車体の走行安定性等をより向上させることができるという利点が得られる。

また、上記実施形態では、ルーフアッシー２６と他のサブアッシーとをメインライン３２で接合する際に、上記ルーフアッシー２６に含まれるアルミニウム合金製のルーフパネル１０と、ルーフサイドレール８等の部品からなる２枚の鋼板とを重ね合わせ、その複数個所（図３に示した接合部Ｂ，Ｄ，Ｅ等）を、スポット溶接装置６０を用いた電気抵抗スポット溶接により接合するようにしたが、このようなスポット溶接装置６０により行うことが可能な溶接は、上記と同形態での溶接（つまり「アルミ＋鋼＋鋼」の３枚重ねでの溶接）に限られない。例えば、鋼板の厚み等によっては、ルーフパネル１０からなる１枚のアルミニウム合金板と、３枚以上の鋼板とを重ね合わせて電気抵抗スポット溶接することも可能である。

また、上記実施形態では、ルーフパネル１０をアルミニウム合金板によって構成するとともに、このアルミニウム合金製のルーフパネル１０と、鋼板からなる他の車体構成部材（ヘッダー部材５，６およびルーフレイン７ａ〜７ｄ）とを、回転ツール４５の摩擦熱を利用した摩擦点接合法によって接合するようにしたが、このような摩擦点接合法は、上記のような例に限らず、例えば、マグネシウム合金板と鋼板とを接合する場合にも好適に適用することができる。すなわち、本発明にかかる車体の製造方法もしくは製造ラインにおいて、摩擦点接合の対象となる軽金属製板材は、上記アルミニウム合金板やマグネシウム合金板のように、鋼板よりも融点が低くかつ比重の軽い金属板であればその種類は特に限定されない。

また、上記実施形態では、サブライン３１で使用される摩擦点接合装置４０として、図９〜図１２に示したような構造を有するものを使用したが、このような構造の摩擦点接合装置４０では、図１３に示すように、アルミニウム合金板（ルーフパネル１０）の側に、回転ツール４５の形状痕が残ってしまう。そして、摩擦点接合が行われる場所によっては、このような形状痕が悪影響を及ぼす場合がある。例えば、ルーフパネル１０とフロントヘッダー５との接合部（図３の接合部Ａ）では、その上面部、より具体的には、図４に示されるルーフパネル１０の前側フランジ部１０ａ上に、図外のフロントウィンドウガラスの上辺部が載置されて接着されるため、上記のような回転ツール４５の形状痕を残したままでは、上記フロントウィンドウガラスと前側フランジ部１０ａとの間のシール性が損なわれてしまう。そこで、このようなシール性を確保するための対策として、上記回転ツール４５の形状痕を平滑にするための何からの処理（例えば図１３に示したバリＲを除去するとともに回転ツール４５の形状痕を何らかの充填物で埋める等の処理）を行うことが考えられるが、このようにすると、当該処理に要する時間が余計にかかってしまうため、そのような時間を不要にしてさらなる生産効率の向上を図ることが望まれる。

図２１（ａ）〜（ｃ）は、上記のような形状痕を残さずに摩擦点接合することが可能な摩擦点接合装置１４０を示す図である。本図に示される摩擦点接合装置１４０は、いわゆる複動式と呼ばれるものであり、アルミニウム合金板ＡＬの側から押圧駆動される回転体（上記実施形態における回転ツール４５に相当するもの）として、丸棒状のピン部材１４６と、このピン部材１４６に外挿される中空円筒状のショルダ部材１４７とを備えた回転ツール１４５を有している。上記ピン部材１４６およびショルダ部材１４７は、それぞれ軸方向に進退移動し、かつ中心軸回りに回転し得るように構成されており、図外の駆動機構によって上記各方向に個別もしくは連動的に駆動されるようになっている。

このように構成された摩擦点接合装置１４０では、次のような手順でアルミニウム合金板ＡＬと鋼板ＳＴとの接合が行われる。まず、図２１（ａ）に示すように、ピン部材１４６およびショルダ部材１４７を高速回転させつつアルミニウム合金板ＡＬに押し付け、上記両部材１４６，１４７とアルミニウム合金板ＡＬの間に摩擦熱を発生させるとともに、同図（ｂ）に示すように、ピン部材１４６をショルダ部材１４７に対し徐々に下方に突出させる。これにより、上記アルミニウム合金板ＡＬのうち回転ツール１４５の下方に位置する部分が徐々に軟化し、当該領域に塑性流動Ｑが生じる。

その後、上記塑性流動Ｑが十分に行われた時点で、ピン部材１４６をショルダ部材１４７に対し上昇させるとともに、ショルダ部材１４７を下方に押し付けることにより、上記ピン部材１４６の突出により生じた穴に周りから金属材料を流入させる。そしてさらに、上記ピン部材１４６およびショルダ部材１４７の各先端部を面一に揃え、その状態で両者をアルミニウム合金板ＡＬと摺動させる。すると、上記塑性流動Ｑが発生した領域の上面が平滑化され、図２１（ｃ）に示すように、上記塑性流動後の硬化部分Ｈの上面が略平坦面として形成されることになる。

以上のように、図２１（ａ）〜（ｃ）に示した複動式の摩擦点接合装置１４０を用いれば、アルミニウム合金板ＡＬと鋼板ＳＴとを摩擦点接合する際に回転ツール１４５の形状痕が残存せず、接合部を平滑に維持することが可能である。したがって、このような複動式の摩擦点接合装置１４０を、例えばアルミニウム合金製のルーフパネル１０と鋼製のフロントヘッダー５とを摩擦点接合する際に使用することにより、図外のフロントウィンドウガラスの接着面となる上記ルーフパネル１０の前辺部（つまり図４等に示される前側フランジ部１０ａ）の上面を平滑に維持できるため、当該面を平滑化するための特別な処理を後工程で行わなくても、上記フロントウィンドウガラスとルーフパネル１０とを互いに密着させつつ十分な強度で接着することができ、両者の間のシール性を適正に確保しながら車体の製造を効率よく行えるという利点がある。なお、上記のような複動式の摩擦点接合装置１４０を、図外のリヤウィンドウガラスの接着面となるルーフパネル１０の後辺部と、図１および図２に示したリヤヘッダー６とを接合する際に使用した場合にも、上記と同様の利点が得られる。

本発明にかかる車体の製造方法により製造される車体の基本骨格の一例を示す分解斜視図である。 上記車体のルーフ部を車室内側から見た平面図である。 上記ルーフ部の前方部を拡大して示す平面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図であり、接合部Ａの詳細構造を示す図である。 図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図であり、接合部Ｂおよび接合部Ｃの詳細構造を示す図である。 図３のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図であり、接合部Ｄの詳細構造を示す図である。 図３中の各接合部Ａ〜Ｆにおける被接合部材の種類およびその接合方法を示す表である。 本発明の一実施形態にかかる車体の製造ラインを模式的に示す図である。 上記製造ラインのサブラインで使用される摩擦点接合装置の全体構成を示す図である。 上記摩擦点接合装置に備わる回転ツールの具体的形状を示す図である。 上記摩擦点接合装置による接合の初期段階を示す図である。 上記回転ツールの摩擦熱によりアルミニウム合金の塑性流動が生じた状態を模式的に示す図である。 上記摩擦点接合装置による接合が完了した状態を示す図である。 上記製造ラインのメインラインで使用されるスポット溶接装置の電極部のみを示す図である。 上記スポット溶接装置による溶接が完了した状態を示す図である。 上記メインラインで行われる電気抵抗スポット溶接の確認実験に用いたサンプル材の材質等を示す表である。 上記確認実験での溶接条件を示す表である。 比較例の実験結果を示すグラフであり、横軸が溶接電流の値を、縦軸が引張せん断強度の測定値をそれぞれ示している。 実施例の実験結果を示すグラフであり、横軸が溶接電流の値を、縦軸が引張せん断強度の測定値をそれぞれ示している。 本発明の製造ラインを利用した車体の製造方法の応用例を説明するための図である。 複動式の摩擦点接合装置の構成を説明するための図であり、（ａ）〜（ｃ）はその接合の初期段階から完了時までの状態を順に示している。

符号の説明

５ フロントヘッダー（ヘッダー部材）
６ リヤヘッダー（ヘッダー部材）
７ａ〜７ｄ ルーフレイン（補強部材）
８ ルーフサイドレール
１０ ルーフパネル
２６ ルーフアッシー（サブアッシー）
３０，１３０ 製造ライン
３１ サブライン
３２ メインライン
４５，１４５ 回転ツール
１４０ （複動式の）摩擦点接合装置
Ｓ 接着剤
Ｑ 塑性流動

Claims (5)

1. 鋼製板材とこれより比重の軽い軽金属製板材とを含む車体を製造する方法であって、
   上記軽金属製板材と鋼製板材とを重ね合わせ、このうちの軽金属製板材の側から押圧される回転ツールの摩擦熱で上記軽金属製板材を局所的に軟化および塑性流動させることにより、上記軽金属製板材と鋼製板材との重ね合わせ部の複数個所を固相状態で接合する第１の接合工程と、
   この第１の接合工程で接合された軽金属製板材および鋼製板材からなるサブアッシーを、車体の他の部分の部品群と接合すべく、上記サブアッシーに含まれる軽金属製板材と、上記他の部品群の中の部品を含んだ２枚以上の鋼製板材とを重ね合わせ、その複数個所を電気抵抗スポット溶接により接合する第２の接合工程とを含むことを特徴とする車体の製造方法。
2. 請求項１記載の車体の製造方法において、
   上記第１の接合工程では、上記軽金属製板材と鋼製板材との間に接着剤を介在させた状態で両者を接合することを特徴とする車体の製造方法。
3. 請求項１または２記載の車体の製造方法において、
   上記第１の接合工程では、上記軽金属製板材としてのアルミニウム合金製のルーフパネルと、このルーフパネルの裏面に沿って設けられるヘッダー部材および各種補強部材からなる鋼製板材とを接合して上記サブアッシーを形成し、
   上記第２の接合工程では、上記サブアッシーに含まれる上記ルーフパネルと、上記他の部品群に含まれるルーフサイドレール等からなる２枚以上の鋼製板材とを接合することを特徴とする車体の製造方法。
4. 請求項３記載の車体の製造方法において、
   上記第１の接合工程では、フロントウィンドウガラスまたはリヤウィンドウガラスの接着面となる上記ルーフパネルの前辺部および後辺部と、上記ヘッダー部材とをそれぞれ接合する際に、接合部の表面を平滑に維持することが可能な複動式の摩擦点接合装置を使用することを特徴とする車体の製造方法。
5. 軽金属製板材とこれより比重の軽い鋼製板材とを含む車体を製造するための製造ラインであって、
   上記軽金属製板材と鋼製板材とを重ね合わせ、このうちの軽金属製板材の側から押圧される回転ツールの摩擦熱で上記軽金属製板材を局所的に軟化および塑性流動させることにより、上記軽金属製板材と鋼製板材との重ね合わせ部の複数個所を固相状態で接合するサブラインと、
   このサブラインで接合された軽金属製板材および鋼製板材からなるサブアッシーを、車体の他の部分の部品群と接合すべく、上記サブアッシーに含まれる軽金属製板材と、上記他の部品群の中の部品を含んだ２枚以上の鋼製板材とを重ね合わせ、その複数個所を電気抵抗スポット溶接により接合するメインラインとを有することを特徴とする車体の製造ライン。

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