(57)【要約】【課題】軽金属製のルーフパネルを鋼板製のボディ本体に接合した自動車のルーフ構造において，塗装工程等での加熱時，ルーフパネルの周縁部の接合フランジに発生する応力を緩和して，接合フランジ及び取り付けフランジ間の接合部への負荷を軽減すると共に，ルーフパネルの変形を防ぐことができるようにする。【解決手段】軽金属製のルーフパネル３の周縁に，垂下壁５を介して接合フランジ６を一体に形成し，この接合フランジ６を，鋼板製のボディ本体２上端に一体に形成されるルーフ取り付けフランジ１１に多数の接合点７，７…で接合した，自動車のルーフ構造において，垂下壁５から接合フランジ６に亙り，相隣る両接合点７，７間の中間点を頂部８ａとして，両接合点７，７に向かって下る山形のリブ８を形成した。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽金属製のルーフパネル（３）の周縁に，垂下壁（５）を介して水平方向外方に突出する接合フランジ（６）を一体に形成し，この接合フランジ（６）を，鋼板製のボディ本体（２）上端に一体に形成されるルーフ取り付けフランジ（１１）に多数の接合点（７，７…）で接合した，自動車のルーフ構造において，
前記垂下壁（５）から接合フランジ（６）に亙り，相隣る両接合点（７，７）間の中間点を頂部（８ａ）として，該両接合点（７，７）に向かって下る山形のリブ（８）を形成したことを特徴とする，自動車のルーフ構造。
【請求項２】
請求項１記載の自動車のルーフ構造において，
垂下壁（５）及び接合フランジ（６）が互いになす角度（θ）を鋭角に設定したことを特徴とする，自動車のルーフ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，軽金属製，例えばアルミニューム製のルーフパネルの周縁に，垂下壁を介して水平方向外方に突出する接合フランジを一体に形成し，この接合フランジを，鋼板製のボディ本体の上端に一体に形成されるルーフ取り付けフランジに多数の接合点で接合した，自動車のルーフ構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
かゝる自動車のルーフ構造は，特許文献１参照に開示されるように，既に知られている。
【特許文献１】特開２００５−１１９５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図６に示すように，軽金属製のルーフパネルを鋼板製のボディ本体に，多数の接合点でスポット溶接したり，リベット止めして固着したものでは，その接合後の塗装工程で強く加熱された場合，軽金属製のルーフパネルと鋼板製のボディ本体との線膨張係数の相違（例えば  アルミニュームの線膨張係数：２３．８×１０-6／°Ｃ，鋼板の線膨張係数：１１．７×１０-6／°Ｃ）により双方に応力が発生するが，軽金属製のルーフパネルの変形は，鋼板製のボディ本体との接合点で拘束されるため，ルーフパネルの四辺縁部にそれぞれに圧縮応力ａが生じ，それに伴ない四辺縁部の中点を結ぶ対角線上で引張応力ｂが，またその引張方向と直交する方向に圧縮応力ｃが生じる。これら圧縮応力ｃは，ルーフパネルの天井面の中心部に向かうため，ルーフパネルの中心部に座屈が発生し易く，座屈後には大きな撓みが生じてその中心部が凹み，外観品質を低下させる。
【０００４】
そこで，特許文献１には，軽金属製のルーフパネルに，その接合フランジに沿ってビードを形成して，接合フランジ近傍の剛性を強化して，接合フランジの変形を防ぐようにしたものが記載されているが，そうしたものでは，接合フランジ及び取り付けフランジ間の接合部に前記圧縮応力ａによる大なる荷重が加わり，その耐久性を損なうという，別の問題が発生する。
【０００５】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，加熱時，ルーフパネルの周縁部の接合フランジに発生する応力を緩和して，接合フランジ及び取り付けフランジ間の接合部への負荷を軽減すると共に，ルーフパネルの変形を防ぐことができるようにした前記自動車のルーフ構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために，本発明は，軽金属製のルーフパネルの周縁に，垂下壁を介して水平方向外方に突出する接合フランジを一体に形成し，この接合フランジを，鋼板製のボディ本体上端に一体に形成されるルーフ取り付けフランジに多数の接合点で接合した，自動車のルーフ構造において，前記垂下壁から接合フランジに亙り，相隣る両接合点間の中間点を頂部として，該両接合点に向かって下る山形のリブを形成したことを第１の特徴とする。
【０００７】
また本発明は，第１の特徴に加えて，垂下壁及び接合フランジが互いになす角度を鋭角に設定したことを第２の特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の第１の特徴によれば，鋼板製のボディ本体に軽金属製のルーフパネルを接合したボディが加熱されたとき，ルーフパネルの垂下壁及び接合フランジを含む周縁部には，隣接する接合点間で圧縮応力が発生するが，接合点間の山形のリブがボディ外方へ膨出するように変形することで上記圧縮応力を吸収し，これにより接合フランジの取り付けフランジから浮き上がりを防いで，両フランジ間の良好なシール状態を維持することができ，同時に接合フランジ及び取り付けフランジ間の接合部の負荷を軽減して，その耐久性を高めることができる。
【０００９】
本発明の第２の特徴によれば，鋼板製のボディ本体に軽金属製のルーフパネルを接合したボディが加熱されたとき，ルーフパネルの周縁部に圧縮応力が発生することで，ルーフパネルの天井面には引張応力と圧縮応力とが対角に発生し，これに伴ない垂下壁にはボディ内向きの曲げモーメントが作用し，垂下壁が接合フランジとの間の角度を広げるように変形することで，上記引張応力を吸収し，ルーフパネルの天井面の変形を防ぐことができる。しかも垂下壁及び接合フランジ間の角度が鋭角に設定されるので，垂下壁は，上記変形時，接合フランジに対して立ち上がることになり，前記引張応力が垂下壁に作用することを回避して，接合フランジの浮き上がりを抑え，接合フランジ及び取り付けフランジ間の良好なシール状態を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて以下に説明する。      
【００１１】
図１は本発明のルーフ構造を適用した自動車の上部斜視図，図２は図１の２部拡大図，図３は図２の３−３線断面図，図４は図２の４−４線断面図，図５は図２の５−５線断面図，図６は自動車ボディの加熱時，ルーフパネルにおける応力発生状況説明図である。
【００１２】
先ず，図１及び図２において，自動車のボディ１は，ルーフ部を開放した鋼板製のボディ本体２と，このボディ本体２に，上記開放部を閉鎖するように接合される軽金属製（例えばアルミニューム製）のルーフパネル３とを備える。このルーフパネル３は，次のような構造によりボディ本体２に接合される。
【００１３】
ルーフパネル３は，自動車ボディの前後方向を長辺とする長方形をなしており，その周囲縁には，垂下壁５を介して水平方向外方に突出する接合フランジ６が一体に形成される。その際，垂下壁５及び接合フランジ６は，これらがなす角度θが鋭角となるように形成される。
【００１４】
接合フランジ６には，その長手方向に沿って所定の間隔を存して並ぶ多数の接合点７，７…が設定されると共に，相隣る両接合点７，７間の中間点を頂部８ａとして，該両接合点７，７に向かって下る山形のリブ８が垂下壁５から接合フランジ６に亙り形成される。その際，山形のリブ８の頂部は円弧状に形成され，山形のリブ８の下りの終点８ａは接合点７に近接することが望ましい。
【００１５】
一方，ボディ本体２の上端開放部周縁には，垂下壁１０を介して水平方向内方に突出する，前記接合フランジ６に対応する取り付けフランジ１１が一体に形成される。
【００１６】
而して，接合に当たっては，ボディ本体２の取り付けフランジ１１に，図示しない導電性シール剤を介在させながらルーフパネル３の接合フランジ６を重ね，前記接合点７，７…においてスポット溶接により両フランジ６，１１を相互に接合する。その際，スポット溶接に変えて，リベットにより両フランジ６，１１を相互に接合することもできる。その場合には，前記シール剤は導電性である必要はない。
【００１７】
次に，この実施例の作用について説明する。
【００１８】
上記のように鋼板製のボディ本体２に軽金属製のルーフパネル３を接合したボディ１が加熱されると，前述のように，素材の線膨張係数の相違により，ルーフパネル３の垂下壁５及び接合フランジ６を含む周縁部がボディ本体２側より伸びようとするが，その伸びは，各接合点７で拘束されるため，該周縁部には，図２に示すように隣接する接合点７，７間で圧縮応力ａ（図６をも参照）が発生する。すると，接合点７，７間の山形のリブ８も上記圧縮応力ａを受けるため，このリブ８は，図４に鎖線で示すようにボディ外方へ膨出するよう座屈変形することで上記圧縮応力ａを吸収もしくは緩和することができる。その結果，接合フランジ６の取り付けフランジ１１から浮き上がりを防いで，両フランジ６，１１間の良好なシール状態を維持することができ，同時に接合フランジ６及び取り付けフランジ１１間の接合部の，前記圧縮応力ａによる負荷を軽減して，その耐久性を高めることができる。この場合，山形のリブ８の頂部８ａが円弧状に形成されていることは，上記圧縮応力をリブ８の広い範囲で吸収して，リブ８の耐久性を確保する上に有効である。
【００１９】
また上記加熱時には，図６において述べたように，ルーフパネル３の周縁部に圧縮応力ａが発生することで，ルーフパネル３の天井面には引張応力ｂと圧縮応力ｃとが対角に発生し，これに伴ない垂下壁５にはボディ内向きの曲げモーメントｍが作用し，この曲げモーメントｍにより垂下壁５が，図３に鎖線で示すように，接合フランジ６との間の角度θを広げるように変形することで，上記引張応力ｂを吸収もしくは緩和し，ルーフパネル３の天井面の変形を防ぐことができる。
【００２０】
特に，垂下壁５及び接合フランジ６間の角度θが鋭角に設定される場合には，垂下壁５は，上記変形時，接合フランジ６に対して立ち上がることになるから，前記引張応力ｂが垂下壁５に作用することを回避することができ，したがって接合フランジ６の浮き上がりを抑えて，取り付けフランジ１１との間の良好なシール状態を維持することができる。
【００２１】
かくして，ルーフパネル３をボディ本体２に接合したボディ１が塗装工程等で加熱された場合でも，接合フランジ６及び取り付けフランジ１１間の接合部の耐久性を損じることなく，接合フランジ６の変形を防いで取り付けフランジ１１との間の良好なシール状態を確保することができ，またルーフパネル３の天井面の変形を防いで，自動車の外観品質の向上を図ることができる。
【００２２】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のルーフ構造を適用した自動車の上部斜視図。
【図２】図１の２部拡大図。
【図３】図２の３−３線断面図。
【図４】図２の４−４線断面図。
【図５】図２の５−５線断面図。
【図６】自動車ボディの加熱時，ルーフパネルにおける応力発生状況説明図。
【符号の説明】
【００２４】
２・・・・ボディ本体
３・・・・ルーフパネル
５・・・・垂下壁
６・・・・接合フランジ
７・・・・接合点
８・・・・山形のリブ
１１・・・取り付けフランジ
【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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