(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の材料からなる第１部材と、
前記第１の材料と異なる第２の材料からなる第２部材と、
少なくとも前記第１部材を貫通して前記第１部材と前記第２部材とを接合するリベットと、
前記リベットの周囲における前記第１部材の前記第２部材側に設けられ、前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方によって形成されると共に、前記第１部材と前記第２部材との間に間隙を形成し、内部に樹脂部材が配置される樹脂充填部と、
を有し、
前記第２の材料が、金属材料からなり、
前記リベットが、前記第１部材と接触する頭部と、前記第１部材を貫通する軸部とを備え、
前記軸部が前記第２部材と溶接により接合されている接合構造。
【請求項２】
前記リベットの周囲における前記第１部材の前記第２部材と反対側には、内部に樹脂部材が配置される他の樹脂充填部が設けられている請求項１に記載の接合構造。
【請求項３】
前記第２部材は、前記第１部材よりも線膨張係数の低い材料により形成されている請求項１又は請求項２に記載の接合構造。
【請求項４】
前記樹脂充填部に配置される樹脂部材が、接着剤である請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の接合構造。
【請求項５】
前記第１部材の壁部から屈曲されたフランジ部が前記リベットにより前記第２部材と接合されており、
前記他の樹脂充填部が前記フランジ部にビード部により形成され、
前記ビード部が前記フランジ部における前記壁部との境界部まで設けられている請求項２に記載の接合構造。
【請求項６】
前記樹脂充填部に連通されると共に、複数の前記リベットの間を繋ぐように他のビード部が設けられている請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の接合構造。
【請求項８】
前記リベットの前記第２部材と対向する面に、前記第２部材に向かって突出する少なくとも２つの凸部を備える請求項１又は請求項４に記載の接合構造。
【請求項９】
前記リベットの前記第２部材と対向する面における前記凸部と隣接する位置に、前記第２部材に対して反対方向に窪んだ凹部を備える請求項８に記載の接合構造。
【請求項１０】
前記凸部は、前記リベットの前記第２部材と対向する面の中心部と周縁部に設けられている請求項８又は請求項９に記載の接合構造。
【請求項１２】
前記頭部における前記軸部と隣接する位置に前記第２部材に対して反対方向に窪んだ溝部が設けられている請求項１に記載の接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異種材を接合する接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２０１０−２０７８９８号公報）には、異種材として、鉄製の板材とアルミニウム合金製の板材とをリベットを用いて接合する構造が開示されている。この構造では、アルミニウム合金製の板材にリベットの軸部を貫通させると共に、リベットの軸部の先端を鉄製の板材に接触させた状態で、リベットの軸部と鉄製の板材をスポット溶接により接合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０７８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１（特開２０１０−２０７８９８号公報）に記載の構造では、異種材としての２枚の板材をリベットにより接合した場合、高温環境下で２枚の板材の間に熱歪みが発生する可能性がある。【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、異種材を接合した場合に熱歪みの発生を抑制することができる接合構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様の接合構造は、第１の材料からなる第１部材と、前記第１の材料と異なる第２の材料からなる第２部材と、少なくとも前記第１部材を貫通して前記第１部材と前記第２部材とを接合するリベットと、前記リベットの周囲における前記第１部材の前記第２部材側に設けられ、前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方によって形成されると共に、前記第１部材と前記第２部材との間に間隙を形成し、内部に樹脂部材が配置される樹脂充填部と、を有し、前記第２の材料が、金属材料からなり、前記リベットが、前記第１部材と接触する頭部と、前記第１部材を貫通する軸部とを備え、前記軸部が前記第２部材と溶接により接合されている。【０００７】
本発明の第２の態様の接合構造は、第１の態様に記載の接合構造において、前記リベットの周囲における前記第１部材の前記第２部材と反対側には、内部に樹脂部材が配置される他の樹脂充填部が設けられている。【０００８】
本発明の第３の態様の接合構造は、第１の態様又は第２の態様に記載の接合構造において、前記第２部材は、前記第１部材よりも線膨張係数の低い材料により形成されている。【０００９】
本発明の第４の態様の接合構造は、第１の態様から第３の態様までのいずれか１つの態様に記載の接合構造において、前記樹脂充填部に配置される樹脂部材が、接着剤である。【００１０】
本発明の第５の態様の接合構造は、第２の態様に記載の接合構造において、前記第１部材の壁部から屈曲されたフランジ部が前記リベットにより前記第２部材と接合されており、前記他の樹脂充填部が前記フランジ部にビード部により形成され、前記ビード部が前記フランジ部における前記壁部との境界部まで設けられている。【００１１】
本発明の第６の態様の接合構造は、第１の態様から第５の態様までのいずれか１つの態様に記載の接合構造において、前記樹脂充填部に連通されると共に、複数の前記リベットの間を繋ぐように他のビード部が設けられている。【００１３】
本発明の第８の態様の接合構造は、第１の態様又は第４の態様に記載の接合構造において、前記リベットの前記第２部材と対向する面に、前記第２部材に向かって突出する少なくとも２つの凸部を備える。【００１４】
本発明の第９の態様の接合構造は、第８の態様に記載の接合構造において、前記リベットの前記第２部材と対向する面における前記凸部と隣接する位置に、前記第２部材に対して反対方向に窪んだ凹部を備える。【００１５】
本発明の第１０の態様の接合構造は、第８の態様又は第９の態様に記載の接合構造において、前記凸部は、前記リベットの前記第２部材と対向する面の中心部と周縁部に設けられている。【００１７】
本発明の第１２の態様の接合構造は、第１の態様に記載の接合構造において、前記頭部における前記軸部と隣接する位置に前記第２部材に対して反対方向に窪んだ溝部が設けられている。【００１８】
本発明の第１の態様の接合構造によれば、第１の材料からなる第１部材と、第１の材料と異なる第２の材料からなる第２部材とが、少なくとも第１部材を貫通するリベットにより接合されている。リベットの周囲における第１部材の第２部材側には、第１部材及び第２部材の少なくとも一方によって樹脂充填部が形成されている。樹脂充填部により第１部材と第２部材との間に間隙が形成されると共に、樹脂充填部の内部に樹脂部材が配置されている。【００１９】
一般的に線膨張係数の異なる第１部材と第２部材とをリベットにより接合した場合、高温環境下で線膨張係数の差により第１部材と第２部材との間で熱歪みが発生しやすい。これに対して、本態様の接合構造では、樹脂充填部の内部に樹脂部材が配置されているため、樹脂部材により第１部材と第２部材との間の線膨張係数の差による熱歪みが吸収される。このため、高温環境下で、第１部材と第２部材との間の熱歪みの発生を抑制することができる。
また、第２の材料が、金属材料からなり、リベットの頭部が第１部材と接触し、リベットの軸部が第１部材を貫通すると共に軸部が第２部材と溶接により接合されている。その際、第１部材と第２部材との間に樹脂充填部により間隙が形成されていることで、リベットの軸部と第２部材との溶接時に電流の分流を抑制し、リベットと第２部材との溶接強度を確保することができる。【００２０】
本発明の第２の態様の接合構造によれば、リベットの周囲における第１部材の第２部材と反対側に、内部に樹脂部材が配置される他の樹脂充填部が設けられている。他の樹脂充填部の内部に配置された樹脂部材により、第１部材とリベットとの電食による腐食の発生を抑制することができる。【００２１】
本発明の第３の態様の接合構造によれば、第２部材は、第１部材よりも線膨張係数の低い材料により形成されている。このため、第２部材に樹脂充填部を形成する場合に比べて、第１部材に樹脂充填部を形成しやすい。【００２２】
本発明の第４の態様の接合構造によれば、樹脂充填部に配置される樹脂部材が接着剤であり、第１部材と第２部材とが接着剤により接着される。その際、樹脂充填部により、より均一な接着剤の厚みを確保することができるため、接着強度を向上させることができる。【００２３】
本発明の第５の態様の接合構造によれば、第１部材の壁部から屈曲されたフランジ部がリベットにより第２部材と接合されており、他の樹脂充填部がフランジ部にビード部により形成されると共に、ビード部がフランジ部における壁部との境界部まで設けられている。フランジ部にビード部が形成されていることで、リベットによるフランジ部の接合面の剛性・強度を向上させることができ、第１部材と第２部材との熱線膨張係数の差による熱歪みの発生をより効果的に抑制することができる。【００２４】
本発明の第６の態様の接合構造によれば、樹脂充填部に連通されると共に、複数のリベットの間を繋ぐように他のビード部が設けられている。このため、接合されたリベット間の剛性・強度を向上させることができ、第１部材と第２部材との熱線膨張係数の差による熱歪みの発生をより効果的に抑制することができる。また、他のビード部が樹脂充填部に連通されていることで、第１部材と第２部材の接合時に樹脂部材が他のビード部で留まる。これにより、第１部材と第２部材との間からの樹脂部材のはみ出しが抑制され、シール効果を向上させることができる。【００２６】
本発明の第８の態様の接合構造によれば、リベットの第２部材と対向する面に、第２部材に向かって突出する少なくとも２つの凸部を備えている。これにより、リベットと第２部材を溶接等により接合する際に、少なくとも２つの凸部から溶け始める。このため、１点の局部的な熱ムラに伴うリベットと第２部材との接合不良の発生を抑制することができる。【００２７】
本発明の第９の態様の接合構造によれば、リベットの第２部材と対向する面における凸部と隣接する位置に、第２部材に対して反対方向に窪んだ凹部を備えている。これにより、リベットと第２部材を溶接等により接合する際に、凸部の溶けた部分が凹部に流動する。このため、リベットと第２部材との溶接面積を拡大することができる。【００２８】
本発明の第１０の態様の接合構造によれば、凸部は、リベットの第２部材と対向する面の中心部と周縁部に設けられており、リベットと第２部材とをより安定して接合することができる。【００２９】
また、第２の材料が、金属材料からなり、リベットの頭部が第１部材と接触し、リベットの軸部が第１部材を貫通すると共に軸部が第２部材と溶接により接合されている。その際、リベットの第２部材と対向する面に、第２部材に向かって突出する少なくとも２つの凸部を備えていることにより、１点の局部的な熱ムラに伴うリベットと第２部材との接合不良の発生を抑制することができる。【００３０】
本発明の第１２の態様の接合構造によれば、リベットの頭部における軸部と隣接する位置に第２部材に対して反対方向に窪んだ溝部が設けられている。これにより、リベットの軸部を打ち込みにより第１部材に貫通させる際に、第１部材の一部がリベットの溝部に入り込むことで、第１部材における第２部材と対向する側に凹溝を形成することが可能となる。このため、リベットの軸部と第２部材との溶接時に、リベットの溶けた部分が入り込む領域を増加させることができ、より安定して接合させることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の接合構造によれば、異種材を接合した場合に熱歪みの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、第１実施形態に係る接合構造が適用された車両の上部を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１中の２−２線に沿った車両の上部のリベット付近を示す断面図である。
【図３】図３は、図２中の３−３線に沿ったルーフパネルとルーフサイドレールとのリベットによる接合部を示す断面図である。
【図４】図４は、ルーフパネルとルーフサイドレールとのリベットによる接合部を車両上方側から見た状態で示す斜視図である。
【図５】図５は、車両のルーフを示す平面図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係る接合構造が適用された車両のフロアパネル及びロッカ付近を示す斜視図である。
【図７】図７は、図６に示すフロアパネルとロッカとのリベットによる接合部を示す斜視図である。
【図８】図８は、図７中の８−８線に沿ったフロアパネルとロッカとのリベットによる接合部を示す断面図である。
【図９】図９は、第３実施形態に係る接合構造が適用された２枚のパネルのリベットによる接合部を示す断面図である。
【図１０】図１０は、図９に示す接合前のリベットを示す側面図である。
【図１１】図１１は、第４実施形態に係る接合構造が適用された第１パネルと第２パネルとのリベットによる接合部付近の接合前の状態を示す断面図である。
【図１２】図１２は、第４実施形態に係る接合構造が適用された第１パネルと第２パネルとのリベットによる接合部付近の接合後の状態を示す断面図である。
【図１３】図１３は、第５実施形態に係る接合構造が適用された第１パネルと第２パネルとのリベットによる接合部付近の接合前の状態を示す断面図である。
【図１４】図１４は、第５実施形態に係る接合構造が適用された第１パネルと第２パネルとのリベットによる接合部付近の接合後の状態を示す断面図である。
【図１５】図１５は、比較例の接合構造が適用された第１パネルと第２パネルとのリベットによる接合部付近の接合過程を示す断面図である。
【図１６】図１６は、比較例の接合構造が適用された第１パネルと第２パネルとのリベットによる接合部付近の接合後の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
〔第１実施形態〕
以下、図１〜図５を用いて、本発明に係る接合構造の第１実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。
【００３４】
図１には、本実施形態に係る接合構造が適用された車両１０の上部が斜視図にて示されている。図１に示されるように、車両１０の側部には、車両前方側から順にフロントピラー１２、センターピラー１４、及びリアピラー１６が配設されている。なお、フロントピラー１２、センターピラー１４、及びリアピラー１６は、車両１０の両サイドに左右一対設けられている。フロントピラー１２、センターピラー１４、及びリアピラー１６の上方側における車両１０の上部の両サイドには、略車両前後方向に沿って延在される左右一対のルーフサイドレール２２が設けられている。
【００３５】
車両１０の上部には、左右一対のルーフサイドレール２２間に架け渡されるルーフパネル２４が設けられている。ルーフパネル２４は、略車両幅方向及び略車両前後方向に沿って延在されている。車両１０の上部におけるルーフパネル２４の前端部と後端部には、ルーフサイドレール２２の前端部同士を繋ぐフロントルーフヘッダ２６と、ルーフサイドレール２２の後端部同士を繋ぐリアルーフヘッダ（図示省略）とが設けられている。
【００３６】
ルーフサイドレール２２は、フロントピラー１２、センターピラー１４、及びリアピラー１６の上端部にそれぞれ結合されており、略車両前後方向を長手方向として配置された車両骨格部材とされている。ルーフサイドレール２２は、車両側面視にて車両前後方向中間部の高さが車両前後方向両端部の高さよりも高くなるように湾曲して形成されている。車両１０の側部のルーフサイドレール２２の下方側には、センターピラー１４の車両前方側に形成されたフロントサイドドア開口部３０と、センターピラー１４の車両後方側に形成されたリアサイドドア開口部３２とが設けられている。また、ルーフパネル２４の車両前方側には、フロントピラー１２の間にウィンドウシールドガラス３４が設けられている。
【００３７】
図２には、図１中の２−２線に沿った車両１０の上部が断面図にて示されている。図３には、図２中の３−３線に沿った車両１０の上部における接合構造２０が断面図にて示されている。図２及び図３に示されるように、本実施形態の接合構造２０は、第２部材としてのサイドパネルアウタ４４を備えたルーフサイドレール２２と、ルーフサイドレール２２間に架け渡される第１部材としてのルーフパネル２４と、ルーフサイドレール２２の車両幅方向内側の端部とルーフパネル２４の車両幅方向外側の端部とを接合するリベット３６と、を備えている。
【００３８】
図２に示されるように、ルーフサイドレール２２は、車両幅方向内側に配置されたルーフレールインナ４０と、ルーフレールインナ４０の車両幅方向外側に配置されたルーフレールリインフォース（第２部材）４２と、ルーフレールリインフォース４２の車両幅方向外側に配置されたサイドパネルアウタ（第２部材）４４と、を備えている。ルーフレールインナ４０は、車両正面視にて車両幅方向中間部が略Ｌ字状に屈曲された屈曲部４０Ａと、屈曲部４０Ａの車両内側の上端部から車両幅方向内側に延びたフランジ部４０Ｂと、屈曲部４０Ａの車両外側の下端部から車両斜め下方側に延びたフランジ部４０Ｃと、を備えている。
【００３９】
ルーフレールリインフォース４２は、車両幅方向外側に凸状に突出するように形成された突出部４２Ａと、突出部４２Ａの車両内側端部から車両幅方向内側に延びたフランジ部４２Ｂと、突出部４２Ａの車両外側端部から車両斜め下方側に延びたフランジ部４２Ｃと、を備えている。サイドパネルアウタ４４は、ルーフレールリインフォース４２の突出部４２Ａを覆うように車両幅方向外側に突出するように形成された突出部４４Ａと、突出部４４Ａの車両内側端部から車両幅方向内側に延びたフランジ部４４Ｂと、突出部４４Ａの下端部から車両斜め下方側に延びたフランジ部４４Ｃと、を備えている。
【００４０】
ルーフレールインナ４０とルーフレールリインフォース４２とサイドパネルアウタ４４は、車両下方側から順に車両内側のフランジ部４０Ｂ、４２Ｂ、４４Ｂが重ね合わされると共に、車両外側のフランジ部４０Ｃ、４２Ｃ、４４Ｃが重ね合わされた状態で、これらがそれぞれ溶接により接合されている。車両内側のフランジ部４０Ｂ、４２Ｂ、４４Ｂは、車両正面視にて略横方向に配置されている。
【００４１】
ルーフパネル２４は、略車両幅方向及び略車両前後方向に沿って延在される一般部２４Ａと、一般部２４Ａの車両幅方向外側端部から略車両下方側に延びた壁部としての縦壁部２４Ｂと、縦壁部２４Ｂの下端部から略車両幅方向外側に延びたフランジ部２４Ｃと、を備えている。ルーフパネル２４のフランジ部２４Ｃの下面は、サイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂの上面に配置された状態で、フランジ部２４Ｃとフランジ部４４Ｂがリベット３６により接合されている。
【００４２】
より詳細には、サイドパネルアウタ４４の突出部４４Ａの車両内側端部とルーフパネル２４の縦壁部２４Ｂとの間には、溝部が形成されており、溝部の底面に配置されたフランジ部２４Ｃとフランジ部４４Ｂがリベット３６により接合されている。リベット３６の上方側には、サイドパネルアウタ４４の突出部４４Ａの車両内側端部とルーフパネル２４の縦壁部２４Ｂとの間の溝部を覆うように隙詰部材４６が設けられている。隙詰部材４６には、リベット３６の上方まで垂下されたリップ部材４８が取り付けられている。
【００４３】
ルーフパネル２４は、大きな面積を有し、衝突や耐久性に関わる強度に対する影響が低い。このため、ルーフパネル２４は、軽量材料（炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、アルミニウム合金、マグネシウム合金などの材料）で形成されている。本実施形態では、ルーフパネル２４は、アルミニウム合金（第１の材料）で形成されている。
【００４４】
ルーフサイドレール２２は骨格部材であり、衝突や耐久性に関する強度が必要である。このため、ルーフサイドレール２２は、金属材料の一例としての鋼板（第２の材料）で形成されている。すなわち、ルーフサイドレール２２を構成するサイドパネルアウタ４４とルーフレールリインフォース４２等は、ルーフパネル２４を構成する第１の材料と異なる第２の材料（鋼板）で形成されている。本実施形態では、ルーフサイドレール２２を構成するサイドパネルアウタ４４とルーフレールリインフォース４２等は、ルーフパネル２４を構成する材料よりも線膨張係数の低い材料により形成されている。
【００４５】
車両１０では、軽量材料からなるルーフパネル２４を採用することで、車体軽量化による燃費・排ガスの削減効果や、車両１０の部品質量の低減による操縦安定性を向上させる効果を狙っている。特に、ルーフパネル２４は、車両１０の重心高さよりも高い位置にある部品であるため、操縦安定性を向上させる効果が大きい。衝突や耐久性に関わる強度に対する影響が低い大面積のルーフパネル２４が、重い鋼板から炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）やアルミニウム合金などの軽量材料に置換される例は、今後もさらに増加していくと考えられる。この場合、ルーフパネル２４とルーフサイドレール２２（サイドパネルアウタ４４等）は異種材の接合となる。
【００４６】
本実施形態の接合構造２０では、リベット３６は、サイドパネルアウタ４４を構成する材料と同じ鋼製とされている。なお、リベット３６の材料は、これに限定されず、サイドパネルアウタ４４を構成する材料と異なる材料で形成されていてもよい。図３に示されるように、リベット３６は、頭部３６Ａと軸部３６Ｂとを備えている。本実施形態では、頭部３６Ａは、略円形状に形成されている（図４参照）。
【００４７】
図３及び図４に示されるように、ルーフパネル２４のフランジ部２４Ｃには、サイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとの間に間隙を形成するために、フランジ部４４Ｂに対して反対側に突出した座面部５０が設けられている。座面部５０は、車両平面視にて略矩形状に形成されており、フランジ部２４Ｃの車両幅方向の外側端部から縦壁部２４Ｂとの境界部までの範囲に設けられている（図４参照）。
【００４８】
ルーフパネル２４の座面部５０には、リベット３６の軸部３６Ｂが貫通する貫通孔５０Ａが形成されている。座面部５０の上部側（サイドパネルアウタ４４と反対側）における貫通孔５０Ａの車両前方側と車両後方側には、車両上方に略三角形状（逆Ｖ字状）に突出する２本のビード部５２が形成されている。２本のビード部５２は、車両幅方向に沿ってフランジ部２４Ｃの車両幅方向の外側端部から縦壁部２４Ｂまでの範囲に形成されている。座面部５０の上部側の２本のビード部５２に挟まれた部位に、内部に樹脂部材としてのシール材５４が配置される他の樹脂充填部としての樹脂充填部５２Ａが設けられている。樹脂充填部５２Ａは、２本のビード部５２に挟まれた凹状部とされている。
【００４９】
すなわち、ルーフパネル２４の座面部５０の貫通孔５０Ａにリベット３６の軸部３６Ｂが貫通された状態で、リベット３６の頭部３６Ａの周囲の樹脂充填部５２Ａにシール材５４が塗布されている。樹脂充填部５２Ａの内部におけるリベット３６の頭部３６Ａの周囲にシール材５４が塗布されることで、鋼製のリベット３６とアルミニウム合金製のルーフパネル２４の座面部５０との間での電食による腐食の発生が抑制されるようになっている。
【００５０】
なお、ビード部５２の断面形状は、略三角形状に限定されるものではなく、半円や台形などの形状も選択でき、ビード部５２の高さは、シール材５４の塗布性から少なくともリベット３６の頭部３６Ａの高さよりも高く設定する必要がある。
【００５１】
ルーフパネル２４の座面部５０の下部側（サイドパネルアウタ４４側）には、フランジ部２４Ｃとサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとの間に間隙Ｆを形成すると共に、内部に樹脂部材としての接着剤５６が配置される凹状の樹脂充填部５０Ｂが設けられている。接着剤５６としては、構造用の接着剤などが用いられている。ルーフパネル２４の座面部５０とサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとを接着剤５６により接着させることで、座面部５０から接着剤５６がはみ出すことなく留まる。このため、接着剤５６により、ルーフパネル２４とサイドパネルアウタ４４との間での電食による腐食の発生が抑制されるようになっている。
【００５２】
鋼板からなるサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂと、鋼板と異なる軽量材料（異種材料）からなるルーフパネル２４のフランジ部２４Ｃとをスポット溶接（抵抗溶接）により直接接合することは不可能である。
【００５３】
本実施形態の接合構造２０では、リベット３６の軸部３６Ｂを、ルーフパネル２４の座面部５０の貫通孔５０Ａに貫通させ、リベット３６の軸部３６Ｂの先端をサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂの上面に接触させる。その際、リベット３６の軸部３６Ｂをプレス機などで打ち込んでルーフパネル２４の座面部５０の貫通孔５０Ａに貫通させる。そして、リベット３６の軸部３６Ｂの先端とサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとルーフレールリインフォース４２のフランジ部４２Ｂとをスポット溶接により接合させている。これにより、リベット３６の軸部３６Ｂとサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとが接合されると共に、リベット３６の頭部３６Ａが座面部５０に接触された状態となる。
【００５４】
その際、図示を省略するが、リベット３６の頭部３６Ａの上面に上側スポット溶接ガン（電極）を当てる共に、リベット３６の車両下方の、ルーフレールリインフォース４２のフランジ部４２Ｂの下面に下側スポット溶接ガン（電極）を当てる。そのとき、上側スポット溶接ガン（電極）と下側スポット溶接ガン（電極）の上下方向の軸線がほぼ一致するように配置する。この状態で、上側スポット溶接ガン（電極）と下側スポット溶接ガン（電極）に電流を流すことで、リベット３６の軸部３６Ｂとサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとルーフレールリインフォース４２のフランジ部４２Ｂに跨って溶接ナゲット４５が形成され、これらが接合される。
【００５５】
ルーフパネル２４の座面部５０とサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとの間に間隙Ｆが形成されていることで、スポット溶接時の電流の分流が抑制される。これにより、リベット３６の軸部３６Ｂとルーフサイドレール２２（サイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとルーフレールリインフォース４２のフランジ部４２Ｂ）とのスポット溶接を安定的に、ほぼ均一の溶接強度とするようにしている。
【００５６】
また、ルーフパネル２４の座面部５０に、２本のビード部５２がフランジ部２４Ｃの車両幅方向の外側端部から縦壁部２４Ｂとの境界部まで形成されていることで、リベット３６を取り付ける座面部５０の剛性・強度を向上させることができる。これにより、高温環境下で、軽量材料からなるルーフパネル２４と、鋼板からなるルーフサイドレール２２（サイドパネルアウタ４４等）との線膨張係数の差による熱歪みを抑制するようにしている。
【００５７】
ルーフパネル２４のフランジ部２４Ｃの車両幅方向外側の端部とサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとの間には、車両前後方向に沿ってシール材５８が塗布されている（図２及び図４参照）。シール材５８が塗布されることで、ルーフパネル２４のフランジ部２４Ｃの車両幅方向外側の端部とサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとの間での電食による腐食の発生を抑制するようになっている。
【００５８】
図５に示されるように、リベット３６は、ルーフパネル２４のフランジ部２４Ｃに車両前後方向及び車両幅方向に沿って間隔をおいて複数配置されている。ルーフパネル２４のフランジ部２４Ｃにおける隣り合う複数のリベット３６の間には、一方のリベット３６側のビード部５２から他方のリベット３６側のビード部５２を繋ぐように、車両上方側に突出する他のビード部としてのビード部６０が設けられている（図４参照）。ビード部６０は、座面部５０の下部側の樹脂充填部５０Ｂに連通されている。本実施形態では、ビード部６０は、略三角形状に形成されているが、これに限定されず、半円や台形などの形状を選択してもよい。
【００５９】
ビード部６０が、隣り合うリベット３６の間を繋ぐように設けられていることで、接合されたリベット３６間の剛性・強度を向上させることができる。これにより、高温環境下で、軽量材料からなるルーフパネル２４と、鋼板からなるルーフサイドレール２２（サイドパネルアウタ４４等）との線膨張係数の差による熱歪みを抑制することが可能である。      
【００６０】
また、ビード部６０が樹脂充填部５０Ｂに連通されることで、樹脂充填部５０Ｂの接着剤５６によりルーフパネル２４の座面部５０とサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとが接着されたときに、余分な接着剤５６がビード部６０に入り込む。これにより、ルーフパネル２４の座面部５０とサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとの間からの接着剤５６のはみ出しが抑制されるようになっている。
【００６１】
なお、本実施形態では、ルーフパネル２４は、アルミニウム合金で形成されているが、これに代えて、マグネシウム合金や炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）などで形成してもよい。炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）からなるルーフパネル２４においては、ＣＦ（カーボン繊維）の繊維配向方向を成形時にコントロール（射出ゲートの位置、又は繊維シートのセット方向の調整等によりコントロール）してもよい。例えば、ＣＦ（カーボン繊維）の繊維配向方向を、接合されたリベット３６と次のリベット３６の長手方向に設定することにより、補強強化を相乗的に向上させることもできる。
【００６２】
ここで、本実施形態の接合構造２０の製造方法について説明する。
【００６３】
まず軽量材料で形成されたルーフパネル２４のフランジ部２４Ｃの座面部５０にリベット３６をプレス成形工程で打ち込む。また、これに代えて、ルーフパネル２４のプレス成形後に、ロボットに打ち込みツールを持たせた工程にて、ルーフパネル２４にリベット３６を打ち込むようにしてもよい。
【００６４】
ボデー溶接工程にて、ボデー骨格が溶接により組み付けられる。これにより、車両１０のルーフサイドレール２２が組み付けられる。
【００６５】
ルーフパネル２４のフランジ部２４Ｃの座面部５０の下面に、接着剤５６を塗布する。なお、これに代えて、サイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂの上面に接着剤５６を塗布してもよい。この際、座面部５０の樹脂充填部５０Ｂ、ビード部５２の内部、ビード部６０の内部に接着剤５６が留まるように接着剤５６を塗布する。
【００６６】
その後、ルーフパネル２４のフランジ部２４Ｃをルーフサイドレール２２（サイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂの上面）にセットする。そして、リベット３６の中心位置を狙い、リベット３６の頭部３６Ａに上側スポット溶接ガンを当接させると共に、ルーフサイドレール２２のフランジ部の下面に下側スポット溶接ガンを当接させ、スポット溶接を実施する。
【００６７】
溶接が完了したボデーは、塗装工程に送られ、電着塗装が実施される。ここにおける電着塗装の乾燥焼き付け工程で、接着剤５６は完全に硬化する。
【００６８】
その後、リベット３６の頭部３６Ａの周囲の樹脂充填部５２Ａにシール材５４が塗布され、ルーフパネル２４のフランジ部２４Ｃの端部にシール材５８が塗布される。その際、塗布を確実にするため、ヘラなどでシール材５４とシール材５８をフラットにならす作業が行われる。この後、中塗り、上塗りの塗装工程が実施される。
【００６９】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００７０】
本実施形態の接合構造２０では、ルーフパネル２４の座面部５０にリベット３６の軸部３６Ｂが貫通され、リベット３６の軸部３６Ｂの先端がルーフサイドレール２２のサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂ等にスポット溶接により接合されている。リベット３６の頭部３６Ａの周囲におけるルーフパネル２４の座面部５０の上部側には、２本のビード部５２により樹脂充填部５２Ａが形成されており、樹脂充填部５２Ａの内部にシール材５４が塗布されている。
【００７１】
また、リベット３６の周囲におけるルーフパネル２４の座面部５０の下部側には、サイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂに対して反対側に突出した座面部５０により樹脂充填部５０Ｂが形成されている。これにより、座面部５０とサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとの間に間隙Ｆが形成されると共に、樹脂充填部５０Ｂの内部に樹脂部材からなる接着剤５６が塗布されている。これにより、座面部５０とサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとが接着剤５６により接着されている。
【００７２】
一般的に線膨張係数の異なるルーフパネルとルーフサイドレールとをリベットにより接合した場合、高温環境下で線膨張係数の差によりルーフパネルとルーフサイドレールとの間で熱歪みが発生しやすい。すなわち、アルミニウム合金や炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）などのパネルを、鋼板からなる骨格部材に接合した場合、線膨張係数の差による熱歪みが発生しやすい。特に塗装工程での焼き付け温度による影響が最も大きい。また、特に樹脂を含む異種材の場合、熱歪みが発生しやすくなる。
【００７３】
これに対して、本実施形態の接合構造２０では、樹脂充填部５０Ｂの内部の接着剤５６により、ルーフパネル２４の座面部５０とサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとが接着されているため、接着剤５６によりルーフパネル２４とサイドパネルアウタ４４の間の線膨張係数の差による熱歪みが吸収される。このため、高温環境下で、ルーフパネル２４とサイドパネルアウタ４４との間の熱歪みの発生を抑制することができる。
【００７４】
また、ルーフパネル２４のフランジ部２４Ｃには、樹脂充填部５２Ａを形成する２本のビード部５２がルーフパネル２４の縦壁部２４Ｂまで設けられている。このため、リベット３６を取り付けるフランジ部２４Ｃの接合面の剛性・強度を向上させることができ、高温環境下で、ルーフパネル２４とルーフサイドレール２２との線膨張係数の差による熱歪みの発生をより確実に抑制することができる。
【００７５】
さらに、ルーフパネル２４のフランジ部２４Ｃには、隣り合うリベット３６の間を繋ぐようにビード部６０が設けられており、接合されたリベット３６間の剛性・強度を向上させることができる。このため、高温環境下で、ルーフパネル２４とルーフサイドレール２２との線膨張係数の差による熱歪みの発生をより確実に抑制することができる。特に塗装工程では、高温となり、接合されたリベット３６とルーフパネル２４の長手方向に沿って配置された次のリベット３６の間で、ルーフパネル２４とサイドパネルアウタ４４との上下方向の口開き変形が発生することを抑制することができる。このため、口開き変形が冷却後に歪みとして残るのを防止することができる。
【００７６】
また、本実施形態の接合構造２０では、ルーフパネル２４の座面部５０とサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとの間に間隙Ｆが形成されている。これにより、リベット３６の軸部３６Ｂとルーフサイドレール２２（サイドパネルアウタ４４等）とのスポット溶接時に電流の分流を抑制し、リベット３６とルーフサイドレール２２（サイドパネルアウタ４４等）との溶接強度を確保することができる。
【００７７】
一般的に、アルミニウム合金や炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）などのパネルを、鋼板からなる骨格部材に接合する際に、抵抗溶接（スポット溶接）を実施すると、アルミニウム合金や炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）などのパネルの導電性が高いことによって、電流の分流による接合不良が発生する。
【００７８】
これに対して、本実施形態の接合構造２０では、ルーフパネル２４の座面部５０とサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとの間に間隙Ｆが形成されていることで、リベット３６の軸部３６Ｂとルーフサイドレール２２（サイドパネルアウタ４４等）とのスポット溶接時に電流の分流を抑制することができる。
【００７９】
また、ルーフパネル２４の座面部５０とサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとの間に間隙Ｆが形成されると共に、樹脂充填部５０Ｂの内部に接着剤５６が配置されている。これにより、異なる材料からなるルーフパネル２４とルーフサイドレール２２（サイドパネルアウタ４４）との間の電食による腐食の発生を抑制することができる。
一般的に異種材料が接触した部分では、高い電位の材料が腐食する電食が発生する可能性がある。これに対し、本実施形態では、樹脂充填部５０Ｂの内部に接着剤５６が配置されていることで、ルーフパネル２４とルーフサイドレール２２（サイドパネルアウタ４４）との間の電食による腐食の発生を抑制することができる。
【００８０】
また、樹脂充填部５０Ｂにより、座面部５０とサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとの間でより均一な接着剤５６の厚みを確保することができ、接着強度を向上させることができる。すなわち、間隙Ｆを接着剤５６の最大強度を発生できる寸法に設定することにより、接着剤５６の接着強度を最大活用することができる。一般的に構造用の接着剤５６は、０．５〜１．０ｍｍ程度が、最大強度を発生できる厚みである。また、確実に接着剤５６が樹脂充填部５０Ｂに留まることにより、確実なシール効果も発揮できる。
【００８１】
また、リベット３６の頭部３６Ａの周囲の樹脂充填部５２Ａの内部にシール材５４が配置されているため、異なる材料からなるリベット３６とルーフパネル２４との間の電食による腐食の発生を抑制することができる。また、座面部５０の上部側に樹脂充填部５２Ａを設けることで、シール材５４が確実に樹脂充填部５２Ａに留まると共に、シール材５４の塗布作業性を向上させることができる。すなわち、多めにシール材５４を塗布し、ヘラ作業でシール材５４の上面を平面にならすことで、シール品質を向上させることができる。
【００８２】
また、鋼板からなるサイドパネルアウタ４４は、アルミニウム合金からなるルーフパネル２４よりも線膨張係数の低い材料により形成されている。このため、ルーフパネル２４は、サイドパネルアウタ４４に比べて加工しやすいため、座面部５０からなる樹脂充填部５０Ｂと、２本のビード部５２からなる樹脂充填部５２Ａとを形成しやすい。
【００８３】
また、ビード部６０が樹脂充填部５０Ｂに連通されることで、樹脂充填部５０Ｂの接着剤５６によってルーフパネル２４のフランジ部２４Ｃとサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとが接着されたときに、余分な接着剤５６がビード部６０に入り込む。これにより、ルーフパネル２４の座面部５０とサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとの間から接着剤がはみ出すことが抑制される。
【００８４】
一般的に、べた合せ（接触）の接合部では、接着剤がはみ出し、接着接合の不良、及び電食対策不良による腐食が生じる可能性がある。これに対し、本実施形態では、接着剤５６がビード部６０で留まることにより、ルーフパネル２４の座面部５０とサイドパネルアウタ４４のフランジ部４４Ｂとの間から接着剤がはみ出すことが抑制される。このため、ルーフパネル２４とサイドパネルアウタ４４との電食による腐食の発生をより確実に抑制できると共に、シール効果と、安定した接着強度を得ることができる。また、ビード部６０に接着剤５６が入り込むことで、塗装工程における洗浄工程、化成処理、電着塗装の浴槽内で生じる洗浄液や塗装液の流れによって、接着剤５６が流れ落とされることを防止することもできる。
【００８５】
このように、本実施形態の接合構造２０では、軽量材料からなるルーフパネル２４を採用した場合でも、リベット３６によりルーフサイドレール２２（サイドパネルアウタ４４等）とルーフパネル２４との安定した接合を実現することができる。これにより、車体軽量化により燃費・排ガスの削減効果を向上させると共に、車両の部品質量の低減により操縦安定性を向上させることができる。特にルーフパネル２４は、車両１０の重心高さよりも高い位置になる部品であるため、操縦安定性をより効果的に向上させることが可能である。
【００８６】
〔第２実施形態〕
次に、図６〜図８を用いて、本発明に係る接合構造の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００８７】
図６に示されるように、車両１０の下部には、略車両幅方向及び略車両前後方向に沿って第１部材としてのフロアパネル７０が延在されている。フロアパネル７０の車両幅方向の両端部には、車両前後方向に沿ってロッカ７２が延在されている。
【００８８】
ロッカ７２は、車両幅方向内側に配置された第２部材としてのロッカインナパネル７４と、ロッカインナパネル７４の車両幅方向外側に配置されたロッカアウタパネル７６と、を備えている。ロッカインナパネル７４は、車両幅方向に沿った断面視（車両前後方向視）にて、車両幅方向外側が開放された断面ハット形状とされている（図７参照）。ロッカアウタパネル７６は、車両幅方向に沿った断面視（車両前後方向視）にて、車両幅方向内側が開放された断面ハット形状とされている。ロッカインナパネル７４とロッカアウタパネル７６は、上下一対のフランジ部が溶接等により接合されることで、閉断面構造とされている。
【００８９】
フロアパネル７０の車両幅方向両端部には、略車両前後方向及び略車両幅方向に延在される一般部（壁部）７０Ａから車両上方側に屈曲されたフランジ部７０Ｂが形成されている。フランジ部７０Ｂは、ロッカインナパネル７４に接合されている。また、フロアパネル７０の車両幅方向中央部には、略車両前後方向に沿って延在されるトンネル部７０Ｃが設けられている。
【００９０】
図７及び図８に示されるように、本実施形態の接合構造８０は、フロアパネル７０の車両幅方向外側のフランジ部７０Ｂとロッカ７２のロッカインナパネル７４との接合部に適用されている。フロアパネル７０のフランジ部７０Ｂには、第１実施形態と同様に、ロッカインナパネル７４との間に間隙を形成するための座面部５０が形成されており、座面部５０を貫通するリベット３６の車両前方側と車両後方側には、車両幅方向内側に突出する２本のビード部５２が形成されている。２本のビード部５２に挟まれた樹脂充填部５２Ａの内部には、シール材５４が塗布されている。
【００９１】
フロアパネル７０の座面部５０は、ロッカインナパネル７４との間に間隙Ｆを形成しており、座面部５０の車両幅方向外側に設けられた樹脂充填部５０Ｂの内部には、接着剤５６が塗布されている（図８参照）。
【００９２】
本実施形態の接合構造８０では、リベット３６の軸部３６Ｂを、フロアパネル７０の座面部５０の貫通孔５０Ａに貫通させ、リベット３６の軸部３６Ｂの先端とロッカインナパネル７４とをスポット溶接により接合している（図８参照）。
【００９３】
フロアパネル７０は、軽量材料（炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、アルミニウム合金、マグネシウム合金などの材料）で形成されている。本実施形態では、例えば、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）で形成されている。ロッカインナパネル７４は、鋼板で形成されている。リベット３６は、ロッカインナパネル７４を構成する材料と同じ鋼製とされている。
【００９４】
このような接合構造８０では、フロアパネル７０のフランジ部７０Ｂには、２本のビード部５２がフランジ部７０Ｂと略直交するフロアパネル７０の一般部７０Ａまで設けられている。このため、リベット３６を取り付けるフランジ部７０Ｂの接合面の剛性・強度を向上させることができ、高温環境下でフロアパネル７０とロッカインナパネル７４との線膨張係数の差による熱歪みの発生を抑制することができる。
【００９５】
また、フロアパネル７０のフランジ部７０Ｂには、隣り合うリベット３６（図示省略）の間を繋ぐようにビード部６０が設けられており、接合されたリベット３６間の剛性・強度を向上させることができる。このため、高温環境下で、フロアパネル７０とロッカインナパネル７４との線膨張係数の差による熱歪みの発生をより確実に抑制することができる。
【００９６】
また、フランジ部７０Ｂとロッカインナパネル７４との間に間隙Ｆが形成されていることで、リベット３６の軸部３６Ｂとロッカインナパネル７４とのスポット溶接時に電流の分流を抑制し、リベット３６とロッカインナパネル７４との溶接強度を確保することができる。
【００９７】
また、樹脂充填部５０Ｂの内部に接着剤５６が塗布されていることで、異なる材料からなるフロアパネル７０とロッカインナパネル７４との間の電食による腐食の発生を抑制することができる。また、リベット３６の頭部３６Ａの周囲の樹脂充填部５２Ａの内部にシール材５４が配置されているため、異なる材料からなるリベット３６とフロアパネル７０とのフランジ部７０Ｂの間の電食による腐食の発生を抑制することができる。
【００９８】
〔第３実施形態〕
次に、図９及び図１０を用いて、本発明に係る接合構造の第３実施形態について説明する。なお、第３実施形態において、第１及び第２実施形態と同一の構成要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００９９】
図９に示されるように、本実施形態の接合構造９０は、第１材料（例えば、ＣＦＲＰ、アルミニウム合金などの軽量材）からなる第１部材としての第１パネル９２と、第１材料と異なる第２材料（例えば、鋼板、ＣＦＲＰ、アルミニウム合金など）からなる第２部材としての第２パネル９４と、第１パネル９２と第２パネル９４とを接合するリベット９６と、を備えている。なお、接合構造９０を車両のどの部分に用いるかは限定されておらず、適宜に選択が可能である。
【０１００】
図１０に示すように、リベット９６は、頭部９６Ａと、頭部９６Ａと隣接する大径の第１軸部９６Ｂと、この第１軸部９６Ｂと隣接する小径の第２軸部９６Ｃと、を備えている。リベット９６の中心部には孔部９６Ｄが形成されており、孔部９６Ｄの内部に軸９８が挿通されている。軸９８の先端には、略三角形状の係止部９８Ａが設けられている。
【０１０１】
図９に示されるように、第１パネル９２には、リベット９６の第１軸部９６Ｂが貫通する貫通孔９２Ａが形成されており、第２パネル９４には、リベット９６の第２軸部９６Ｃが貫通する貫通孔９４Ａが形成されている。
【０１０２】
第１パネル９２と第２パネル９４とを接合する際には、リベット９６の第１軸部９６Ｂを第１パネル９２の貫通孔９２Ａに貫通させると共に、リベット９６の第２軸部９６Ｃを第２パネル９４の貫通孔９４Ａに貫通させる。この状態で、図示しないリベッターで軸９８を第２軸部９６Ｃと反対方向（図１０中の矢印Ｂ方向）に引っ張る。すなわち、リベッターで軸９８の係止部９８Ａを孔部９６Ｄに引き込み、第２軸部９６Ｃの先端をつぶして加締めることで、第１パネル９２と第２パネル９４とを接合する。
【０１０３】
このような接合構造９０は、リベット９６と第２パネル９４とを溶接することなく、第１パネル９２と第２パネル９４とを接合できるため、第２パネル９４の材料を金属に限定する必要がない。
【０１０４】
〔第４実施形態〕
次に、図１１及び図１２を用いて、本発明に係る接合構造の第４実施形態について説明する。なお、第４実施形態において、第１〜第３実施形態と同一の構成要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。また、これらの図において適宜示される矢印ＵＰは車両上方側を示している。
【０１０５】
図１１に示されるように、本実施形態の接合構造１１０は、第１材料（例えば、ＣＦＲＰ、アルミニウム合金などの軽量材）からなる第１部材としての第１パネル１１２と、第１材料と異なる第２材料（例えば、鋼板など）からなる第２部材としての第２パネル１１４と、第１パネル１１２と第２パネル１１４とを接合するリベット１１６と、を備えている。なお、接合構造１１０を車両のどの部分に用いるかは限定されておらず、適宜に選択が可能である。
【０１０６】
図１１に示されるように、リベット１１６は、頭部１１６Ａと軸部１１６Ｂとを備えている。本実施形態では、平面視（図１１中の下方方向視）にて頭部１１６Ａおよび軸部１１６Ｂは、略円形状に形成されている。リベット１１６は、軸部１１６Ｂの第２パネル１１４と対向する面１１８に、第２パネル１１４に向かって突出する少なくとも２つの凸部１２０、１２２とを備えている。凸部１２０は、軸部１１６Ｂの第２パネル１１４と対向する面１１８の中心部に設けられている。凸部１２２は、軸部１１６Ｂの第２パネル１１４と対向する面１１８の周縁部に設けられている。本実施形態では、凸部１２２は、平面視（図１１中の下方方向視）にて軸部１１６Ｂの周方向に沿って連続して略円形状に形成されている。なお、この構成に代えて、凸部を軸部の周方向に沿って不連続に複数形成してもよい。
【０１０７】
リベット１１６は、第２パネル１１４と対向する面１１８における凸部１２０と隣接する位置に、第２パネル１１４に対して反対方向に窪んだ凹部１２４を備えている。本実施形態では、凹部１２４は、平面視（図１１中の下方方向視）にて中心部の凸部１２０の周囲に、略円形状に連続して設けられている。
【０１０８】
また、リベット１１６は、第２パネル１１４と対向する面１１８における凸部１２２と隣接する位置に、第２パネル１１４に対して反対方向に窪んだ凹部１２６を備えている。本実施形態では、凹部１２６は、平面視（図１１中の下方方向視）にて周縁部の凸部１２２の半径方向内側に、略円形状に連続して設けられている。
【０１０９】
さらに、リベット１１６は、頭部１１６Ａにおける軸部１１６Ｂと隣接する位置（軸部１１６Ｂの根元部）に、第２パネル１１４に対して反対方向に窪んだ溝部１２８を備えている。本実施形態では、平面視（図１１中の下方方向視）にて溝部１２８は、軸部１１６Ｂの周囲に連続して略円形状に形成されている。
【０１１０】
本実施形態では、第１パネル１１２は、アルミニウム合金で形成されている。第１パネル１１２は、例えば、大きな面積を有し、衝突や耐久性に関わる強度に対する影響が低い部材などに適用されている。
【０１１１】
本実施形態では、第２パネル１１４は、鋼板で形成されている。第２パネル１１４は、例えば、衝突や耐久性に関する強度が必要な骨格部材などに適用されている。第２パネル１１４は、第１パネル１１２を構成する材料よりも線膨張係数の低い材料により形成されている。
【０１１２】
また、本実施形態では、リベット１１６は、第２パネル１１４を構成する材料と同じ鋼製とされている。なお、リベット１１６の材料は、これに限定されず、第２パネル１１４を構成する材料と異なる材料で形成されていてもよい。
【０１１３】
図１１に示されるように、リベット１１６の軸部１１６Ｂは、第１パネル１１２の貫通孔１１２Ａに貫通されている。本実施形態では、第１パネル１１２を下方側から略円筒状のダイスで支持し、リベット１１６の軸部１１６Ｂをプレス工程又は溶接工程などで打ち込むことで、リベット１１６の軸部１１６Ｂが第１パネル１１２を突き破り、貫通孔１１２Ａを開けながら軸部１１６Ｂを貫通させる（セルフピアッシング工法）。その際、ダイスにより、第１パネル１１２における軸部１１６Ｂの周囲に凹溝１３０が形成され、その第１パネル１１２の押された材料（アルミニウム合金）がリベット１１６の溝部１２８に流動する。すなわち、第１パネル１１２の押された部位がリベット１１６の溝部１２８に入り込んでいることで、リベット１１６と第１パネル１１２との嵌合力が向上する。
【０１１４】
本実施形態では、リベット１１６の軸部１１６Ｂが第１パネル１１２の貫通孔１１２Ａを貫通した状態で、リベット１１６の打ち込み側の面１１８は、第１パネル１１２の下面（頭部１１６Ａと反対側の面）とほぼ同一位置（面一）となるように設定されている。
【０１１５】
さらに、リベット１１６の軸部１１６Ｂが第１パネル１１２の貫通孔１１２Ａを貫通した状態で、リベット１１６の軸部１１６Ｂの先端（凸部１２０、１２２）を第２パネル１１４の上面に接触させる。この状態で、リベット１１６の軸部１１６Ｂを第２パネル１１４に溶接（スポット溶接）により接合する。リベット１１６の凸部１２０、１２２を第２パネル１１４の上面に接触させた状態で、リベット１１６の面１１８（第１パネル１１２の下面）と第２パネル１１４の上面とに隙間が設けられている。本実施形態では、この隙間は、例えば、０．２〜０．５ｍｍ、好ましくは、０．２〜０．３ｍｍに設定されているが、これらの範囲に限定するものではない。
【０１１６】
スポット溶接の際には、リベット１１６の頭部１１６Ａに一方のスポット溶接電極（上側スポット溶接ガン）を当接させ、第２パネル１１４の下面に他方のスポット溶接電極（下側スポット溶接ガン）を当接させる。この状態で、一対のスポット溶接電極に電流を流す。
【０１１７】
図１２に示されるように、本実施形態の接合構造１１０では、スポット溶接の際に、リベット１１６の軸部１１６Ｂに設けられた凸部１２０、１２２から溶け始める。すなわち、軸部１１６Ｂの凸部１２０、１２２が局部的かつ全体的にほぼ均一に溶ける。その際、溶けた凸部１２０は、これと隣接するリベット１１６の凹部１２４に流動する。また、溶けた凸部１２２は、これと隣接するリベット１１６の凹部１２６に流動する。これにより、リベット１１６の軸部１１６Ｂと第２パネル１１４との溶接面積を拡大できる。
【０１１８】
さらに、溶けた凸部１２２は、これと隣接する第１パネル１１２の凹溝１３０にも流動する。このため、リベット１１６の軸部１１６Ｂと第２パネル１１４との溶接時に、リベット１１６の溶けた部分が入り込む領域を増加させることができ、より安定して接合させることができる。また、リベット１１６の凹溝１３０に入り込んだ部分により、リベット１１６による第１パネル１１２の嵌合力（くわえ込み力）を増大させることができる。最終的には、第２パネル１１４の上面は、第１パネル１１２の下面と密着することになる。リベット１１６の軸部１１６Ｂが第２パネル１１４に溶接により接合された状態で、リベット１１６の頭部１１６Ａが第１パネル１１２と接触している（図１２参照）。これにより、リベット１１６により第１パネル１１２と第２パネル１１４とが接合される。
【０１１９】
このような接合構造１１０では、リベット１１６の第２パネル１１４と対向する面１１８に、第２パネル１１４に向かって突出する２つの凸部１２０、１２２が設けられているため、リベット１１６の軸部１１６Ｂと第２パネル１１４とをスポット溶接により接合する際に、凸部１２０、１２２から溶け始める。このため、１点の局部的な熱ムラに伴うリベット１１６と第２パネル１１４との接合不良の発生を抑制することができる。
【０１２０】
また、この接合構造１１０では、スポット溶接時のスポット溶接電極（スポット溶接ガン）の中心とリベット１１６の中心がずれた場合でも、リベット１１６の軸部１１６Ｂに設けられた凸部１２０、１２２が局部的かつ全体的にほぼ均一に溶ける。これにより、リベットが偏って溶けてリベットが軸方向に対して交差する方向に回転することを防止又は抑制することができる。このため、リベットの回転による溶接強度の低下、第１パネル１１２又は第２パネル１１４の歪み、バリの発生を抑制することができる。
【０１２１】
図１５及び図１６には、比較例の接合構造２００が断面図にて示されている。図１５に示されるように、接合構造２００は、第１材料（例えば、アルミニウム合金などの軽量材）からなる第１パネル２０２と、第１材料と異なる第２材料（例えば、鋼板など）からなる第２パネル２０４と、第１パネル２０２と第２パネル２０４とを接合するリベット２０６と、を備えている。リベット２０６は、頭部２０６Ａと軸部２０６Ｂとを備えている。
【０１２２】
リベット２０６の軸部２０６Ｂは、プレス工程又は溶接工程で打ち込むことで、第１パネル２０２の貫通孔２０２Ａに貫通されている。リベット２０６の軸部２０６Ｂを第１パネル２０２に打ち込む際、第１パネル２０２をリベット２０６自身が突き破り、孔部（貫通孔）を開けながら、第１パネル２０２の孔部のスクラップ（かす）を打ち抜く（セルフピアッシング工法）。このため、リベット２０６の軸部２０６Ｂの軸方向の長さは、第１パネル２０２の厚さよりも長く、軸部２０６Ｂの先端が第１パネル２０２より突き抜ける構成とされている。
【０１２３】
図１５に示されるように、リベット２０６の軸部２０６Ｂが第１パネル２０２の貫通孔２０２Ａを貫通した状態で、軸部２０６Ｂの端面２０６Ｃを第２パネル２０４に接触させ、軸部２０６Ｂと第２パネル２０４とをスポット溶接により接合する。その際、リベット２０６の頭部２０６Ａに一方のスポット溶接電極（スポット溶接ガン）２２０を当接させ、第２パネル２０４の下面に他方のスポット溶接電極（スポット溶接ガン）２２２を当接させ、スポット溶接電極２２０、２２２に電流を流す。スポット溶接電極２２０、２２２の先端は、凸状に突出した湾曲面とされている。
【０１２４】
図１５では、スポット溶接電極２２０、２２２の中心Ｃ１とリベット２０６の中心Ｃ２とがずれている。この比較例では、スポット溶接電極２２０、２２２の中心Ｃ１とリベット２０６の中心Ｃ２とが、距離Ｌだけずれている。この場合、スポット溶接電極２２０が頭部２０６Ａに接している点２２４Ａと、スポット溶接電極２２２が第２パネル２０４に接している点２２４Ｂとの最短距離で大きな電流が流れることにより、リベット２０６が偏って溶ける。すなわち、リベット２０６の軸部２０６Ｂにおけるスポット溶接電極２２０、２２２の中心Ｃ１に近い部分が溶けやすい（図１５中の溶融部分２０７を参照）。なお、図１５では、溶融部分２０７を分かりやすくするため、模式的に示している。
【０１２５】
このため、図１６に示されるように、リベット２０６が軸方向に対して交差する方向（矢印Ｄ方向）に回転し、第１パネル２０２に歪みが生じると共に、第１パネル２０２の頭部２０６Ａが食い込んだ部分にバリ２０８が発生する。第１パネル２０２に歪みが生じると、第１パネル２０２の意匠面に歪みが発生する可能性がある。また、リベット２０６の軸部２０６Ｂの端面が局部的に溶けて、小さな面積で溶接されるため、溶接強度の低下を招く可能性がある。
【０１２６】
これに対して、本実施形態の接合構造１１０では、スポット溶接電極の中心とリベット１１６の中心がずれた場合でも、リベット１１６の軸部１１６Ｂに設けられた凸部１２０、１２２から溶け始める。このため、リベットが偏って溶けてリベットが回転することを防止又は抑制することができ、溶接強度の低下、第１パネル１１２又は第２パネル１１４の歪み、バリの発生を抑制することができる。
【０１２７】
また、本実施形態の接合構造１１０では、第１〜第３実施形態のように第１パネルと第２パネルとの間に樹脂充填部が設けられていないが、樹脂充填部が無い場合でも、リベット１１６の凸部１２０、１２２から溶け始めることで、接合強度の低下、第１パネル１１２又は第２パネル１１４の歪み（熱歪みを含む）、バリの発生を抑制できるという効果がある。
【０１２８】
〔第５実施形態〕
次に、図１３及び図１４を用いて、本発明に係る接合構造の第５実施形態について説明する。なお、第５実施形態において、第１〜第４実施形態と同一の構成要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１２９】
図１３に示されるように、本実施形態の接合構造１４０は、第１材料（例えば、ＣＦＲＰ、アルミニウム合金などの軽量材）からなる第１部材としての第１パネル１４２と、第１材料と異なる第２材料（例えば、鋼板など）からなる第２部材としての第２パネル１１４と、第１パネル１４２と第２パネル１１４とを接合するリベット１１６と、を備えている。なお、接合構造１４０を車両のどの部分に用いるかは限定されておらず、適宜に選択が可能である。
【０１３０】
第１パネル１４２には、第１実施形態と同様に、第２パネル１１４との間に間隙を形成するための座面部５０が形成されている。座面部５０の貫通孔１１２Ａにはリベット１１６の軸部１１６Ｂが貫通している。座面部５０には、リベット１１６の軸方向と交差する方向の両側に、車両上方側に突出する２本のビード部５２が形成されている。２本のビード部５２の形状は、第１実施形態と同じである（図４参照）。２本のビード部５２に挟まれた樹脂充填部５２Ａの内部には、シール材５４が塗布されている。シール材５４は、リベット１１６の頭部１１６Ａの周囲に塗布されている。
【０１３１】
第１パネル１４２の座面部５０は、第２パネル１１４との間に間隙を形成しており、座面部５０の車両下方側に設けられた樹脂充填部５０Ｂの内部には、接着剤５６が塗布されている。なお、図１３では、樹脂充填部５０Ｂおよび接着剤５６の構成を分かりやすくするため、模式的に示している。また、図１３では、リベット１１６の軸部１１６Ｂと第２パネル１１４とを接合する前であるが、接着剤５６はある程度の粘度を有しているため、接着剤５６の表面が車両下方側を向いていても、接着剤５６は樹脂充填部５０Ｂの内部に留まっている。本実施形態では、例えば、接着剤５６は、第１パネル１４２の下面とほぼ同じ面の位置まで充填されている。
【０１３２】
リベット１１６は、軸部１１６Ｂの第２パネル１１４と対向する面１１８に、中心部に配置された凸部１２０と、周縁部に配置された凸部１２２とを備えている。リベット１１６の第２パネル１１４と対向する面１１８には、中心部の凸部１２０の周囲に凹部１２４が設けられると共に、周縁部の凸部１２２の半径方向内側に凸部１２２に沿って凹部１２６が設けられている。
【０１３３】
本実施形態の接合構造１４０では、リベット１１６の軸部１１６Ｂを第１パネル１４２の座面部５０の貫通孔１１２Ａに貫通させた状態で、リベット１１６の軸部１１６Ｂの先端と第２パネル１１４とをスポット溶接により接合している（図１４参照）。
【０１３４】
図１４に示されるように、スポット溶接の際には、リベット１１６の軸部１１６Ｂに設けられた凸部１２０、１２２から溶け始める。すなわち、凸部１２０、１２２が局部的かつ全体的にほぼ均一に溶け、溶けた凸部１２０は、これと隣接するリベット１１６の凹部１２４に流動する。また、溶けた凸部１２２は、これと隣接するリベット１１６の凹部１２６に流動する。これにより、リベット１１６の軸部１１６Ｂと第２パネル１１４との溶接面積を拡大できる。
【０１３５】
また、凸部１２２の半径方向外側は、樹脂充填部５０Ｂの内部に接着剤５６が塗布されているため、溶けた凸部１２２が接着剤５６側に流動したり、接着剤５６を第１パネル１４２の凹溝１３０側に押すことも可能である。このため、リベット１１６の軸部１１６Ｂの先端と第２パネル１１４との溶接時に、リベット１１６の溶けた部分が入り込む領域を増加させることができ、より安定して接合させることができる。リベット１１６の軸部１１６Ｂが第２パネル１１４に溶接により接合された状態で、第２パネル１１４の上面は、第１パネル１４２の下面と密着すると共に、リベット１１６の頭部１１６Ａが第１パネル１４２と接触する。
【０１３６】
本実施形態の接合構造１４０では、リベット１１６の軸部１１６Ｂと第２パネル１１４とをスポット溶接により接合する際に、軸部１１６Ｂの凸部１２０、１２２から溶け始める。このため、１点の局部的な熱ムラに伴うリベット１１６と第２パネル１１４との接合不良の発生を抑制することができる。
【０１３７】
また、スポット溶接電極の中心とリベット１１６の中心がずれた場合でも、軸部１１６Ｂの凸部１２０、１２２が局部的かつ全体的にほぼ均一に溶ける。このため、リベットが偏って溶けてリベットが軸方向に対して交差する方向に回転することを防止又は抑制することができ、溶接強度の低下、第１パネル１４２又は第２パネル１１４の歪み、バリの発生を抑制することができる。
【０１３８】
さらに、第１パネル１４２の座面部５０と第２パネル１１４との間に間隙が形成されていることで、リベット１１６の軸部１１６Ｂと第２パネル１１４とのスポット溶接時に電流の分流が抑制され、リベット１１６と第２パネル１１４との溶接強度をより確実に向上することができる。
【０１３９】
また、樹脂充填部５０Ｂの内部に接着剤５６が塗布されていることで、異なる材料からなる第１パネル１４２と第２パネル１１４との間の電食による腐食の発生を抑制することができる。また、リベット１１６の頭部１１６Ａの周囲の樹脂充填部５２Ａの内部にシール材５４が設けられているため、異なる材料からなるリベット１１６と第２パネル１１４の間の電食による腐食の発生を抑制することができる。
【０１４０】
なお、第１又は第２実施形態において、接合構造は、車両のルーフパネルと左右のルーフサイドレールとの接合部、又は車両のフロアパネルと左右のロッカとの接合部に適用されているが、本発明は、この構成に限定されるものではない。すなわち、接合構造を車両の他の部分の２枚のパネルの接合部に適用することができる。
【０１４１】
また、第１〜第３実施形態、第５実施形態では、樹脂充填部は、第１部材（ルーフパネル、フロアパネル、第１パネル）の座面部により形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、樹脂充填部を、第２部材（ルーフサイドレール、ロッカ、又は第２パネル）に形成してもよいし、第１部材と第２部材の両方により形成してもよい。
【０１４２】
また、第１部材と第２部材は、異なる材料により形成されていれば、第１〜第５実施形態に記載の材料に限定されるものではなく、他の材料に変更可能である。すなわち、第１部材と第２部材の両方が金属、第１部材及び第２部材の一方が金属で他方が樹脂、第１部材及び第２部材の両方が樹脂の場合でも、本発明を適用することができる。
【０１４３】
また、第４及び第５実施形態では、凸部１２０、１２２は、軸部１１６Ｂの第２パネル１１４と対向する面１１８の中心部と周縁部に設けられているが、本発明はこの構成に限定するものではない。リベットの軸部の第２パネルと対向する面に、凸部が２以上設けられていれば、凸部の位置や個数は変更が可能である。
また、凸部の位置や個数に応じて、凹部の位置や個数も変更可能である。その際、凹部は、凸部と隣接する位置に設けることが好ましい。
【０１４４】
また、第４及び第５実施形態では、凹部１２４は凸部１２０に隣接する位置に設けられ、凹部１２６は凸部１２２に隣接する位置に設けられているが、本発明はこの構成に限定するものではない。例えば、凹部１２４が凸部１２０と若干離れて配置されていてもよいし、凹部１２６は凸部１２２と若干離れて配置されていてもよい。
【０１４５】
日本出願２０１３−１４７７６６の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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