(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウタパネルとインナパネルとがそれぞれの接合フランジによって互いに接合されたルーフサイドレールを有する車体ルーフ構造であって、
ルーフパネルがアルミ製であり、前記ルーフサイドレールが鋼板製であって、前記アウタパネルの車幅方向内側の接合フランジと前記インナパネルの車幅方向内側の接合フランジとの何れか一方の車幅方向内側縁部に車体上方向に向かって段部を形成し、前記段部の上面と前記ルーフパネルの接合フランジとが接合されていることを特徴とする車体ルーフ構造。
【請求項２】
前記ルーフパネルと前記ルーフサイドレールとの接合部を連続溶接したことを特徴とする請求項１に記載の車体ルーフ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車体ルーフ構造に係り、特に、自動車等の車両における車体ルーフ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等の車両における車体ルーフ構造においては、アルミ製のルーフパネルを鋼板製のルーフサイドレールに接合した構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２７４４２８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような車体ルーフ構造では、ルーフサイドレールのアウタパネルとインナパネルとがそれぞれの接合フランジによって互いに接合されており、この接合フランジにルーフパネルが接合されている。この結果、鋼板製のルーフサイドレールに比べて熱膨張率の大きいアルミ製のルーフパネルが車幅外方に熱膨張した際には、ルーフパネルの熱膨張が剛性の高いルーフサイドレールの接合フランジとの接合部によって抑制される。このため、ルーフパネルにおけるルーフサイドレールとの接合部近傍が局部的に塑性変形し易い。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、ルーフサイドレールとの熱膨張の差によって発生するルーフパネルの塑性変形を防止できる車体ルーフ構造を得ることが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、アウタパネルとインナパネルとがそれぞれの接合フランジによって互いに接合されたルーフサイドレールを有する車体ルーフ構造であって、
ルーフパネルがアルミ製であり、前記ルーフサイドレールが鋼板製であって、前記アウタパネルの車幅方向内側の接合フランジと前記インナパネルの車幅方向内側の接合フランジとの何れか一方の車幅方向内側縁部に車体上方向に向かって段部を形成し、前記段部の上面と前記ルーフパネルの接合フランジとが接合されていることを特徴とする。
【０００７】
従って、アウタパネルの車幅方向内側の接合フランジとインナパネルの車幅方向内側の接合フランジとの何れか一方の車幅方向内側縁部に車体上方向に向かって形成した段部の上面と、ルーフパネルの接合フランジとが接合されている。このため、鋼板製のルーフサイドレールと、鋼板の約２倍の線膨張係数を有するアルミ製のルーフパネルとの熱膨張率の違いによって、ルーフパネルがルーフサイドレールに対して車幅方向に膨張または収縮した際には、ルーフパネルの接合フランジが、ルーフサイドレールに対して接合フランジに比べ剛性の低い段部で接合されているため、ルーフパネルの膨張または収縮に応じてルーフサイドレール側の接合部近傍も変形する。この結果、ルーフサイドレールとの熱膨張の差によって発生するルーフパネルの塑性変形を防止できる。
【００１１】
請求項２の本発明は、請求項１に記載の車体ルーフ構造において、前記ルーフパネルと前記ルーフサイドレールとの接合部を連続溶接したことを特徴とする。
【００１２】
従って、請求項１に記載の内容に加えて、ルーフパネルとルーフサイドレールとの接合部を連続溶接とすることで、接合部におけるルーフパネルの部分的な浮き上がりを防止できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に含まれない参考例としての車体ルーフ構造の第１実施形態を図１及び図２に従って説明する。
【００１４】
なお、図中矢印ＦＲは車両前方方向を、矢印ＵＰは車両上方方向を、矢印ＩＮは車幅内側方向を示す。
【００１５】
図２に示される如く、本実施形態では、車体の左右のルーフサイドレール１０（図２では左側のみ記載）が、ルーフサイドレール１０の車体外側部を構成するルーフサイドレールアウタパネル１２（以下、単にアウタパネル１２という）と、ルーフサイドレール１０の車体内側部を構成するルーフサイドレールインナパネル１４（以下、単にインナパネル１４という）とで形成されている。また、アウタパネル１２とインナパネル１４は鋼板製である。
【００１６】
図１に示される如く、アウタパネル１２の車体前方から見た断面形状は、開口部を車体内側へ向けたハット形状とされており、開口端部には上側接合フランジ１２Ａと下側接合フランジ１２Ｂがそれぞれ形成されている。
【００１７】
一方、インナパネル１４の車体前方から見た断面形状は、開口部を車体外側へ向けたハット形状とされており、開口端部には上側接合フランジ１４Ａと下側接合フランジ１４Ｂがそれぞれ形成されている。
【００１８】
アウタパネル１２の上側接合フランジ１２Ａと下側接合フランジ１２Ｂは、それぞれインナパネル１４の上側接合フランジ１４Ａと下側接合フランジ１４Ｂに、スポット溶接等によって接合されており、ルーフサイドレール１０の上側接合フランジ１０Ａと下側接合フランジ１０Ｂを形成している。また、ルーフサイドレール１０は車体前後方向へ伸びる閉断面構造となっている。
【００１９】
アウタパネル１２における上側接合フランジ１２Ａの近傍には、車体上方へ膨出した段部１２Ｃが形成されており、段部１２Ｃはルーフサイドレール１０の上側接合フランジ１０Ａに比べ剛性の低い部位となっている。
【００２０】
また、車体の左右のルーフサイドレール１０に架設されるルーフパネル２０はアルミ製であり、ルーフパネル２０の車幅方向外側端部には、車体前後方向に沿って接合フランジ２０Ａが形成されている。ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａは、アウタパネル１２の段部１２Ｃの上面に、レーザ溶接等によって車体上方側から接合されている（接合点Ｐ）。
【００２１】
なお、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａと一般面２０Ｂとの境には、縦壁部２０Ｃが形成されている。
【００２２】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２３】
本実施形態では、塗装の乾燥炉や外気温等によって車体の温度が上昇した場合に、ルーフパネル２０の一般面２０Ｂは、車幅外側方向（図１の矢印Ａ方向）に向かって熱膨張する。また、アウタパネル１２も車幅外側方向（図１の矢印Ｂ方向）に向かって熱膨張する。
【００２４】
この際、本実施形態では、ルーフパネル２０を形成するアルミの熱膨張率が、アウタパネル１２を形成する鋼板の熱膨張率と異なり、アルミの線膨張係数が鋼板の線膨張係数の約２倍となっている。
【００２５】
この結果、ルーフパネル２０の一般面２０Ｂにおける車幅外側方向（図１の矢印Ａ方向）の膨張を、アウタパネル１２における車幅外側方向（図１の矢印Ｂ方向）の膨張で吸収することはできないが、本実施形態では、接合フランジ２０Ａが、ルーフサイドレール１０の上側接合フランジ１０Ａに比べ剛性の低い部位となっているアウタパネル１２の段部１２Ｃに接合されている。このため、熱膨張率の違いによって、ルーフパネル２０が、アウタパネル１２に対して車幅外側方向に大きく膨張した際には、ルーフパネル２０が膨張するのにともなって、アウタパネル１２における段部１２Ｃ及びその近傍が図１に二点鎖線で示すように変形する。
【００２６】
従って、本実施形態では、ルーフパネル２０の熱膨張をアウタパネル１２における段部１２Ｃ及びその近傍の変形によって吸収できるため、ルーフサイドレール１０との熱膨張の差によって発生するルーフパネル２０の塑性変形を防止できる。
【００２７】
なお、本実施形態では、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａを、アウタパネル１２の段部１２Ｃの上面に接合したが、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａを接合する部位は、アウタパネル１２の段部１２Ｃに限定されず、ルーフサイドレール１０の上側接合フランジ１０Ａまたは下側接合フランジ１０Ｂに比べ剛性の低い部位であればルーフサイドレール１０の他の部位でも良い。
【００２８】
次に、本発明の車体ルーフ構造である第２実施形態を図３に従って説明する。
なお、第１実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。
図３に示される如く、本実施形態では、アウタパネル１２における上側接合フランジ１２Ａの車幅方向内側縁部に車体上方に向かって形成した段部１２Ｄの上面にルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａを接合した構成となっている。
従って、アウタパネル１２の車幅方向内側の接合フランジ１２Ａの車幅方向内側縁部に車体上方向に向かって形成した段部１２Ｄの上面と、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａが接合されている。このため、鋼板製のルーフサイドレール１０と、鋼板の約２倍の線膨張係数を有するアルミ製のルーフパネル２０との熱膨張率の違いによって、ルーフパネル２０がルーフサイドレール１０に対して車幅方向に膨張または収縮した際には、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａが、ルーフサイドレール１０に対して接合フランジ１０Ａに比べ剛性の低い段部１２Ｄで接合されているため、ルーフパネル２０の膨張または収縮に応じてルーフサイドレール１０側の接合部近傍も変形する。この結果、ルーフサイドレール１０との熱膨張の差によって発生するルーフパネル２０の塑性変形を防止できる。
【００２９】
次に、本発明の車体ルーフ構造である第３実施形態を図４に従って説明する。
なお、第１実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。
図４に示される如く、本実施形態では、インナパネル１４における上側接合フランジ１４Ａの車幅方向内側縁部に車体上方に向かって形成した段部１４Ｃの上面にルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａを接合した構成となっている。
従って、インナパネル１４の車幅方向内側の接合フランジ１４Ａの車幅方向内側縁部に車体上方向に向かって形成した段部１４Ｃの上面と、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａが接合されている。このため、鋼板製のルーフサイドレール１０と、鋼板の約２倍の線膨張係数を有するアルミ製のルーフパネル２０との熱膨張率の違いによって、ルーフパネル２０がルーフサイドレール１０に対して車幅方向に膨張または収縮した際には、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａが、ルーフサイドレール１０に対して接合フランジ１０Ａに比べ剛性の低い段部１４Ｃで接合されているため、ルーフパネル２０の膨張または収縮に応じてルーフサイドレール１０側の接合部近傍も変形する。この結果、ルーフサイドレール１０との熱膨張の差によって発生するルーフパネル２０の塑性変形を防止できる。
【００３０】
なお、本発明に含まれない参考例としての第１実施形態では、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａを、アウタパネル１２の段部１２Ｃの上面に、レーザ溶接等によって車体上方側から接合したが、これに代えて、図５に示される如く、インナパネル１４に溶接用の作業孔３０を形成し、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａを、アウタパネル１２の段部１２Ｃの上面に、スポット溶接等によって車体上下方側から接合した構成もある。
【００３１】
次に、本発明における車体ルーフ構造の第４実施形態を図６に従って説明する。
【００３２】
なお、第１実施形態と同一部材は、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
図６に示される如く、本実施形態では、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａの車幅方向外側端末２０Ｄが、アウタパネル１２の上側接合フランジ１２Ａの上面に、レーザ溶接によって車体上方側から車体前後方向に沿って連続溶接されている（溶接部Ｓ）。なお、この第４実施形態の車体上方側から車体前後方向に沿って連続溶接する構成以外のフランジの板組構造は本発明に含まれない参考例とする。
【００３４】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３５】
本実施形態では、外気温等によって車体の温度が上昇した場合に、ルーフパネル２０の一般面２０Ｂは、車幅外側方向（図６の矢印Ａ方向）に向かって熱膨張する。また、アウタパネル１２も車幅外側方向（図６の矢印Ｂ方向）に向かって熱膨張する。
【００３６】
この際、本実施形態では、ルーフパネル２０を形成するアルミの熱膨張率が、アウタパネル１２を形成する鋼板の熱膨張率と異なり、アルミの線膨張係数が鋼板の線膨張係数の約２倍となっている。
【００３７】
この結果、ルーフパネル２０の一般面２０Ｂにおける車幅外側方向（図６の矢印Ａ方向）の膨張を、アウタパネル１２における車幅外側方向（図６の矢印Ｂ方向）の膨張で吸収することはできないが、本実施形態では、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａの車幅方向外側端末２０Ｄが、アウタパネル１２の上側接合フランジ１２Ａの上面に接合されている。このため、熱膨張率の違いによって、ルーフパネル２０が、アウタパネル１２に対して車幅外側方向に大きく膨張した際には、ルーフパネル２０が膨張するのにともなって、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａが車幅方向外側端末２０Ｄを起点にして図６に二点鎖線で示すように変形する。
【００３８】
従って、本実施形態では、ルーフパネル２０の熱膨張をルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａ及びその近傍の変形によって吸収できるため、ルーフサイドレール１０との熱膨張の差によって発生するルーフパネル２０の塑性変形を防止できる。
【００３９】
また、本実施形態では、外気温等によって車体の温度が上昇した場合に、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａは、車体前後方向（図６の矢印Ｃ方向）に向かって膨張する。また、アウタパネル１２も車体前後方向（図６の矢印Ｃ方向）に向かって膨張する。
【００４０】
この際、ルーフパネル２０を形成するアルミの熱膨張率が、アウタパネル１２を形成する鋼板の熱膨張率と異なり、アルミの線膨張係数が鋼板の線膨張係数の約２倍となっている。
【００４１】
この結果、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａとアウタパネル１２の上側接合フランジ１２Ａとをリベット等によって車体前後方向に所定の間隔をあけて接合した場合には、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａとアウタパネル１２の上側接合フランジ１２Ａとの線膨張係数の違いにより、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａに接合部間の部分的な浮き上がりが発生する。
【００４２】
これに対して、本実施形態では、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａを、アウタパネル１２の上側接合フランジ１２Ａの上面に、レーザ溶接によって車体前後方向に沿って連続溶接（溶接部Ｓ）したため、ルーフパネル２０とアウタパネル１２との線膨張係数の違いにより発生する接合部における接合フランジ２０Ａの部分的な浮き上がりを防止できる。
【００４３】
更に、本実施形態では、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａの車幅方向外側端末部２０Ｄを、アウタパネル１２の上側接合フランジ１２Ａの上面に、レーザ溶接によって車体前後方向に沿って連続溶接（溶接部Ｓ）したため、接合そのものにより水の侵入経路を断つことができる。この結果、シーラを廃止することができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、レーザ溶接によって、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａの車幅方向外側端末部２０Ｄを、アウタパネル１２の上側接合フランジ１２Ａの上面に、車体前後方向に沿って連続溶接したが、レーザ溶接に代えて、レーザ蝋付け、接着等の他の接合方法によって、ルーフパネル２０の接合フランジ２０Ａの車幅方向外側端末部２０Ｄを、アウタパネル１２の上側接合フランジ１２Ａの上面に、車体前後方向に沿って連続溶接した構成としても良い。
【００４５】
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明は、アウタパネルとインナパネルとがそれぞれの接合フランジによって互いに接合されたルーフサイドレールを有する車体ルーフ構造であって、ルーフパネルがアルミ製であり、ルーフサイドレールが鋼板製であって、アウタパネルの車幅方向内側の接合フランジとインナパネルの車幅方向内側の接合フランジとの何れか一方の車幅方向内側縁部に車体上方向に向かって段部を形成し、段部の上面とルーフパネルの接合フランジとが接合されているため、ルーフサイドレールとの熱膨張の差によって発生するルーフパネルの塑性変形を防止できるという優れた効果を有する。
【００４９】
請求項２の本発明は、請求項１に記載の車体ルーフ構造において、ルーフパネルとルーフサイドレールとの接合部を連続溶接したため、請求項１に記載の内容に加えて、接合部におけるルーフパネルの部分的な浮き上がりを防止できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に含まれない参考例としての第１実施形態に係る車体ルーフ構造を示す車両斜め前方外側から見た一部を断面とした斜視図である。
【図２】  本発明に含まれない参考例としての第１実施形態に係る車体ルーフ構造を示す車両斜め前方内側から見た一部を断面とした分解斜視図である。
【図３】  本発明の車体ルーフ構造である第２実施形態に係る車体ルーフ構造を示す車両斜め前方外側から見た一部を断面とした斜視図である。
【図４】  本発明の車体ルーフ構造である第３実施形態に係る車体ルーフ構造を示す車両斜め前方外側から見た一部を断面とした斜視図である。
【図５】  本発明に含まれない他の参考例に係る車体ルーフ構造を示す車両斜め前方外側から見た一部を断面とした斜視図である。
【図６】  本発明の第４実施形態に係る車体ルーフ構造を示す車両斜め前方外側から見た一部を断面とした斜視図である。
【符号の説明】
１０    ルーフサイドレール
１０Ａ    ルーフサイドレールの上側接合フランジ
１０Ｂ    ルーフサイドレールの下側接合フランジ
１２    ルーフサイドレールアウタパネル
１２Ｄ    ルーフサイドレールアウタパネルの段部（剛性の低い部位）
１４    ルーフサイドレールインナパネル
１４Ｃ    ルーフサイドレールインナパネルの段部（剛性の低い部位）
２０    ルーフパネル
２０Ａ    ルーフパネルの接合フランジ
２０Ｂ    ルーフパネルの一般面
２０Ｄ    ルーフパネルにおける接合フランジの車幅方向外側端末部
【図１】
0004228752.tif 000002
【図２】
0004228752.tif 000003
【図３】
0004228752.tif 000004
【図４】
0004228752.tif 000005
【図５】
0004228752.tif 000006
【図６】
0004228752.tif 000007