JP2019147170A - 車体組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のパネル部品を溶接するための工程数の削減を図ることができる車体組立方法を提供することにある。【解決手段】各サイメンインナパネル４１〜４４、各サイメンリインフォースメント２１〜２５、サイメンアウタパネル３を順次重ね合わせてクランプし、これらパネル部品同士の重ね合わせ部分に対して一方側のみからレーザ溶接装置によって複数箇所に亘ってレーザ光が照射され、これによって、各パネル部品同士が溶接する。レーザ溶接では、レーザ光によって溶融した各パネル部品の溶融金属で成る溶融池をレーザ光の走査によって攪拌させるＬＳＷを行う。これにより、工程数の削減を図ることができる。それに伴い、製造ラインの設備費の低廉化や、設備の小型化を図ることができる。【選択図】図１

Description

本発明は車体組立方法に係る。特に、本発明は、車体を構成する複数のパネル部品を溶接によって一体的に接合する方法に関する。

従来、特許文献１にも開示されているように、自動車等の車体は複数のパネル部品が溶接によって一体的に接合されて構成されている。この特許文献１には、複数のパネル部品を溶接によって一体的に接合することでサイドメンバ（特許文献１ではボデーサイドと称している）を組み立てる方法が開示されている。

具体的に、サイドメンバ（以下、単にサイメンという場合もある）は、サイメンリインフォースメント、サイメンアウタパネル、各サイメンインナパネルが一体的に接合されて構成されている。

図５はサイメン製造ラインを模式的に示す図である。従来の一般的なサイメン製造ラインは３工程で構成されている。

第１工程ではサイメンリインフォースメントａが製造される。つまり、センタピラーリインフォースメントａ１、ルーフサイドレールリインフォースメントａ２、ロッカリインフォースメントａ３、フロントピラーアッパリインフォースメントａ４、フロントピラーロアリインフォースメントａ５が抵抗スポット溶接によって一体的に接合されてサイメンリインフォースメントａが製造される。

第２工程では、サイメンアウタパネルｂに、前記第１工程での完成品であるサイメンリインフォースメントａが接合される。サイメンアウタパネルｂは、プレス加工によって、センタピラーアウタｂ１、ルーフサイドレールアウタｂ２、ロッカアウタｂ３、フロントピラーアウタｂ４、リヤフェンダアウタｂ５が一体成形されている。そして、サイメンアウタパネルｂにおけるセンタピラーアウタｂ１、ルーフサイドレールアウタｂ２、ロッカアウタｂ３、フロントピラーアウタｂ４それぞれに対して、サイメンリインフォースメントａにおけるセンタピラーリインフォースメントａ１、ルーフサイドレールリインフォースメントａ２、ロッカリインフォースメントａ３、フロントピラーアッパリインフォースメントａ４、フロントピラーロアリインフォースメントａ５それぞれが重ね合わされ、これら重ね合わせ部分が抵抗スポット溶接によって一体的に接合される。図６（ａ）は、この第２工程におけるセンタピラー部分の断面図（図５におけるＡ−Ａ線に沿った断面図）であって、センタピラーアウタｂ１と、センタピラーリインフォースメントａ１を構成するセンタピラーアウタリインフォースメントａ１ｏおよびセンタピラーインナリインフォースメントａ１ｉとを溶接している状態を示している。この図６（ａ）に示すように、第２工程では、これら３枚のパネル部品ｂ１，ａ１ｏ，ａ１ｉが重ね合わされ、これらパネル部品ｂ１，ａ１ｏ，ａ１ｉを一対の溶接電極ｄ１，ｄ２で挟持して通電を行うことにより、各パネル部品ｂ１，ａ１ｏ，ａ１ｉ同士を溶接する。

第３工程では前記第２工程での完成品（サイメンリインフォースメントａが接合されたサイメンアウタパネルｂ）に対して、センタピラーインナパネルｃ１、ルーフサイドレールインナパネルｃ２（センタピラーインナパネルｃ１と一体化されている）、フロントピラーインナパネルｃ３、リヤフェンダインナパネルｃ４がそれぞれ重ね合わされ、これら重ね合わせ部分が抵抗スポット溶接によって一体的に接合される。図６（ｂ）は、この第３工程におけるセンタピラー部分の断面図（図５におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図）であって、センタピラーインナパネルｃ１を溶接している状態を示している。この図６（ｂ）に示すように、第３工程では、各パネル部品ｂ１，ａ１，ｃ１に形成されているフランジ部同士が重ね合わされ、これらフランジ部を一対の溶接電極ｄ３，ｄ４、ｄ５，ｄ６で挟持し（溶接電極ｄ３，ｄ４は３枚のパネル部品ｂ１，ａ１ｏ，ｃ１それぞれに形成されているフランジ部を挟持しており、溶接電極ｄ５，ｄ６は２枚のパネル部品ａ１ｏ，ｃ１それぞれに形成されているフランジ部を挟持している）、通電を行うことにより、各パネル部品ｂ１，ａ１ｏ，ｃ１同士を溶接する。

特開平８−４０３２５号公報

しかしながら、前述した従来のサイメン製造ラインにあっては、前記第１〜第３の３工程が必要である。一般に、サイメン製造ラインでは、各工程毎に複数台の溶接ロボットを設置しているため、このサイメン製造ラインでの工程数が多いと、溶接ロボットの必要台数も多くなってしまい、それに伴って、製造ラインの設備費の高騰や、設備の大型化を招いてしまう。

本発明の発明者は、このように工程数が多くなってしまう原因について考察した。そして、前述したセンタピラー部分等にあっては、センタピラーインナパネルｃ１が接合された状態では閉断面構造（袋構造）が構成され、この閉断面部分の内部に溶接ガンｅを挿入することが困難であることから（図６（ｂ）に仮想線で示すように、閉断面部分の内部に溶接ガンｅを挿入しようとしても、各パネル部品の存在によって挿入できない状態となることから）、この閉断面構造が作製される前段階で、他のパネル同士（例えばセンタピラーアウタｂ１、センタピラーアウタリインフォースメントａ１ｏおよびセンタピラーインナリインフォースメントａ１ｉ）を先に溶接させておく必要があるといったことが前記課題（工程数が多くなってしまうこと）の原因である点に着目した。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数のパネル部品を溶接するための工程数の削減を図ることができる車体組立方法を提供することにある。

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、複数のパネル部品を、閉断面構造を成すように溶接によって一体的に接合する車体組立方法を対象とする。そして、この車体組立方法は、前記複数のパネル部品を、閉断面構造を成すように重ね合わせた状態で、その重ね合わせ部分に対して一方側のみからレーザ光を照射し且つこのレーザ光によって溶融した前記各パネル部品の溶融金属で成る溶融池を前記レーザ光の走査によって攪拌させて、前記各パネル部品同士を接合するレーザ溶接により、前記複数のパネル部品で成る閉断面構造を作製することを特徴とする。

この特定事項により、１工程のみで、複数のパネル部品で成る閉断面構造を作製することができ、工程数の削減を図ることができる。それに伴い、製造ラインの設備費の低廉化や、設備の小型化を図ることができる。

本発明では、複数のパネル部品を、閉断面構造を成すように溶接によって一体的に接合する車体組立方法に対し、複数のパネル部品を重ね合わせた状態で、その重ね合わせ部分に対して一方側のみからレーザ光を照射し且つこのレーザ光によって溶融した各パネル部品の溶融金属で成る溶融池をレーザ光の走査によって攪拌させて、各パネル部品同士を接合するようにしている。これにより、１工程のみで、複数のパネル部品で成る閉断面構造を作製することができ、工程数の削減を図ることができる。それに伴い、製造ラインの設備費の低廉化や、設備の小型化を図ることができる。

実施形態に係るサイメン製造ラインを模式的に示す図である。 レーザ溶接に使用されるレーザ溶接装置を示す概略構成図である。 レーザ溶接工程を説明するためのセンタピラー部分の断面図である。 ＬＳＷを説明するためのセンタピラーの一部分の断面図である。 従来技術に係るサイメン製造ラインを模式的に示す図である。 従来技術に係る各工程での抵抗スポット溶接を説明するためのセンタピラー部分の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、本発明に係る車体組立方法を、車体のサイメン（サイドメンバ）の製造に適用した場合について説明する。

（サイメンを構成する各パネル部品）
図１は、本実施形態に係るサイメン製造ラインを模式的に示す図である。この図１に示すように、サイメン１は、各サイメンリインフォースメント２１〜２５、サイメンアウタパネル３、各サイメンインナパネル４１〜４４が一体的に接合されて構成されるものである。

具体的に、各サイメンリインフォースメント２１〜２５としては、センタピラーリインフォースメント２１、ルーフサイドレールリインフォースメント２２、ロッカリインフォースメント２３、フロントピラーアッパリインフォースメント２４、フロントピラーロアリインフォースメント２５が備えられている。各サイメンリインフォースメント２１〜２５の形状は公知であるためここでの説明は省略する。

また、サイメンアウタパネル３は、プレス加工によって、センタピラーアウタ３１、ルーフサイドレールアウタ３２、ロッカアウタ３３、フロントピラーアウタ３４、リヤフェンダアウタ３５が一体成形されて成っている。

各サイメンインナパネル４１〜４４としては、センタピラーインナパネル４１、ルーフサイドレールインナパネル４２（センタピラーインナパネル４１と一体化されている）、フロントピラーインナパネル４３、リヤフェンダインナパネル４４が備えられている。

本実施形態にあっては、前記各サイメンリインフォースメント２１〜２５、サイメンアウタパネル３、各サイメンインナパネル４１〜４４が互いに重ね合わされた状態で、その重ね合わせ部分に対して一方側からレーザ光を照射するレーザ溶接によって、これら各パネル部品が一体的に接合されるものとなっている。具体的な接合作業については後述する。

（レーザ溶接装置）
次に、前述したレーザ溶接を行うためのレーザ溶接装置について説明する。本実施形態におけるレーザ溶接装置は、レーザ光によって溶融した溶融金属で成る溶融池をレーザ光の走査によって攪拌させるようにしたものである。ここでいう「走査」とは、レーザ光を照射しながら、その照射位置を変更することを意味する。この溶接方法は一般にＬＳＷ（Laser Screw Welding）と呼ばれている。以下、レーザ溶接装置について説明する。

図２は、レーザ溶接装置６を示す概略構成図である。この図２に示すように、レーザ溶接装置６は、レーザ発振器７、レーザスキャナ８、溶接ロボット９、および、ロボットコントローラ１００を備えている。

レーザ発振器７はレーザ光を生成する。この生成されたレーザ光は、光ファイバーケーブル７１を経てレーザスキャナ８に導かれる。レーザ光としては、例えば炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ、ファイバーレーザ等を用いることができる。

レーザスキャナ８は、光ファイバーケーブル７１を経て導かれたレーザ光を、ワークＷ（例えばセンタピラー部分）に照射する（図２の一点鎖線を参照）。レーザスキャナ８の内部には図示しないレンズ群や複数のミラーが収容されている。レンズ群としては、レーザ光を平行光にするためのコリメートレンズや、レーザ光をワークＷの加工点（ワークＷ上の所定のレーザ照射位置）において焦点を結ぶように集光させる集光レンズ等が備えられている。また、各ミラーはそれぞれ１つの回動軸を中心に回動可能に構成されている。これらミラーによってレーザ光を走査し、ワークＷの所定範囲内でレーザ光を走査することが可能となっている。各ミラーは例えばガルバノミラーを用いて構成することができる。

前述したように、本実施形態に係るレーザ溶接はレーザスクリューウェルディング（ＬＳＷ）である。つまり、ワークＷの溶接部（溶接箇所）の中心位置の周囲の全周に亘ってレーザ光を走査していき、この溶接部を溶融させることで溶接を行うものとなっている。このレーザ光の走査が前記各ミラーによって行われることになる。

溶接ロボット９は、レーザスキャナ８を移動可能とするように構成されている。この溶接ロボット９は、多関節ロボットによって構成されている。具体的に、本実施形態のものでは、ベース台９１、ベース台９１の内部に収容された回転機構（図示省略）、関節９２，９３，９４、および、アーム９５，９６，９７を備えている。回転機構の回転動作および各関節９２，９３，９４におけるアーム９５，９６，９７の揺動動作により、レーザスキャナ８を任意の方向に移動することが可能となっている。

ロボットコントローラ１００には、予めオフラインティーチングによって、溶接箇所に向けてレーザスキャナ８を移動させるための情報（各関節９２，９３，９４の回動角度量等の情報）が記憶されている。そして、サイメン製造ライン上の溶接工程箇所まで車体が搬送されてきた際に、ロボットコントローラ１００からの制御信号に従い、前記情報に基づいて溶接ロボット９が作動することで、各溶接箇所に対して順次ＬＳＷが行われていくことになる。

（サイメン組立工程）
次に、本実施形態の特徴であるサイメン組立工程について説明する。前述したように、このサイメン組立工程では、各サイメンリインフォースメント２１〜２５、サイメンアウタパネル３、各サイメンインナパネル４１〜４４が一体的に接合される。

具体的には、各サイメンリインフォースメント２１〜２５、サイメンアウタパネル３、各サイメンインナパネル４１〜４４が重ね合わされた状態でクランプされ、これらパネル部品同士の重ね合わせ部分に対して一方側のみから前記レーザ溶接装置６によって複数箇所に亘ってレーザ光が照射され、これによって、各パネル部品同士が溶接されることになる。

これらパネル部品同士の重ね合わせ状態としては、図示しない溶接作業台上に、各サイメンインナパネル４１〜４４が載置され、この各サイメンインナパネル４１〜４４上に各サイメンリインフォースメント２１〜２５が重ね合わされ、更に、この各サイメンリインフォースメント２１〜２５上にサイメンアウタパネル３が重ね合わされる。

このようにしてパネル部品同士が重ね合わされた状態にあっては、センタピラーインナパネル４１の上側にセンタピラーリインフォースメント２１が重ね合わされている。ルーフサイドレールインナパネル４２の上側にルーフサイドレールリインフォースメント２２およびフロントピラーアッパリインフォースメント２４が重ね合わされている。フロントピラーインナパネル４３の上側にフロントピラーロアリインフォースメント２５が重ね合わされている。また、センタピラーリインフォースメント２１の上側にサイメンアウタパネル３のセンタピラーアウタ３１が重ね合わされている。ルーフサイドレールリインフォースメント２２の上側にサイメンアウタパネル３のルーフサイドレールアウタ３２が重ね合わされている。ロッカリインフォースメント２３の上側にサイメンアウタパネル３のロッカアウタ３３が重ね合わされている。フロントピラーアッパリインフォースメント２４およびフロントピラーロアリインフォースメント２５の上側にフロントピラーアウタ３４が重ね合わされている。リヤフェンダインナパネル４４の上側にサイメンアウタパネル３のリヤフェンダアウタ３５が重ね合わされている。

そして、このようにして重ね合わされた各パネル部品が図示しないクランプ機構によって相対的な移動が不能となるようにクランプされる。このようにして、各パネル部品同士が重ね合わされた状態で上側からレーザ光が照射され、これによって、各パネル部品同士が溶接される。

レーザ光が照射されて接合される部分の一例について説明する。図３はレーザ溶接工程を説明するためのセンタピラー部分の断面図（図１におけるIII−III線に沿った断面図）である。前述したように、このセンタピラー部分にあっては、センタピラーインナパネル４１の上側にセンタピラーリインフォースメント２１が重ね合わされ、このセンタピラーリインフォースメント２１の上側にサイメンアウタパネル３のセンタピラーアウタ３１が重ね合わされている。また、センタピラーリインフォースメント２１は、センタピラーアウタリインフォースメント２６とセンタピラーインナリインフォースメント２７とから構成されている。

ここで、このセンタピラー部分を構成しているセンタピラーインナパネル４１、センタピラーアウタリインフォースメント２６、センタピラーインナリインフォースメント２７、センタピラーアウタ３１の構成について説明する。サイメン１が車体に組み付けられた状態にあっては、図３における上側が車幅方向の外側となり、図３における左側が車体前方側となる。

センタピラーインナパネル４１は、断面形状が、車幅方向の外側に開放したハット形状を成している。つまり、このセンタピラーインナパネル４１は、車体前後方向および車体上下方向に沿って延びる第１プレート部４１ａ、この第１プレート部４１ａにおける車体前方側の端縁から車幅方向の外側に向かって延びる前側第２プレート部４１ｂ、前記第１プレート部４１ａにおける車体後方側の端縁から車幅方向の外側に向かって延びる後側第２プレート部４１ｃ、前記前側第２プレート部４１ｂの先端縁（車幅方向の外側の先端縁）から車体前方側に向かって延びる前側フランジ部４１ｄ、前記後側第２プレート部４１ｃの先端縁（車幅方向の外側の先端縁）から車体後方側に向かって延びる後側フランジ部４１ｅを備えている。

センタピラーアウタリインフォースメント２６は、断面形状が、車幅方向の内側に開放したハット形状を成している。つまり、このセンタピラーアウタリインフォースメント２６は、車体前後方向および車体上下方向に沿って延びる第１プレート部２６ａ、この第１プレート部２６ａにおける車体前方側の端縁から車幅方向の内側に向かって延びる前側第２プレート部２６ｂ、前記第１プレート部２６ａにおける車体後方側の端縁から車幅方向の内側に向かって延びる後側第２プレート部２６ｃ、前記前側第２プレート部２６ｂの先端縁（車幅方向の内側の先端縁）から車体前方側に向かって延びる前側フランジ部２６ｄ、前記後側第２プレート部２６ｃの先端縁（車幅方向の内側の先端縁）から車体後方側に向かって延びる後側フランジ部２６ｅを備えている。そして、このセンタピラーアウタリインフォースメント２６の前側フランジ部２６ｄが、前記センタピラーインナパネル４１の前側フランジ部４１ｄに重ね合わされている。また、このセンタピラーアウタリインフォースメント２６の後側フランジ部２６ｅが、前記センタピラーインナパネル４１の後側フランジ部４１ｅに重ね合わされている。

センタピラーインナリインフォースメント２７は、車体前後方向および車体上下方向に沿って延びる第１プレート部２７ａ、この第１プレート部２７ａにおける車体前方側の端縁から車幅方向の内側に向かって延びる前側第２プレート部２７ｂ、前記第１プレート部２７ａにおける車体後方側の端縁から車幅方向の内側に向かって延びる後側第２プレート部２７ｃを備えている。そして、このセンタピラーインナリインフォースメント２７の第１プレート部２７ａが、前記センタピラーアウタリインフォースメント２６の第１プレート部２６ａ（第１プレート部２６ａにおいて車幅方向の内側を向いている面）に重ね合わされている。また、このセンタピラーインナリインフォースメント２７の前側第２プレート部２７ｂが、前記センタピラーアウタリインフォースメント２６の前側第２プレート部２６ｂ（前側第２プレート部２６ｂにおいて車体後方側を向いている面）に重ね合わされている。また、このセンタピラーインナリインフォースメント２７の後側第２プレート部２７ｃが、前記センタピラーアウタリインフォースメント２６の後側第２プレート部２６ｃ（後側第２プレート部２６ｃにおいて車体前方側を向いている面）に重ね合わされている。

センタピラーアウタ３１は、車体前後方向および車体上下方向に沿って延びる第１プレート部３１ａ、この第１プレート部３１ａにおける車体前方側の端縁から車幅方向の内側に向かって延びる前側第２プレート部３１ｂ、前記第１プレート部３１ａにおける車体後方側の端縁から車幅方向の内側に向かって延びる後側第２プレート部３１ｃ、前記前側第２プレート部３１ｂの先端縁（車幅方向の内側の先端縁）から車体前方側に向かって延びる前側フランジ部３１ｄを備えている。そして、このセンタピラーアウタ３１の第１プレート部３１ａが、前記センタピラーアウタリインフォースメント２６の第１プレート部２６ａ（第１プレート部２６ａにおいて車幅方向の外側を向いている面）に重ね合わされている。また、このセンタピラーアウタ３１の前側第２プレート部３１ｂが、前記センタピラーアウタリインフォースメント２６の前側第２プレート部２６ｂ（前側第２プレート部２６ｂにおいて車体前方側を向いている面）に重ね合わされている。また、このセンタピラーアウタ３１の後側第２プレート部３１ｃが、前記センタピラーアウタリインフォースメント２６の後側第２プレート部２６ｃ（後側第２プレート部２６ｃにおいて車体後方側を向いている面）に重ね合わされている。また、このセンタピラーアウタ３１の前側フランジ部３１ｄが、前記センタピラーアウタリインフォースメント２６の前側フランジ部２６ｄ（前側フランジ部２６ｄにおいて車幅方向の外側を向いている面）に重ね合わされている。

そして、互いに重ね合わされているセンタピラーアウタ３１の第１プレート部３１ａ、センタピラーアウタリインフォースメント２６の第１プレート部２６ａ、センタピラーインナリインフォースメント２７の第１プレート部２７ａに亘って上側（車幅方向の外側）からレーザ光が照射され、これら各部３１ａ，２６ａ，２７ａが溶融されることで一体的に接合される。また、互いに重ね合わされているセンタピラーアウタ３１の前側フランジ部３１ｄ、センタピラーアウタリインフォースメント２６の前側フランジ部２６ｄ、センタピラーインナパネル４１の前側フランジ部４１ｄに亘って上側からレーザ光が照射され、これら各部３１ｄ，２６ｄ，４１ｄが溶融されることで一体的に接合される。更に、互いに重ね合わされているセンタピラーアウタリインフォースメント２６の後側フランジ部２６ｅ、センタピラーインナパネル４１の後側フランジ部４１ｅに亘って上側からレーザ光が照射され、これら各部２６ｅ，４１ｅが溶融されることで一体的に接合される。

以下、レーザ溶接工程について説明する。

図４は、ＬＳＷを説明するためのセンタピラーアウタ３１の前側フランジ部３１ｄ、センタピラーアウタリインフォースメント２６の前側フランジ部２６ｄ、センタピラーインナパネル４１の前側フランジ部４１ｄの断面図である。

レーザ溶接が開始されると、レーザ溶接装置６のレーザスキャナ８から出射されたレーザ光（図４の一点鎖線を参照）はセンタピラーアウタ３１の前側フランジ部３１ｄの表面に向けて照射される。この際、レーザ溶接装置６は、レーザ光の照射軌跡が占める領域によって円形状（前側フランジ部３１ｄを正面から見た形状が円形状）が形成されるように、照射したレーザを走査し、図４（ａ）（ｂ）に示すように、センタピラーアウタ３１の前側フランジ部３１ｄの金属材料、センタピラーアウタリインフォースメント２６の前側フランジ部２６ｄの金属材料、および、センタピラーインナパネル４１の前側フランジ部４１ｄの金属材料をそれぞれ溶融し、これら各部３１ｄ，２６ｄ，４１ｄに亘って溶融池を形成する（第１の走査）。この場合のレーザ光の条件（レーザ光の光量やレーザ光の焦点位置等）は、該レーザ光がセンタピラーインナパネル４１の前側フランジ部４１ｄを貫通することなく、センタピラーアウタ３１の前側フランジ部３１ｄ、センタピラーアウタリインフォースメント２６の前側フランジ部２６ｄ、および、センタピラーインナパネル４１の前側フランジ部４１ｄを溶融可能とする値として実験またはシミュレーションによって設定される。例えば、レーザ光の焦点位置がセンタピラーアウタ３１の前側フランジ部３１ｄの表面とされ、この状態で、センタピラーインナパネル４１の前側フランジ部４１ｄまで溶融されるレーザ光の光量に設定される。なお、これらはこれに限定されるものではない。また、本実施形態では、レーザ光の照射軌跡によって円形状が形成される構成としたが、楕円形状等であってもよい。

その後、レーザ溶接装置６は、レーザ光の走査によって、前記溶融池内の溶融金属を攪拌して流動させる。つまり、溶融池の中心を貫通する軸Ｐ周りを所定方向（図４（ｃ）における矢印Ｒの向き）に向けて回転するように、レーザ光を走査する（第２の走査）。これにより、溶融池内で溶融金属がかき混ぜられる。このとき、溶融池は、溶融金属が周方向へ流動することによって、すり鉢形状に形成される。同時に、溶融池では、溶融金属のうねりが生じる。この溶融金属のうねりが生じている溶融池は、溶融金属の表面張力によって纏まり、孔空きまたは分離ビードのない接合部が形成され、これによって、センタピラーアウタ３１の前側フランジ部３１ｄ、センタピラーアウタリインフォースメント２６の前側フランジ部２６ｄ、および、センタピラーインナパネル４１の前側フランジ部４１ｄが一体的に溶接される。

このように本実施形態におけるレーザ溶接では、前述した第１の走査の後、前述した第２の走査が行われる。

仮に前記第１の走査のみを行った場合、この走査によってセンタピラーアウタ３１の前側フランジ部３１ｄおよびセンタピラーアウタリインフォースメント２６の前側フランジ部２６ｄの金属材料の溶融は継続されるのに対し、センタピラーインナパネル４１の前側フランジ部４１ｄの金属材料（溶融金属）は徐々に冷却されていき、この冷却された部分と、新たに溶融した部分との間では攪拌混合が行われないことになるため、溶融が不十分となって、完全に溶融しなかった金属材料が存在してしまう虞がある。また、溶融池の深さ方向において、センタピラーアウタ３１の前側フランジ部３１ｄおよびセンタピラーアウタリインフォースメント２６の前側フランジ部２６ｄの金属材料と、センタピラーインナパネル４１の前側フランジ部４１ｄの金属材料との溶融の程度に差が生じることになり、溶融池全体の溶融程度が不均一となり、また、溶融池における気泡の排出が行われ難く、ビードに多くの気泡が存在することになる。これにより、十分な接合強度が得られなくなる可能性がある。また、冷却された部分と、新たに溶融した部分との間では攪拌混合が行われないため、この両部分の元素が十分に拡散せず、偏析が生じ、且つこの両部分の間には温度差が存在するため、金属組織が不均一になってしまう。これによっても、十分な接合強度が得られなくなる可能性がある。

本実施形態では、前記第１の走査の後に第２の走査を行うことで、溶融池では、レーザ光の走査によって溶融金属が流動しながらうねりが生じているため、溶融池は十分に溶融且つ攪拌混合され、気泡の排出が良好に行われる。また、溶融池は、レーザ光の走査によって流動しながらうねっているため、溶融池は十分に攪拌混合され、元素が十分に拡散して偏析が抑制され、且つ温度が均一化されることで組織が不均一となることを抑制できる。これにより、十分な接合強度を得ることができる。

ここでは、センタピラーアウタ３１の前側フランジ部３１ｄ、センタピラーアウタリインフォースメント２６の前側フランジ部２６ｄ、センタピラーインナパネル４１の前側フランジ部４１ｄの溶接について説明したが、その他の溶接箇所についても同様のレーザ溶接（ＬＳＷ）が行われる。

以上説明したように、本実施形態では、複数のパネル部品を、閉断面構造を成すように重ね合わせた状態で、その重ね合わせ部分に対して一方側のみからレーザ光を照射し且つこのレーザ光によって溶融した前記各パネル部品の溶融金属で成る溶融池を前記レーザ光の走査によって攪拌させて、前記各パネル部品同士を接合するレーザ溶接によって、前記複数のパネル部品で成る閉断面構造を作製している。このため、１工程のみで、複数のパネル部品で成る閉断面構造を作製することができ、工程数の削減を図ることができる（従来の抵抗スポット溶接を利用するものにあっては溶接ガンの挿入スペースを確保する必要から工程数が多くなっていた）。この工程数の削減は、溶接ロボットの設置台数の削減に繋がる。その結果、製造ラインの設備費の低廉化や、設備の小型化を図ることができる。一例として、従来の抵抗スポット溶接を利用するものに比べて、溶接ロボットの設置台数を１／８程度まで削減することができ、設備の大きさを１／３程度まで小さくすることができる。また、前記ＬＳＷを使用した場合、抵抗スポット溶接で懸念される溶接電流の分流（分散）が生じないため、溶接点同士の間隔（溶接ピッチ）を小さくすることができ、総溶接点数を多くすることができて、車体の剛性を高めることができる。

−他の実施形態−
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲および該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。

例えば、前記実施形態では、車体のサイメン１の組み立てに本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、車体の他の部分の組み立てに対しても適用することが可能である。

本発明は、車体を構成する複数のパネル部品をＬＳＷによって一体的に接合する車体組立方法に適用可能である。

１ サイメン
２１ センタピラーリインフォースメント
２２ ルーフサイドレールリインフォースメント
２３ ロッカリインフォースメント
２４ フロントピラーアッパリインフォースメント
２５ フロントピラーロアリインフォースメント
２６ センタピラーアウタリインフォースメント
２７ センタピラーインナリインフォースメント
３ サイメンアウタパネル
４１ センタピラーインナパネル
４２ ルーフサイドレールインナパネル
４３ フロントピラーインナパネル
４４ リヤフェンダインナパネル
６ レーザ溶接装置

Claims (1)

1. 複数のパネル部品を、閉断面構造を成すように溶接によって一体的に接合する車体組立方法であって、
   前記複数のパネル部品を、閉断面構造を成すように重ね合わせた状態で、その重ね合わせ部分に対して一方側のみからレーザ光を照射し且つこのレーザ光によって溶融した前記各パネル部品の溶融金属で成る溶融池を前記レーザ光の走査によって攪拌させて、前記各パネル部品同士を接合するレーザ溶接により、前記複数のパネル部品で成る閉断面構造を作製することを特徴とする車体組立方法。

Images