JP2010083287A

JP2010083287A - 自動車車体の製造方法

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Publication number: JP2010083287A
Application number: JP2008253503A
Authority: JP
Inventors: Naohisa Uesugi; 直久上杉; Tsutomu Tanaka; 力田中; Akinori Utsunomiya; 昭則宇都宮; Yoichiro Kitahara; 陽一郎北原; Takeya Himuro; 雄也氷室
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-04-15
Anticipated expiration: 2028-09-30
Also published as: JP5347410B2

Abstract

【課題】スペースフレーム構造の車体を、モノコック構造の車体を組み立てる組立ラインに混流して組み立てることができる自動車車体の製造方法を提供する。
【解決手段】スペースフレーム構造の車体を組み立てるに際し、フロアパネル１１を含むアンダーボディ１０に閉断面状に形成される周壁部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの内部にリブ１２ｅ、１２ｆが一体的に形成されたサイドシル１２を組み付けるステップと、車体上下方向に延びる複数のピラー２２を含むサイドボディ２０の前記各ピラーの下部を互いに車体前後方向に離間して設けるステップと、前記アンダーボディに前記サイドボディを組み付けるとともに、前記サイドシルの前記リブに前記各ピラーの下部を接合するステップとを備え、前記サイドシルは、前記周壁部の一部が切り欠かれて前記リブの一部が露出させられ、前記リブの露出した部分に前記各ピラーの下部が接合される。
【選択図】図２

Description

この発明は、モノコック構造の車体を組み立てる組立ラインにおいて、モノコック構造の車体にスペースフレーム構造の車体を混流してスペースフレーム構造の車体を組み立てる自動車車体の製造方法に関する。

周知のように、自動車の車体構造として、モノコック構造やスペースフレーム構造が一般に知られており、モノコック構造の車体は、独立したフレーム骨格を用いることなくパネルを組み付けることによりボディが形成されて製造されるのに対し、スペースフレーム構造の車体は、フレーム骨格を形成した後にパネルを組み付けることによりボディが形成されて製造されている。

このようなスペースフレーム構造の車体に関するものとして、例えば特許文献１には、フレーム部材の交差結合部分に関するものではあるが、ルーフクロス部材とピラー部材とフロアクロス部材とを連結してキャビン部を左右方向断面で連続的に囲繞する第１骨格部材群と、ルーフフレーム部材と前方ピラー部材と後方ピラー部材とフロアフレーム部材とを連結してキャビン部を前後方向断面で連続的に囲繞する第２の骨格部材群とを相互に交差結合することにより、キャビン部を前後・左右方向に囲繞する構造を有する車両骨格構造が開示されている。

特開２００４−３３８４１９号公報

ところで、近年、自動車の車体を組み立てる組立ラインにおいては、車種の多様化や組立コストの低減化の要請に応える一環として、モノコック構造の車体とスペースフレーム構造の車体とを１つの組立ラインにおいて混流して組み立てることが考えられている。

ここで、図９は、モノコック構造の車体を組み立てる組立ラインを示す図であり、図９では、位置決め精度が要求される精度保証工程を二重枠により囲み、接合強度が要求される強度保証工程に斜線ハッチングを施している。図９に示すように、モノコック構造の車体を組み立てる際には、先ず、フロントフレームと、フロントフロアパネルと、リアフレームと、リアフロアパネルとがそれぞれサブアセンブリーとして組み立てられる。

次に、サブアセンブリーとして組み立てられたフロントフレームとフロントフロアパネルとが位置決めされた状態で仮付けされフロントボディが組み立てられる一方、サブアセンブリーとして組み立てられたリアフレームとリアフロアパネルとが位置決めされた状態で仮付けされリアボディが組み立てられる。そして、仮付け状態にあるフロントボディとリアボディとが、位置決めされた状態で仮付けされアンダーボディが組み立てられる。

アンダーボディが組み立てられた後には、仮付け状態にあるアンダーボディに対して増打ち溶接が施される。図９に示すモノコック構造の車体の組立ラインでは、２回の増打ち溶接工程が行われ、フロントボディとリアボディとが増打ち溶接されてアンダーボディの接合強度が確保される。

そして、このようにして組み立てられたアンダーボディに、サブアセンブリーとして組み立てられたサイドボディとルーフとがそれぞれ位置決めされた状態で仮付けされ、ボディシェルが組み立てられる。仮付け状態にあるボディシェルに対して再び増打ち溶接が施される。図９に示すモノコック構造の車体の組立ラインでは、３回の増打ち溶接工程が行われ、アンダーボディにサイドボディサブアセンブリー及びルーフサブアセンブリーが増打ち溶接されてボディシェルの接合強度が確保される。このようにして、モノコック構造の車体を構成するボディシェルが組み立てられる。

一方、図１０は、スペースフレーム構造の車体を組み立てる組立ラインを示す図であり、図１０においても、位置決め精度が要求される精度保証工程を二重枠により囲み、接合強度が要求される強度保証工程に斜線ハッチングを施している。図１０に示すように、スペースフレーム構造の車体を組み立てる際には、先ず、フロントフレームとリアフレームがそれぞれ、サブアセンブリーとして組み立てられる。

次に、サブアセンブリーとして組み立てられたフロントフレームとリアフレームとが位置決めされた状態で仮付けされ、仮付け状態にあるフロントフレームサブアセンブリーとリアフレームサブアセンブリーとに対して増打ち溶接が施され、フロントフレームサブアセンブリーとリアフレームサブアセンブリーとの接合強度が確保される。

その後に、ダッシュパネルが位置決めされた状態で仮付けされ、仮付け状態にあるダッシュパネルに対して増打ち溶接が施され、ダッシュパネルの接合強度が確保される。フロントフロアパネルとリアフロアパネルについてもそれぞれ順に、仮付けされた後に増打ち溶接が施され、フロントフロアパネルとリアフロアパネルの接合強度が確保され、これにより、アンダーボディが組み立てられる。

そして、このようにして組み立てられたアンダーボディに対して、サブアセンブリーとして組み立てられたサイドフレームインナと、ルーフフレームと、サイドフレームアウタと、ルーフパネルと、リアエンドパネルとがそれぞれ順に、位置決めされた状態で仮付けされ、その後に増打ち溶接が施されて接合強度が確保される。このようにして、スペースフレーム構造の車体を構成するボディシェルが組み立てられる。

前述したように、モノコック構造の車体とスペースフレーム構造の車体とを１つの組立ラインにおいて混流して組み立てる場合、図９及び図１０に示すように、モノコック構造の車体の組立ラインは、スペースフレーム構造の車体の組立ラインに比べて精度保証工程や強度保証工程が少ないので、モノコック構造の車体の組立ラインにおいてモノコック構造の車体にスペースフレーム構造の車体を混流して組み立てることが好ましい。

しかしながら、モノコック構造の車体にスペースフレーム構造の車体を混流してスペースフレーム構造の車体を組み立てる場合には、モノコック構造の車体の組立ラインでは、アンダーボディにサブアセンブリーとして組み立てられたサイドボディを組み付けることとなるので、スペースフレーム構造の車体において閉断面状に一体的に形成されたサイドシルを如何に組み付けるかが問題となる。

図１１は、モノコック構造の車体においてサイドシルを形成する方法を説明するための説明図であり、モノコック構造の車体における車体側面の一部を断面図で示している。モノコック構造の車体において、車体側面の下部に車体前後方向に延び閉断面状に形成されるサイドシルを有する場合、図１１に示すように、サイドシル１００は、車幅方向内方へ膨出し断面ハット状に形成されたサイドシルインナ１０１と、車幅方向外方へ膨出し断面ハット状に形成されたサイドシルアウタ１０２とを備え、サイドシルインナ１０１とサイドシルアウタ１０２の上端部及び下端部がそれぞれフランジ結合により接合されて閉断面状に形成される。

また、図１１に示すモノコック構造の車体では、サイドシルインナ１０１の車幅方向内方側には、サイドシルインナ１０１にフロアパネル１０３が接合され、サイドシルアウタ１０２の車幅方向外方側には、車幅方向外方へ膨出し断面ハット状に形成されたサイドフレームアウタ１０４が、サイドシルインナ１０１とサイドシルアウタ１０２と共にフランジ結合により接合されている。

このようにして構成されるサイドシル１００を備えたモノコック構造の車体をモノコック構造の車体組立ラインにおいて製造する場合、フロアパネル１０３にサイドシルインナ１０１が取り付けられたアンダーボディ１０５と、サイドシルアウタ１０２とサイドフレームアウタ１０４とが取り付けられたサイドボディ１０６とを組み付ける際に、サイドシルインナ１０１とサイドシルアウタ１０２とがそれぞれ上端部及び下端部においてフランジ結合され、閉断面状のサイドシル１００が形成される。

これに対し、スペースフレーム構造の車体では、サイドシルは閉断面状に一体的に形成されるので、モノコック構造の車体のように、フランジ結合するためのフランジ部を設ける必要がなく、サイドシルを形成するためにフランジ結合する必要もないので、組立工程の簡略化や車体の軽量化を図ることができる。

図１２は、スペースフレーム構造の車体においてサイドシルを含む車体側面の一部を示す断面図である。スペースフレーム構造の車体では、図１２に示すように、車体側面の下部において車体前後方向に延びるサイドシル１１０は、閉断面状に一体的に形成され、サイドシル１１０の車幅方向内方側にはフロアパネル１１１が取り付けられ、サイドシル１１０の車幅方向外方側には、車体上下方向に延び車幅方向外方へ膨出し断面ハット状に形成されたサイドフレームアウタ１１２が取り付けられる。なお、後述する図１３、図１４に示すように、サイドシル１１０と車体上下方向に延びるピラーとが交差する部分では、サイドシル１１０とサイドフレームアウタ１１２との間にピラーが取り付けられる。

このようなサイドシル１１０を備えたスペースフレーム構造の車体をモノコック構造の車体の組立ラインにおいて製造する場合、車体上下方向に延びるピラー及びサイドフレームアウタ１１２を含むサイドボディと、フロアパネル１１１を含むアンダーボディとの何れかにサイドシル１１０を組み付けることが必要となるが、サイドシル１１０をサイドボディに組み付けると、フロアパネル１１１を含むアンダーボディを搬送する際にフロアパネル１１１が変形する畏れがあるので、サイドシル１１０をアンダーボディに組み付けることが考えられる。

しかしながら、サイドシル１１０をフロアパネル１１１に接合させてアンダーボディに組み付け、アンダーボディとサイドボディとを組み付ける場合、図１２に示すサイドフレームアウタ１１２においては、サイドシル１１０の車幅方向外方側においてサイドシル１１０とサイドフレームアウタ１１２とを接合することが困難であり、また、サイドシルとピラーとが交差する部分においては、サイドシルに対するピラーの位置決め精度を確保することが困難である。

図１３は、スペースフレーム構造の車体においてサイドシルを含む車体側面の別の一部を示す断面図であり、図１３では、サイドシルとピラーとが交差する部分について示している。図１３に示すように、サイドシル１１０がフロアパネル（不図示）に接合され組み付けられたアンダーボディ１１５と、車体上下方向に延びるピラー１１３とサイドフレームアウタ１１２とを含むサイドボディ１１６とを組み付ける際に、サイドシル１１０とピラー１１３とを接触させ、サイドシル１１０とピラー１１３との接触部分の上端部及び下端部を溶接して溶接部１１７、１１８を形成することで、閉断面状に一体的に形成されたサイドシル１１０を有するスペースフレーム構造の車体をモノコック構造の車体の組立ラインにおいて組み立てることが可能であるが、かかる場合には、車体側面の見栄えを確保するために溶接部１１８を覆うようにサイドシルガーニッシュ１１９を取り付ける必要があり、また、サイドシル１１０に対するピラー１１３の位置決め精度を確保できない場合がある。

図１４は、スペースフレーム構造の車体において別のサイドシルを含む車体側面の一部を示す断面図であり、サイドシルとピラーとが交差する部分について示している。図１４に示すように、サイドシル１２０がフロアパネル（不図示）に接合され組み付けられたアンダーボディと、ピラー１２３とサイドフレームアウタ１２２とを含むサイドボディとを組み付ける際に、サイドシル１２０とピラー１２３とを接触させた後に、ピラー１２３に形成した位置決め用孔部１２３ａとサイドフレームアウタ１２２に形成した位置決め用孔部１２２ａとに位置決めピン１２５を押し込み、位置決めピン１２５を押し込んだ状態で、サイドシル１２０とピラー１２３との接触部分の上端部及び下端部を溶接して溶接部１２７、１２８を形成することで、サイドシル１２０に対するピラー１２３の位置決め精度を確保することが可能であるが、かかる場合には、サイドシル１２０に対するピラー１２３の位置決め精度を確保するために位置決めするための部品を別途用いる必要がある。

したがって、車体側面の見栄えを確保するための部品やサイドシルに対するピラーの位置決め精度を確保するための部品を別途設けることなく、車体側面の見栄えやピラーの位置決め精度を確保し、閉断面状に一体的に形成されたサイドシルを有するスペースフレーム構造の車体をモノコック構造の車体の組立ラインにおいてモノコック構造の車体に混流して組み立てることが望まれる。

そこで、この発明は、前記技術的課題に鑑みてなされたものであり、閉断面状に一体的に形成されたサイドシルを有するスペースフレーム構造の車体を、車体側面の見栄えやピラーの位置決め精度を確保し、モノコック構造の車体を組み立てる組立ラインに混流して組み立てることができる自動車車体の製造方法を提供することを目的とする。

このため、本願の請求項１に係る自動車車体の製造方法は、モノコック構造の車体にスペースフレーム構造の車体を混流して、スペースフレーム構造の車体を組み立てるようにした自動車車体の製造方法であって、スペースフレーム構造の車体において、フロアパネルを含むアンダーボディに、閉断面状に形成される周壁部の内部にリブが一体的に形成されたサイドシルを組み付けるステップと、スペースフレーム構造の車体において、車体上下方向に延びる複数のピラーを含むサイドボディの前記各ピラーの下部を互いに車体前後方向に離間して設けるステップと、前記アンダーボディに前記サイドボディを組み付けるとともに、前記サイドシルの前記リブに前記各ピラーの下部を接合するステップとを備え、前記サイドシルは、前記周壁部の一部が切り欠かれて前記リブの一部が露出させられ、前記リブの露出した部分に前記各ピラーの下部が接合されることを特徴としたものである。

また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記サイドシルの前記リブが、車幅方向と交わる方向に延びる面及び／又は車体上下方向と交わる方向に延びる面を有し、前記サイドシルの前記リブに前記各ピラーの下部を接合する際に、前記各ピラーの下部を前記リブの前記面に接合させることにより、前記サイドシルに対する前記各ピラーの位置決めが行われることを特徴としたものである。

更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、前記サイドボディが、車体上下方向に延びるサイドフレームアウタを含み、前記サイドフレームアウタは、前記アンダーボディに前記サイドボディが組み付けられた際に前記サイドシルの下部まで延びるように形成されていることを特徴としたものである。

また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一に係る発明において、前記サイドシルが、押出成形により製造されることを特徴としたものである。

本願の請求項１に係る自動車車体の製造方法によれば、スペースフレーム構造の車体において、アンダーボディに、閉断面状に形成される周壁部の内部にリブが一体的に形成されたサイドシルを組み付けるステップと、サイドボディの各ピラーの下部を互いに車体前後方向に離間して設けるステップと、アンダーボディにサイドボディを組み付けるとともに、サイドシルのリブに各ピラーの下部を接合するステップとを備えていることにより、スペースフレーム構造の車体において、サイドシルに対してピラーを位置決めするための部品を別途設ける必要がなく、ピラーの位置決め精度を確保し、サイドシルが組み付けられたアンダーボディにサイドボディを組み付けることができるので、モノコック構造の車体を組み立てる組立ラインにスペースフレーム構造の車体を混流して組み立てることができ、モノコック構造の車体とスペースフレーム構造の車体との混流生産を容易に行うことができる。

また、本願の請求項２に係る発明によれば、サイドシルのリブが、車幅方向と交わる方向に延びる面及び／又は車体上下方向と交わる方向に延びる面を有し、サイドシルのリブに各ピラーの下部を接合する際に、各ピラーの下部をリブの面に接合させることにより、サイドシルに対する各ピラーの位置決めが行われることにより、サイドシルにピラーを組み付ける際に車幅方向及び／又は車体上下方向におけるピラーの位置決めを比較的簡単に且つ確実に行うことができ、前記効果をより有効に奏することができる。

更に、本願の請求項３に係る発明によれば、サイドフレームアウタは、アンダーボディにサイドボディが組み付けられた際にサイドシルの下部まで延びるように形成されることにより、スペースフレーム構造の車体において、車体側面の見栄えを確保するための部品を別途設ける必要がなく、車体側面の見栄えを阻害することなく、閉断面状に一体的に形成されたサイドシルが組み付けられたアンダーボディにサイドボディを組み付けることができ、前記効果をより有効に奏することができる。

また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、サイドシルが、押出成形により製造されることにより、閉断面状に形成される周壁部の内部にリブが一体的に形成されたサイドシルを比較的簡単に製造することができ、前記効果を有効に実現することができる。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体を分解して示す分解斜視図である。図１に示すように、本発明の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体１は、車体底面部を構成するアンダーボディ１０と、アンダーボディ１０の左右両側の車体側壁部を構成するサイドボディ２０と、車体屋根部を構成するルーフ３０とを備えている。

アンダーボディ１０は、平板状に形成されるフロアパネル１１を備え、アンダーボディ１０には、フロアパネル１１の車幅方向両側に車体前後方向に延び閉断面状に一体的に形成されるサイドシル１２が取り付けられている。一方、サイドボディ２０は、車体上下方向に延びるフロントピラー２１、センターピラー２２及びリアピラー２３と車体前後方向に延びるサイドフレーム２４とが接合されたサイドフレームインナと、前記サイドフレームインナの車幅方向外方側に設けられ車体上下方向に延びるサイドフレームアウタ２５とが組み付けられて構成されている。フロントピラー２１、センターピラー２２及びリアピラー２３は、それぞれの上端部がサイドフレーム２４に接合され、その下部が互いに車体前後方向に離間して設けられている。

本実施形態に係るスペースフレーム構造の車体１は、図９に示すモノコック構造の車体を組み立てる組立ラインにおいてモノコック構造の車体に混流して組み立てられるようにしたものであり、モノコック構造の車体の組立ラインにおいて組み立てる際には、閉断面状に一体的に形成されたサイドシル１２がフロアパネル１１を含むアンダーボディ１０に組み付けられ、サイドシル１２が組み付けられたアンダーボディ１０に対して、前記サイドフレームインナとサイドフレームアウタ２５とが組み付けられたサイドボディ２０とルーフ３０とが組み付けられる。

図２は、前記スペースフレーム構造の車体においてサイドシルを含む車体側面の一部を示す断面図であり、図２では、サイドシルとセンターピラーとが交差する部分について示している。また、図３は、前記スペースフレーム構造の車体におけるサイドシルを示す斜視図である。

図２に示すように、スペースフレーム構造の車体１では、フロアパネル１１に閉断面状に一体的に形成されたサイドシル１２が取り付けられている。このサイドシル１２は、車幅方向内方側の周壁部１２ａ、車体上方側の周壁部１２ｂ、車幅方向外方側の周壁部１２ｃ及び車体下方側の周壁部１２ｄを備え、周壁部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄによって断面四角形状に形成され、閉断面状に形成されている。

サイドシル１２はまた、閉断面状に形成される周壁部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの内部に、車体上方側の周壁部１２ｂと車体下方側の周壁部１２ｄとを連結して車体上下方向に延び、車幅方向と交わる方向に延びる車幅方向内方側の面Ｓ１と車幅方向外方側の面Ｓ２とを有する縦リブ１２ｅと、車幅方向内方側の周壁部１２ａと車幅方向外方側の周壁部１２ｃとを連結して車幅方向に延び、車体上下方向と交わる方向に延びる車体上方側の面Ｓ３と車体下方側の面Ｓ４とを有する横リブ１２ｆとを備え、周壁部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、縦リブ１２ｅ及び横リブ１２ｆによって断面田の字状に一体的に形成されている。

また、サイドシル１２は、センターピラー２２を組み付けるために周壁部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの一部が切り欠かれ、具体的には、縦リブ１２ｅの車幅方向外方側に位置する車体上方側の周壁部１２ｂと、車幅方向外方側の周壁部１２ｃと、縦リブ１２ｅの車幅方向外方側に位置する車体下方側の周壁部１２ｄとがセンターピラー２２の形状に応じて切り欠かれ、縦リブ１２ｅと横リブ１２ｆの一部が露出させられている。図３に示すように、縦リブ１２ｅの斜線ハッチングを施した部分が露出させられ、横リブ１２ｆのクロスハッチングを施した部分が露出させられている。なお、サイドシル１２は、例えば鉄やアルミニウムなどの材料を用いて押出成形によって製造される。

一方、センターピラー２２は、車幅方向及び車体前後方向に所定長さを有し車体上下方向における断面が略矩形状に形成されている。また、センターピラー２２は、その下部に車幅方向内方側の側面２２ａから車幅方向に外方側に凹状に窪む溝部２２ｂが形成されており、この溝部２２ｂは、水平方向に延びる車体上方側の面Ｓ５、垂直方向に延びる車幅方向外方側の面Ｓ６及び水平方向に延びる車体下方側の面Ｓ７を備え、サイドシル１２の横リブ１２ｆの露出した部分を挿入することができるようにサイドシル１２の横リブ１２ｆに対応して形成されている。

図２に示すように、サイドシル１２にセンターピラー２２が組み付けられる際には、露出した横リブ１２ｆがセンターピラー２２の溝部２２ｂに挿入されるとともに、露出した縦リブ１２ｅがセンターピラー２２の車幅方向内方側の側面２２ａに当接され、サイドシル１２のリブ１２ｅ、１２ｆにセンターピラー２２の下部が接合される。

このように、露出した横リブ１２ｆがセンターピラー２２の溝部２２ｂに挿入されることにより、横リブ１２ｆの車体上方側の面Ｓ３及び車体下方側の面Ｓ４と溝部２２ｂの車体上方側の面Ｓ５及び車体下方側の面Ｓ７とによってサイドシル１２に対するセンターピラー２２の車体上下方向における位置決めが行われ、露出した縦リブ１２ｅがセンターピラー２２の車幅方向内方側の側面２２ａに当接されることにより、縦リブ１２ｅの車幅方向外方側の面Ｓ２とセンターピラー２２の車幅方向内方側の側面２２ａとによってサイドシル１２に対するセンターピラー２２の車幅方向における位置決めが行われる。

また、スペースフレーム構造の車体１では、サイドボディ２０のサイドフレームアウタ２５が、センターピラー２２及びサイドシル１２を車幅方向外方側から覆うように、サイドシル１２の下方まで延び、断面Ｌ字状に形成されている。

なお、図２では、サイドシル１２とセンターピラー２２とが交差する部分について示しているが、スペースフレーム構造の車体１では、サイドシル１２とフロントピラー２１及びリアピラー２３とが交差する部分についてもそれぞれ同様に構成され、サイドシル１２の露出したリブ１２ｅ、１２ｆにフロントピラー２１及びリアピラー２３の下部が接合され、サイドシル１２に対するフロントピラー２１及びリアピラー２３の位置決めが行われている。

このようにして構成されるスペースフレーム構造の車体１をモノコック構造の車体の組立ラインにおいて組み立てる際には、フロアパネル１１を含むアンダーボディ１０に、閉断面状に形成される周壁部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの内部にリブ１２ｅ、１２ｆが一体的に形成されたサイドシル１２が組み付けられ、一方、サイドボディ２０はフロントピラー２１、センターピラー２２及びリアピラー２３の下部が互いに車体前後方向に離間して設けられ、その後に、アンダーボディ１０にサイドボディ２０が組み付けられるとともに、サイドシル１２のリブ１２ｅ、１２ｆにフロントピラー２１、センターピラー２２及びリアピラー２３の下部がそれぞれ接合される。また、アンダーボディ１０にはルーフ３０が組み付けられ、スペースフレーム構造の車体１が組み付けられる。そして、アンダーボディ１０にサイドボディ２０及びルーフ３０が組み付けられた後には、例えば溶接や溶着などによって各接合部分が接合され各接合部分の接合強度が確保される。

このように、本実施形態に係る自動車車体の製造方法では、スペースフレーム構造の車体において、フロアパネル１１を含むアンダーボディ１０に、閉断面状に形成される周壁部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの内部にリブ１２ｅ、１２ｆが一体的に形成されたサイドシル１２を組み付けるステップと、車体上下方向に延びる複数のピラー２１、２２、２３を含むサイドボディ２０の各ピラー２１、２２、２３の下部を互いに車体前後方向に離間して設けるステップと、アンダーボディ１０にサイドボディ２０を組み付けるとともに、サイドシル１２のリブ１２ｅ、１２ｆに各ピラー２１、２２、２３の下部を接合するステップとを備え、サイドシル１２は、周壁部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの一部が切り欠かれてリブ１２ｅ、１２ｆの一部が露出させられ、リブ１２ｅ、１２ｆの露出した部分に各ピラー２１、２２、２３の下部が接合される。これにより、スペースフレーム構造の車体１において、サイドシルに対してピラーを位置決めするための部品を別途設ける必要がなく、ピラーの位置決め精度を確保し、サイドシルが組み付けられたアンダーボディにサイドボディを組み付けることができるので、モノコック構造の車体を組み立てる組立ラインにスペースフレーム構造の車体を混流して組み立てることができ、モノコック構造の車体とスペースフレーム構造の車体との混流生産を容易に行うことができる。

また、サイドシル１２のリブ１２ｅ、１２ｆが、車幅方向と交わる方向に延びる面Ｓ２及び車体上下方向と交わる方向に延びる面Ｓ３、Ｓ４を有し、サイドシル１２のリブ１２ｅ、１２ｆに各ピラー２１、２２、２３の下部を接合する際に、各ピラー２１、２２、２３の下部をリブ１２ｅ、１２ｆの面Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に接合させることにより、サイドシルに対する各ピラーの位置決めが行われるので、サイドシルにピラーを組み付ける際に車幅方向及び車体上下方向におけるピラーの位置決めを比較的簡単に且つ確実に行うことができ、前記効果をより有効に奏することができる。

更に、サイドフレームアウタ２５は、アンダーボディ１０にサイドボディ２０が組み付けられた際にサイドシル１２の下部まで延びるように形成されることにより、スペースフレーム構造の車体において、車体側面の見栄えを確保するための部品を別途設ける必要がなく、車体側面の見栄えを阻害することなく、閉断面状に一体的に形成されたサイドシル１２が組み付けられたアンダーボディにサイドボディを組み付けることができ、前記効果をより有効に奏することができる。

また更に、サイドシル１２が、押出成形により製造されることにより、閉断面状に形成される周壁部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの内部にリブ１２ｅ、１２ｆが一体的に形成されたサイドシル１２を比較的簡単に製造することができ、前記効果を有効に実現することができる。

第１の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体１では、サイドシル１２に車幅方向と交わる方向に延びる面Ｓ２を有する縦リブ１２ｅと車体上下方向と交わる方向に延びる面Ｓ３、Ｓ４を有する横リブ１２ｆが設けられているが、サイドシル１２に車幅方向と交わる方向に延びる面Ｓ２を有する縦リブ１２ｅのみを設け、センターピラー２２の車幅方向内方側の側面２２ａと当接させることで、センターピラーの車幅方向の位置決めを行うようにしてもよく、また、サイドシル１２に車体上下方向と交わる方向に延びる面Ｓ３、Ｓ４を有する横リブ１２ｆのみを設け、センターピラー２２の溝部２２ｂに挿入させることで、センターピラーの車体上下方向の位置決めを行うようにしてもよい。

図４は、本発明の第２の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体におけるサイドシルを説明するための図であり、図４の（ａ）は、前記サイドシルを斜視図で示し、図４の（ｂ）は、前記サイドシルを平面図で示し、図４（ｂ）では、前記サイドシルに組み付けられるセンターピラーも平面図で示している。第２の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体において、第１の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体と同様の構成を備え、同様の作用をなすものについては同一の符号を付して説明を省略する。

図４に示すように、第２の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体では、閉断面状に形成される周壁部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの内部に縦リブ１２ｅ及び横リブ１２ｆが一体的に形成されたサイドシル４０は、周壁部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの一部が切り欠かれて縦リブ１２ｅ及び横リブ１２ｆの一部が露出させられているものの、露出させられる横リブ１２ｆに平面視で車幅方向内方側に向かって三角状に窪む切欠部１２ｇが形成されている。

一方、センターピラー４２は、その下部に車幅方向内方側の側面２２ａから車幅方向外方側に凹状に窪む溝部２２ｂが形成され、この溝部２２ｂに、図４に示すように、サイドシル１２の横リブ１２ｆに形成された切欠部１２ｇに対応して溝部２２ｂの車幅方向外方側の面Ｓ６から平面視で車幅方向内方側に向かって三角状に突出する突出部２２ｃが設けられている。

なお、図４では、サイドシル４０とセンターピラー４２とが交差する部分について示しているが、サイドシルとフロントピラー及びリアピラーとが交差する部分についてもそれぞれ同様に構成されている。

第２の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体においても、フロアパネル１１を含むアンダーボディ１０にサイドシル４０を組み付け、車体上下方向に延びる複数のピラー２１、４２、２３を含むサイドボディ２０の各ピラー２１、４２、２３の下部を互いに車体前後方向に離間して設け、アンダーボディ１０にサイドボディ２０を組み付けるとともに、サイドシル４０のリブ１２ｅ、１２ｆに各ピラー２１、４２、２３の下部を接合することで、モノコック構造の車体を組み立てる組立ラインに混流して組み立てることができる。かかる場合には、サイドシル４０の切欠部１２ｇとピラー４２の突出部２２ｃとを接合させることによってサイドシル４０に対するピラー４２の車体前後方向における位置決めを行うことができる。

図５は、本発明の第３の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体においてサイドシルを含む車体側面の一部を示す断面図であり、図６は、前記スペースフレーム構造の車体におけるサイドシルを示す斜視図である。第３の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体において、第１の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体と同様の構成を備え同様の作用をなすものについては同一符号を付して説明を省略する。

図５及び図６に示すように、第３の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体では、サイドシル５０は、閉断面状に形成される周壁部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの内部に縦リブ１２ｅが一体的に形成され、サイドシル５０の車体上方側の周縁部１２ｃに、平面視で矩形状に形成され車体前後方向と交わる方向に延びる面を有する２つの開口部１２ｈが形成されている。

一方、センターピラー５２には、その下部にサイドシル５０の開口部１２ｈに挿入される係止部５３が設けられ、係止部５３は、センターピラー５２の車幅方向内方側の側面２２ａから車幅方向内方側に延びる水平部分５３ａと、該水平部分５３ａから車体下方側に延びる垂直部分５３ｂとを備え、車体前後方向において断面直角形状に形成されている。センターピラー５２の垂直部分５３ｂがサイドシル５０の開口部１２ｈに挿入されることで、開口部１２の車体前後方向と交わる方向に延びる面によって車体前後方向に位置決めされ、水平部分５４ａがサイドシル５０の車体上方側の周壁部１２ｂと当接することで、水平部分５４ａによって車体上下方向に位置決めされるようになっている。

なお、係止部５３は、センターピラー５２と一体的に形成しても、別体で形成したものを取り付けるようにしてもよい。また、図５及び図６では、サイドシル５０とセンターピラー５２とが交差する部分について示しているが、サイドシルとフロントピラー及びリアピラーとが交差する部分についてもそれぞれ同様に構成されている。

第３の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体においても、フロアパネル１１を含むアンダーボディ１０にサイドシル５０を組み付け、車体上下方向に延びる複数のピラー２１、５２、２３を含むサイドボディ２０の各ピラー２１、５２、２３の下部を互いに車体前後方向に離間して設け、アンダーボディ１０にサイドボディ２０を組み付けるとともに、サイドシル５０のリブ１２ｅに各ピラー２１、５２、２３の下部を接合することで、モノコック構造の車体を組み立てる組立ラインに混流して組み立てることができる。かかる場合には、センターピラー５２の係止部５３によってサイドシル５０に対するセンターピラー５２の車体前後方向及び車体上下方向における位置決めを行うことができる。

図７は、本発明の第４の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体においてサイドシルを含む車体側面の一部を示す断面図である。第４の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体において、第１の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体と同様の構成を備え同様の作用をなすものについては同一符号を付して説明を省略する。

図７に示すように、第４の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体では、サイドシル６０は、閉断面状に形成される周壁部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの内部に縦リブ１２ｅ及び横リブ１２ｆが一体的に形成されるものの、車幅方向外方側の周壁部１２ｃが、車体上下方向に延びる垂直部分１２ｉと該垂直部分１２ｉから車幅方向内方側に傾斜する傾斜部分１２ｊとを備えて形成されている。一方、センターピラー６２は、センターピラー２２と同様に、その下部に車幅方向内方側の側面２２ａから車幅方向に外方側に凹状に窪む溝部２２ｂが形成されている。なお、サイドシルとフロントピラー及びリアピラーとが交差する部分についてもそれぞれ同様に構成されている。

第４の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体においても、アンダーボディ１０にサイドボディ２０を組み付けるとともに、サイドシル６０のリブ１２ｅ、１２ｆに各ピラー６２の下部を接合することで、モノコック構造の車体を組み立てる組立ラインに混流して組み立てることができる。かかる場合には、横リブ１２ｆをピラー６２の溝部２２ｂに挿入させることにより、サイドシル６０に対するピラー６２の車体上下方向における位置決めを行うことができ、縦リブ１２ｅをピラー６２の車幅方向内方側の側面２２ａに当接させることにより、サイドシル６０に対するピラー６２の車幅方向における位置決めを行うことができる。

図８は、本発明の第５の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体においてサイドシルを含む車体側面の一部を示す断面図である。第５の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体において、第３の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体と同様の構成を備え同様の作用をなすものについては同一符号を付して説明を省略する。なお、図８では、サイドシルとセンターピラーとが交差する部分について示しているが、サイドシルとフロントピラー及びリアピラーとが交差する部分についてもそれぞれ同様に構成されている。

図８に示すように、第５の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体では、サイドシル７０は、閉断面状に形成される周壁部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの内部に縦リブ１２ｅ及び横リブ１２ｆが一体的に形成され、車体上方側の周縁部１２ｃに、サイドシル５０と同様に平面視で矩形状に形成され車体前後方向と交わる方向に延びる面を有する開口部１２ｈが形成されるものの、横リブ１２ｆが車幅方向内方側の周壁部１２ａと縦リブ１２ｅとの間にのみ形成され、車幅方向外方側の周壁部１２ｃが車体上下方向に延びる垂直部分１２ｉと該垂直部分１２ｉから車幅方向内方側に傾斜する傾斜部分１２ｊとを備えて形成されている。

また、サイドシル７０は、センターピラー７２を組み付けるために、車幅方向外方側の周壁部１２ｃが切り欠かれているが、サイドシル７０では、車体下方側の周壁部１２ｄと車幅方向外方側の周壁部１２ｃの垂直部分１２ｉの下方側とが残された状態で形成され、縦リブ１２ｅと車体下方側の周壁部１２ｄと車幅方向外方側の周壁部１２ｃの垂直部分１２ｉの所定高さを有する取り残された部分１２ｋとによって溝部１２ｌが形成されている。

一方、センターピラー７２は、その下部にサイドシル７０の開口部１２ｈに挿入される係止部７３が設けられ、係止部７３は、センターピラー７２の車幅方向内方側の側面７２ａから車幅方向内方側に下方側に傾斜して延びる傾斜部分７３ａと、該傾斜部分７３ａから車体下方側に延びる垂直部分７３ｂとを備えている。センターピラー７２は、係止部７３の垂直部分７３ｂがサイドシル７０の開口部１２ｈに挿入されることで、開口部１２ｈの車体前後方向と交わる方向に延びる面によって車体前後方向に位置決めされる。

また、センターピラー７２では、その下端部がサイドシル７０の溝部１２ｌの形状に対応して溝部１２ｌに挿入されるように形成されており、センターピラー７２は、センターピラー７２の下端部がサイドシル７０の溝部１２ｌに挿入されることにより、サイドシル７０の縦リブ１２ｅ及び車幅方向外方側の周壁部１２ｃの垂直部分１２ｉの取り残された部分１２ｋによって車幅方向に位置決めされ、サイドシル７０の車体下方側の周壁部１２ｄによって車体上下方向に位置決めされるようになっている。

第５の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体においても、アンダーボディ１０にサイドボディ２０を組み付けるとともに、サイドシル７０のリブ１２ｅに各ピラー２１、７２、２３の下部を接合することで、モノコック構造の車体を組み立てる組立ラインに混流して組み立てることができる。かかる場合には、係止部７３の垂直部分７３ｂをサイドシル７０の開口部１２ｈに挿入することで、サイドシル７０に対してピラー２１、７２、２３の車体前後方向における位置決めを行うことができ、センターピラー７２の下端部をサイドシル７０の溝部１２ｌに挿入することで、サイドシル７０に対してピラーの車体上下方向及び車幅方向における位置決めを行うことができる。

本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。

本発明は、モノコック構造の車体を組み立てる組立ラインにおいて、モノコック構造の車体にスペースフレーム構造の車体を混流してスペースフレーム構造の車体を組み立てる自動車車体の製造方法に関するものであり、閉断面状に一体的に形成されるサイドシルを有するスペースフレーム構造の車体の製造に好適に適用可能である。

本発明の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体を分解して示す分解斜視図である。前記スペースフレーム構造の車体においてサイドシルを含む車体側面の一部を示す断面図である。前記スペースフレーム構造の車体におけるサイドシルを示す斜視図である。本発明の第２の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体におけるサイドシルを説明するための図である。本発明の第３の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体においてサイドシルを含む車体側面の一部を示す断面図である。前記スペースフレーム構造の車体におけるサイドシルを示す斜視図である。本発明の第４の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体においてサイドシルを含む車体側面の一部を示す断面図である。本発明の第５の実施形態に係るスペースフレーム構造の車体においてサイドシルを含む車体側面の一部を示す断面図である。モノコック構造の車体を組み立てる組立ラインを示す図である。スペースフレーム構造の車体を組み立てる組立ラインを示す図である。モノコック構造の車体においてサイドシルを形成する方法を説明するための説明図である。スペースフレーム構造の車体においてサイドシルを含む車体側面の一部を示す断面図である。スペースフレーム構造の車体においてサイドシルを含む車体側面の別の一部を示す断面図である。スペースフレーム構造の車体において別のサイドシルを含む車体側面の一部を示す断面図である。

符号の説明

１車体
１０アンダーボディ
１１フロアパネル
１２、４０、５０、６０、７０サイドシル
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ周壁部
１２ｅ、１２ｆリブ
２０サイドボディ
２１、２２、２３、５２、６２、７２ピラー
２５サイドフレームアウタ

Claims

モノコック構造の車体にスペースフレーム構造の車体を混流して、スペースフレーム構造の車体を組み立てるようにした自動車車体の製造方法であって、
スペースフレーム構造の車体において、フロアパネルを含むアンダーボディに、閉断面状に形成される周壁部の内部にリブが一体的に形成されたサイドシルを組み付けるステップと、
スペースフレーム構造の車体において、車体上下方向に延びる複数のピラーを含むサイドボディの前記各ピラーの下部を互いに車体前後方向に離間して設けるステップと、
前記アンダーボディに前記サイドボディを組み付けるとともに、前記サイドシルの前記リブに前記各ピラーの下部を接合するステップと、
を備え、
前記サイドシルは、前記周壁部の一部が切り欠かれて前記リブの一部が露出させられ、前記リブの露出した部分に前記各ピラーの下部が接合される、
ことを特徴とする自動車車体の製造方法。
前記サイドシルの前記リブが、車幅方向と交わる方向に延びる面及び／又は車体上下方向と交わる方向に延びる面を有し、
前記サイドシルの前記リブに前記各ピラーの下部を接合する際に、前記各ピラーの下部を前記リブの前記面に接合させることにより、前記サイドシルに対する前記各ピラーの位置決めが行われる、
ことを特徴とする請求項１に記載の自動車車体の製造方法。
前記サイドボディが、車体上下方向に延びるサイドフレームアウタを含み、
前記サイドフレームアウタは、前記アンダーボディに前記サイドボディが組み付けられた際に前記サイドシルの下部まで延びるように形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車車体の製造方法。
前記サイドシルが、押出成形により製造される、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一に記載の自動車車体の製造方法。