JP2018149828A - 車両上部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ルーフパネルがルーフサイドレールよりも線膨張係数が高い材料で形成された構成において、ルーフパネルの車幅方向端部にビードが形成されていない場合でも、ルーフパネルの塑性変形を防止又は効果的に抑制する。【解決手段】車両上部構造１０では、アルミ製のサイドアウタパネル２４は、鋼板製のルーフサイドレールと接合された第１接合部Ｊ１と、アルミ製のルーフパネル１４と接合された第２接合部Ｊ２とを有しており、第１接合部Ｊ１と第２接合部Ｊ２とが互いに離間している。つまり、アルミ製ルーフパネル１４は、アルミ製サイドアウタパネル２４を介して間接的に鋼板製ルーフサイドレール１８と繋がっている。これにより、アルミと鋼との線膨張係数の違いによってアルミ製ルーフパネル１４に生じる歪みを、アルミ製サイドアウタパネル２４によって吸収することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、車両上部構造に関する。

下記特許文献１に記載された車体部材の接合構造では、アルミ製のルーフパネルとスチール製のサイドルーフレールとが、互いの接合面間に構造用接着剤を介在させて非貫通型リベットで接合されている。また、アルミ製ルーフパネルの車幅方向端部には、接合面に沿って延びるビードが形成されている。これにより、異種金属同士の接合に伴う歪の発生を吸収するようにしている。

特許第４２７３９２２号明細書

しかしながら、上記の構造では、ビードの形状が浅い場合、アルミとスチールの線膨張係数の違いによってルーフパネルに発生する歪に対して十分な強度及び剛性を確保できず、ルーフパネルが塑性変形してしまう。他方、ビードの形状が深い場合、意匠性が損なわれてしまう。特に、高級セダンや車高の低いスポーツカー等のユーザーには、ルーフパネルの車幅方向端部にビードが形成されることが好まれない傾向がある。

本発明は上記事実を考慮し、ルーフパネルがルーフサイドレールよりも線膨張係数が高い材料で形成された構成において、ルーフパネルの車幅方向端部にビードが形成されていない場合でも、ルーフパネルの塑性変形を防止又は効果的に抑制可能な車両上部構造を得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明に係る車両上部構造は、車両上部の車幅方向端部に設けられたルーフサイドレールと、前記ルーフサイドレールの材料よりも線膨張係数が高い材料で形成され、車両上部の車幅方向中央部に設けられたルーフパネルと、前記ルーフサイドレールの材料よりも線膨張係数が高い材料で形成され、前記ルーフサイドレールの車両外側に設けられ、前記ルーフサイドレールと接合された第１接合部、及び前記ルーフパネルと接合された第２接合部を有し、前記第１接合部と前記第２接合部とが互いに離間しているサイドアウタパネルと、を備えている。

請求項１に記載の発明では、ルーフパネル及びサイドアウタパネルが、ルーフサイドレールの材料よりも線膨張係数が高い材料で形成されている。サイドアウタパネルは、ルーフサイドレールと接合された第１接合部と、ルーフパネルと接合された第２接合部とを有しており、第１接合部と第２接合部とが互いに離間している。つまり、ルーフパネルは、サイドアウタパネルを介して間接的にルーフサイドレールと繋がっている。これにより、上記の線膨張係数の違いによってルーフパネルに生じる歪みを、サイドアウタパネルによって吸収することができる。したがって、背景技術の欄で説明したようなビードがルーフパネルの車幅方向端部に形成されていない場合でも、ルーフパネルの塑性変形を防止又は効果的に抑制できる。

請求項２に記載の発明に係る車両上部構造は、請求項１において、前記ルーフパネル及び前記サイドアウタパネルは、同種の軽合金によって形成されている。

請求項２に記載の発明では、ルーフパネルとサイドアウタパネルとが同種の軽合金によって形成されているため、例えば上記各パネルが鋼板製の場合と比較して車両の軽量化を図りつつ、第２接合部における異種金属接触腐食（所謂電食）の発生を抑制できる。

請求項３に記載の発明に係る車両上部構造は、請求項２において、前記第１接合部における接合は、機械的接合とされ、前記第２接合部における接合は、溶接とされている。

請求項３に記載の発明によれば、第１接合部においては、線膨張係数が互いに異なる材料で形成されたルーフサイドレールとサイドアウタパネルとが機械的に接合されている。また、第２接合部においては、同種の軽合金によって形成されたルーフパネルとサイドアウタパネルとが溶接によって接合されている。このように、第１接合部における異種材料同士の接合には機械的接合を採用し、第２接合部における同種材料同士の接合には溶接を採用することで、上記各接合部の接合強度を適切に確保することができる。

請求項４に記載の発明に係る車両上部構造は、請求項１〜請求項３の何れか１項において、前記ルーフサイドレールは、互いに接合されたルーフサイドレールアウタとルーフサイドレールインナとを有しており、前記第１接合部には、前記ルーフサイドレールアウタ及び前記ルーフサイドレールインナのうち何れか一方のみが接合されている。

請求項４に記載の発明によれば、サイドアウタパネルの第１接合部には、ルーフサイドレールが有するルーフサイドレールアウタ及びルーフサイドレールインナのうち何れか一方のみが接合されている。これにより、サイドアウタパネルとルーフサイドレールアウタとルーフサイドレールインナとを３枚重ねて接合する場合と比べて接合が容易になる。

請求項５に記載の発明に係る車両上部構造は、請求項４において、前記ルーフサイドレールインナは、前記ルーフサイドレールアウタよりも板厚が薄い板材によって形成されると共に、前記ルーフサイドレールアウタとの接合部から延長された延長部を有しており、当該延長部が前記第１接合部に接合されている。

請求項５に記載の発明によれば、ルーフサイドレールアウタよりも板厚が薄い材料によって形成されたルーフサイドレールインナが、ルーフサイドレールアウタとの接合部から延長された延長部を有している。そして、この延長部がサイドアウタパネルの第１接合部と接合されている。このように、板厚が薄いルーフサイドレールインナが延長されているので、板厚が厚いルーフサイドレールアウタが延長されている場合と比較して、質量の増加を抑制できる。

請求項６に記載の発明に係る車両上部構造は、請求項１〜請求項５の何れか１項において、前記サイドアウタパネルは、前記ルーフパネルと面接触した部位を有し、当該部位に前記第２接合部が設けられている。

請求項６に記載の発明では、サイドアウタパネルの第２接合部は、当該サイドアウタパネルにおいてルーフパネルと面接触した部位に設けられている。これにより、サイドアウタパネルとルーフパネルとが点接触又は線接触の状態で接合されている場合と比較して、接合強度を向上させることができる。

請求項７に記載の発明に係る車両上部構造は、請求項１〜請求項５の何れか１項において、前記サイドアウタパネルは、車幅方向内側へ向かって下り勾配の傾斜部を有し、当該傾斜部に設けられた前記第２接合部に前記ルーフパネルの車幅方向端部が接合されている

請求項７に記載の発明では、サイドアウタパネルが有する上記の傾斜部に、ルーフパネルの車幅方向端部が接合されている。これにより、サイドアウタパネルの第２接合部にルーフパネルが接合される際に、サイドアウタパネルとルーフパネルとの車幅方向の相対位置のばらつき（寸法誤差）を上記の傾斜部によって吸収することができる。

請求項８に記載の発明に係る車両上部構造は、請求項１〜請求項７の何れか１項において、前記サイドアウタパネルは、前記ルーフパネルの材料よりも伸び率が高い材料によって形成されている。

請求項８に記載の発明によれば、サイドアウタパネルが、ルーフパネルの材料よりも伸び率が高い材料によって形成されているので、サイドアウタパネルのプレス成形が容易になる。

請求項９に記載の発明に係る車両上部構造は、請求項１〜請求項８の何れか１項において、前記サイドアウタパネルにおける前記第１接合部と前記第２接合部との間の部位には、車両前後方向に延びる段差部が形成されている。

請求項９に記載の発明では、サイドアウタパネルにおける前記第１接合部と前記第２接合部との間の部位に、車両前後方向に延びる段差部が形成されているので、当該部位が弾性変形し易くなり、前述した歪みを吸収し易くなる。

請求項１０に記載の発明に係る車両上部構造は、請求項１〜請求項９の何れか１項において、前記第２接合部は、前記第１接合部に対して車幅方向外側に配置されている。

請求項１０に記載の発明では、ルーフパネルとサイドアウタパネルとを接合した第２接合部が、ルーフサイドレールとサイドアウタパネルとを接合した第１接合部に対して車幅方向外側に配置されている。これにより、第１接合部をルーフパネルによって車両外側から覆い隠すことが可能になる。

以上説明したように、本発明に係る車両上部構造では、ルーフパネルがルーフサイドレールよりも線膨張係数が高い材料で形成された構成において、ルーフパネルの車幅方向端部にビードが形成されていない場合でも、ルーフパネルの塑性変形を防止又は効果的に抑制可能である。

本発明の第１実施形態に係る車両上部構造が適用された車両の上部の構成を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った切断面を拡大して示す拡大断面図である。 ルーフパネルがサイドアウタパネルに接合される前の状態を示す図２に対応した断面図である。 第１実施形態に係る車両上部構造の第１変形例を示す図２に対応した断面図である。 第１実施形態に係る車両上部構造の第２変形例を示す図２に対応した断面図である。 本発明の第２実施形態に係る車両上部構造を示す図２に対応した断面図である。 ルーフパネルがサイドアウタパネルに接合される前の状態を示す図７に対応した断面図である。 第２実施形態に係る車両上部構造の変形例を示す図７に対応した断面図である。

＜第１の実施形態＞
以下、図１〜図５を用いて、本発明の第１実施形態に係る車両上部構造１０について説明する。なお、各図中に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＯＵＴ（ＬＨ）は、車両の前方向（進行方向）、上方向、車幅方向の外方（車両左方）をそれぞれ示している。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（車幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。

（構成）
図１及び図２に示されるように、本実施形態に係る車両上部構造１０は、車両（自動車）１２の上部の車幅方向中央部に設けられたルーフパネル１４と、ルーフパネル１４の車幅方向両側に設けられた左右一対のルーフサイド部１６とを備えている。ルーフサイド部１６は、車両上部の車幅方向端部に設けられたルーフサイドレール１８と、ルーフサイドレール１８を車両外側から覆ったサイドアウタパネル２４とを備えている。なお、本実施形態に係る車両１２の上部は、左右対称に構成されているため、以下、主に車両１２の上部における左側の構成について説明する。

上記のルーフサイドレール１８は、車両前後方向に延在しており、車体の骨格を構成している。このルーフサイドレール１８は、図２に示されるように、互いに接合されたルーフサイドレールアウタ２０とルーフサイドレールインナ２２とを有しており、車両前後方向に延びる閉断面を形成している。

ルーフサイドレールアウタ２０は、金属板（ここでは鋼板）がプレス成形されて形成されたものであり、車両前後方向から見て車幅方向内側かつ車両下方側へ向けて開口した断面略ハット形状をなしている。具体的には、ルーフサイドレールアウタ２０は、車幅方向内側かつ車両下方側へ向けて開口した断面略Ｕ字形状をなす本体部２０Ａと、本体部２０Ａの車幅方向外側の開口端から車両下方側かつ若干車両幅方向外側へ延びる外側フランジ部２０Ｂと、本体部２０Ａの車幅方向内側の開口端から車両幅方向内側へ水平又は略水平に延びる内側フランジ部２０Ｃとを有している。

ルーフサイドレールインナ２２は、ルーフサイドレールアウタ２０を構成する鋼板よりも板厚が薄い金属板（ここでは鋼板）がプレス成形されて形成されたものであり、ルーフサイドレールアウタ２０に対して車両内側（車両下方側かつ車幅方向内側）に配置されている。このルーフサイドレールインナ２２は、車幅方向外側へ向かって下り勾配に傾斜し本体部２２Ａを有している。この本体部２２Ａは、ルーフサイドレールアウタ２０の本体部２０Ａに対して車両下方側かつ車幅方向内側から対向しており、本体部２０Ａの開口を塞いでいる。

本体部２２Ａの車幅方向外側端部からは、車両下方側かつ若干車幅方向外側へ向けて外側フランジ部２２Ｂが延出されている。また、本体部２２Ａの車幅方向内側端部からは、車幅方向内側へ向けて内側フランジ部２２Ｃが水平又は略水平に延出されている。さらに、内側フランジ部２２Ｃの車幅方向内側端部からは、車両幅方向内側へ向けて延長フランジ部２２Ｄが水平又は略水平に延出されている。この延長フランジ部２２Ｄと内側フランジ部２２Ｃとの間には、車両前後方向から見て略クランク状に屈曲した段差部２２Ｅが形成されている。この段差部２２Ｅは、車両前後方向に延在しており、延長フランジ部２２Ｄは、内側フランジ部２２Ｃよりも若干車両上方側に配置されている。この延長フランジ部２２Ｄは、本発明における「延長部」に相当する。

ルーフサイドレールインナ２２の内側フランジ部２２Ｃには、ルーフサイドレールアウタ２０の内側フランジ部２０Ｃが車両上方側から重ね合わされている。これらの内側フランジ部２０Ｃ、２２Ｃは、溶接等の手段（ここではスポット溶接）によって互いに接合されている（図２及び図３に示される内側接合部Ｊ３参照）。また、ルーフサイドレールインナ２２の外側フランジ部２２Ｂには、ルーフサイドレールアウタ２０の外側フランジ部２０Ｂが車幅方向外側から重ね合わされている。これらの外側フランジ部２０Ｂ、２２Ｂは、後述するリベット２６によって互いに接合されている。これにより、ルーフサイドレールアウタ２０の本体部２０Ａとルーフサイドレールインナ２２の本体部２２Ａとによって、車両前後方向に延びる閉断面が形成されている。

一方、ルーフパネル１４は、左右のルーフサイド部１６間に架け渡されており、ルーフサイドレール１８の車幅方向内側に配置されている。このルーフパネル１４は、ルーフサイドレール１８の材料（ここでは鋼板）よりも線膨張係数が高い材料（ここではアルミニウム合金）からなる板材がプレス成形されて形成されたものであり、車室の天井における車両外側の意匠面を構成している。

このルーフパネル１４は、車室を車両上方側から覆う本体部１４Ａを備えている。この本体部１４Ａは、車両上方側へ凸をなす緩やかな湾曲形状に形成されている。本体部１４Ａの車幅方向端部からは、車両下方側へ向けて垂下部１４Ｂが垂直又は略垂直に延出されている。この垂下部１４Ｂの下端部からは、車幅方向外側へ向けてルーフ側フランジ部１４Ｃが水平又は略水平に延出されている。このルーフ側フランジ部１４Ｃは、ルーフサイドレールアウタ２０の外側フランジ部２０Ｃに対して車両上方（真上）に配置されており、外側フランジ部２０Ｃに対して隙間を隔てて対向している。

サイドアウタパネル２４は、ルーフサイドレール１８の材料（ここでは鋼板）よりも線膨張係数が高い材料（ここではアルミニウム合金）からなる板材がプレス成形されて形成されたものであり、車両側部の意匠面を形成している。つまり、このサイドアウタパネル２４は、ルーフパネル１４の材料と同種の軽合金によって形成されている。なお、本実施形態において「同種の軽合金」とは、当該軽合金を構成する主要な軽金属が共通していることである。また、ルーフパネル１４及びサイドアウタパネル２４の材料であるアルミニウム合金（軽合金）は、同分類であってもよいし、異なる分類であってもよい。同分類のアルミニウム合金としては、例えばＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系のアルミニウム合金が挙げられる。また、分類が異なる例としては、ルーフパネル１４の材料がＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系のアルミニウム合金とされ、サイドアウタパネル２４の材料がＡｌ−Ｌｉ系のアルミニウム合金とされる場合などが挙げられる。

上記のサイドアウタパネル２４は、ルーフサイドレール１８の車両外側（車両上方側かつ車幅方向外側）に配置されており、車両前後方向から見て車幅方向内側かつ車両下方側へ向けて開口した断面略ハット形状をなしている。このサイドアウタパネル２４は、車幅方向内側かつ車両下方側へ向けて開口した断面略Ｕ字形状をなす本体部２４Ａを備えている。この本体部２４Ａの内側には、ルーフサイドレールアウタ２０の本体部２０Ａが収容されている。本体部２４Ａの車幅方向外側の開口端からは、車両下方側かつ若干車幅方向外側へ向けて外側フランジ部２４Ｂが延出されている。また、本体部２４Ａの車幅方向内側の開口端からは、車幅方向内側へ向けて内側フランジ部２４Ｃが水平又は略水平に延出されている。さらに、内側フランジ部２４Ｃの車幅方向内側端部からは、車幅方向内側へ向けて延長フランジ部２４Ｄが水平又は略水平に延出されている。この延長フランジ部２２Ｄと内側フランジ部２４Ｃとの間には、車両前後方向から見てクランク状に屈曲した段差部２４Ｅが形成されている。この段差部２４Ｅは、車両前後方向に延在しており、延長フランジ部２４Ｄは、内側フランジ部２４Ｃよりも若干車両下方側に位置している。上記の段差部２４Ｅは、本発明における「段差部」に相当する。

サイドアウタパネル２４の外側フランジ部２４Ｂは、ルーフサイドレールアウタ２０の外側フランジ部２０Ｂに対して車幅方向外側から重ね合わされており、これらの外側フランジ部２０Ｂ、２４Ｂと、ルーフサイドレールインナ２２の外側フランジ部２２Ｂとが３枚重ねの状態とされている。これらの外側フランジ部２０Ｂ、２２Ｂ、２４Ｂは、非貫通型のリベット２６によって機械的に接合されている（図２及び図３に示される外側接合部Ｊ４参照）。

また、サイドアウタパネル２４の延長フランジ部２４Ｄは、ルーフサイドレールインナ２２の延長フランジ部２２Ｄに対して車両上方側から重ね合わされている。これらの延長フランジ部２２Ｄ、２４Ｄは、非貫通型のリベット２８によって機械的に接合されている。つまり、サイドアウタパネル２４には、ルーフサイドレール１８が接合された接合部Ｊ１（以下、「第１接合部Ｊ１」と称する）が設けられている。そして、この第１接合部Ｊ１には、ルーフサイドレール１８を構成するルーフサイドレールアウタ２０及びルーフサイドレールインナ２２のうち、ルーフサイドレールインナ２２のみが接合された構成になっている。

また、サイドアウタパネル２４の内側フランジ部２４Ｃは、ルーフパネル１４のルーフ側フランジ部１４Ｃに対して車両下方側から重ね合わされている。これらの内側フランジ部２４Ｃとルーフ側フランジ部１４Ｃとは、溶接（ここではレーザー溶接）によって互いに接合されている。つまり、サイドアウタパネル２４には、ルーフパネル１４が接合された接合部Ｊ２（以下、「第２接合部Ｊ２」と称する）が設けられており、ルーフパネル１４は、サイドアウタパネル２４とのみ接合された構成になっている。また、上記の第２接合部Ｊ２が設けられた内側フランジ部２４Ｃは、ルーフパネル１４のルーフ側フランジ部１４Ｃと面接触している。詳細には、内側フランジ部２４Ｃ及びルーフ側フランジ部１４Ｃは、車両水平方向に沿った平坦な板状に形成されており、互いに面接触した状態で接合されている。つまり、本実施形態では、サイドアウタパネル２４には、車両水平方向に沿って平坦に延びる平坦部（内側フランジ部２４Ｃ）が設けられており、ルーフパネル１４の車幅方向端部を構成するルーフ側フランジ部１４Ｃが、上記の平坦部に重ね合わされて接合された構成になっている。上記の内側フランジ部２４Ｃは、本発明における「ルーフパネルと面接触した部位」に相当する。

上記のサイドアウタパネル２４では、第１接合部Ｊ１と第２接合部Ｊ２とが互いに離間している。具体的には、第２接合部Ｊ２は、第１接合部Ｊ１に対して車幅方向外側に配置されており、ルーフサイドレールアウタ２０の内側フランジ部２０Ｃに対して車両上方（真上）に離間して配置されている。このサイドアウタパネル２４における第１接合部Ｊ１と第２接合部Ｊ２との間の部位は、歪吸収部２５とされている。この歪吸収部２５は、内側フランジ部２４Ｃにおける車幅方向内側の部位と、段差部２４Ｅと、延長フランジ部２４Ｅにおける車幅方向外側の部位とによって構成されており、断面が略クランク状に屈曲した板状をなしている。この歪吸収部２５は、車両前後方向視で車幅方向に沿って延在している。この歪吸収部２５は、ルーフサイドレール１８及びルーフパネル１４の両方に対して非接触とされた部位を含んでおり、歪吸収部２５の上下両側には、それぞれ歪吸収部２５の弾性変形を許容するための空間が形成されている。

なお、上記構成の車両上部構造１０が適用された車両１２の上部が製造される際には、図３に示されるように、ルーフサイドレール１８とサイドアウタパネル２４とが外側接合部Ｊ４及び第１接合部Ｊ１において接合されてルーフサイド部１６が製造された後に、サイドアウタパネル２４とルーフパネル１４とが第２接合部Ｊ２において接合され、図２に示される状態とされる。その後、ルーフパネル１４の垂下部１４Ｂとサイドアウタパネル２４の本体部２４Ａとの間に、図示しないルーフモールが嵌合され、当該ルーフモールによって第２接合部Ｊ２が覆われる構成になっている。

（作用及び効果）
次に、本第１実施形態の作用及び効果について説明する。

上記構成の車両上部構造１０では、ルーフパネル１４及びサイドアウタパネル２４が、ルーフサイドレール１８の材料である鋼板よりも線膨張係数が高い材料であるアルミニウム合金によって形成されている。そして、アルミニウム合金製（以下、「アルミ製」と略称する）のサイドアウタパネル２４は、鋼板製のルーフサイドレール１８と接合された第１接合部Ｊ１と、アルミ製のルーフパネル１４と接合された第２接合部Ｊ２とを有しており、第１接合部Ｊ１と第２接合部Ｊ２とが互いに離間している。つまり、アルミ製ルーフパネル１４は、アルミ製サイドアウタパネル２４を介して間接的に鋼板製ルーフサイドレール１８と繋がっている。これにより、アルミと鋼（スチール）との線膨張係数の違いによってアルミ製ルーフパネル１４に生じる歪みを、アルミ製サイドアウタパネル２４によって吸収することができる。

具体的には、上記のサイドアウタパネル２４では、第１接合部Ｊ１と第２接合部Ｊ２との間に設けられた歪吸収部２５が、ルーフパネル１４及びルーフサイドレール１８の両方に対して非接触とされた部位を含んでいるため、当該歪吸収部２５が弾性域内で変形することにより、ルーフパネル１４の歪みが吸収される。これにより、ルーフパネル１４の歪みを少なくすることができるので、背景技術の欄で説明したようなビードがルーフパネル１４の車幅方向端部に形成されていない場合でも、ルーフパネル１４の塑性変形を防止又は効果的に抑制できる。

また、本実施形態では、ルーフパネル１４とサイドアウタパネル２４とが同種の軽合金（アルミニウム合金）によって形成されている。これにより、例えばルーフパネル１４及びサイドアウタパネル２４が鋼板製の場合と比較して車両１２の軽量化を図りつつ、第２接合部Ｊ２における異種金属接触腐食（所謂電食）の発生を抑制することができる。

また、本実施形態では、第１接合部Ｊ１においては、線膨張係数が互いに異なる材料で形成されたルーフサイドレール１８とサイドアウタパネル２６とがリベット２８により機械的に接合されている。また、第２接合部Ｊ２においては、同種の軽合金によって形成されたルーフパネル１４とサイドアウタパネル２４とがレーザー溶接によって接合されている。このように、第１接合部Ｊ１における異種材料同士の接合には機械的接合を採用し、第２接合部Ｊ２における同種材料同士の接合には溶接を採用することで、上記各接合部Ｊ１、Ｊ２における接合強度を適切に確保することができる。

さらに、本実施形態では、ルーフサイドレール１８は、互いに接合されたルーフサイドレールアウタ２０とルーフサイドレールインナ２２とを有しており、サイドアウタパネル２４の第１接合部Ｊ１には、ルーフサイドレールインナ２２のみが接合されている。これにより、サイドアウタパネル２４とルーフサイドレールアウタ２０とルーフサイドレールインナ２２とを３枚重ねて接合する場合と比べて接合が容易になり、接合強度を向上させ易くなる。

また、本実施形態では、ルーフサイドレールアウタ２０よりも板厚が薄い鋼板によって形成されたルーフサイドレールインナ２２が、ルーフサイドレールアウタ２０との接合部である内側フランジ部２２Ｃから延長された延長フランジ部２２Ｄを有している。そして、この延長フランジ部２２Ｄがサイドアウタパネル２４の第１接合部Ｊ１に接合されている。このように、板厚が薄いルーフサイドレールインナ２２が延長されているので、板厚が厚いルーフサイドレールアウタ２０が延長されている場合と比較して、質量の増加を抑制できる。

また、本実施形態では、サイドアウタパネル２４の第２接合部Ｊ２は、ルーフパネル１４のルーフ側フランジ部１４Ｃと面接触した内側フランジ部２４Ｃに設けられている。これにより、サイドアウタパネル２４とルーフパネル１４とが点接触又は線接触の状態で接合されている場合と比較して、接合強度を向上させることができる。

さらに、本実施形態では、サイドアウタパネル２４の歪吸収部２５には、車両前後方向に延びる段差部２４Ｅが形成されている。これにより、歪吸収部２５が弾性変形し易くなるので、前述した歪みを歪吸収部２５によって吸収し易くなる。

また、本実施形態では、サイドアウタパネル２４は、ルーフパネル１４と接合された第２接合部Ｊ２が、ルーフサイドレール１８と接合された第１接合部Ｊ１よりも車幅方向外側に配置されている。これにより、第１接合部Ｊ１がルーフパネル１４によって車両外側から覆われているので、第１接合部Ｊ１を覆い隠すための構成が不要である。

なお、上記第１実施形態では、ルーフパネル１４の車幅方向端部にビードが形成されていない構成にしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、例えば図４に示される車両上部構造１０Ａ（第１変形例）のように、ルーフパネル１４の本体部１４Ａにおける車幅方向端部にビード１４Ａ１が形成された構成にしてもよい。このビード１４Ａ１は、車両上方側へ凸をなしており、車両前後方向視で車両下方側へ向けて開口した断面逆Ｕ字形状に形成されている。このビード１４Ａ１は、車両上方側へ凸をなしているが、車両上方側への突出量が小さく（ビード１４Ａ１の形状が浅く）設定されている。この第１変形例では、上記のビード１４Ａ１によってルーフパネル１４を補強することができるので、ルーフパネル１４の塑性変形を防止又は抑制する効果を高めることができる。しかも、ビード１４Ａ１の形状が浅いため、意匠に対する影響を少なくすることができる。

また、上記第１実施形態では、第２接合部Ｊ２が第１接合部Ｊ１に対して車幅方向外側に配置された構成にしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、例えば図５に示される車両上部構造１０Ｂ（第２変形例）のように、第２接合部Ｊ２が第１接合部Ｊ１に対して車幅方向内側に配置された構成にしてもよい。この第２変形例では、サイドアウタパネル２４の内側フランジ部２４Ｃと、ルーフサイドレールアウタ２０の内側フランジ部２０Ｃと、ルーフサイドレールインナ２２とが、３枚重ねの状態に重ね合わされると共に、非貫通型のリベット３０によって機械的に接合されている。これにより、サイドアウタパネル２４の内側フランジ部２４Ｃには、ルーフサイドレール１８と接合された第１接合部Ｊ１が形成されている。なお、この第２変形例では、ルーフサイドレールインナ２２が、第１実施形態に係る延長フランジ部２２Ｄを有していない構成になっている。

また、この第２変形例では、サイドアウタパネル２４の延長フランジ部２４Ｄと、ルーフパネル１４のルーフ側フランジ部１４Ｃとが、２枚重ねの状態に重ね合わされると共に、溶接（ここではレーザー溶接）によって接合されている。これにより、サイドアウタパネル２４の延長フランジ部２４Ｄには、ルーフパネル１４と接合された第２接合部Ｊ２が形成されている。この第２変形例では、ルーフパネル１４の垂下部１４Ｂとサイドアウタパネル２４の本体部２４Ａとの間に、図示しないルーフモールが嵌合され、当該ルーフモールによって上記各接合部Ｊ１、Ｊ２が覆われる構成となる。この第２変形例においても、上記各接合部Ｊ１、Ｊ２が互いに離間しているので、第１実施形態と同様にルーフパネル１４の塑性変形を防止又は効果的に抑制できる。

＜第２の実施形態＞
次に、図６〜図８を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と基本的に同様の構成及び作用については、第１実施形態と同符号を付与しその説明を省略する。

図６には、本発明の第２実施形態に係る車両上部構造４０が図２に対応した断面図にて示されている。この実施形態では、サイドアウタパネル２４の内側フランジ部２４Ｃと、ルーフサイドレールアウタ２０の内側フランジ部２０Ｃと、ルーフサイドレールインナ２２とが、３枚重ねの状態に重ね合わされると共に、非貫通型のリベット２８によって機械的に接合されている。これにより、サイドアウタパネル２４の内側フランジ部２４Ｃには、ルーフサイドレール１８と接合された第１接合部Ｊ１が形成されている。なお、この実施形態では、ルーフサイドレールインナ２２が、第１実施形態に係る延長フランジ部２２Ｄを有していない構成になっている。

また、この実施形態では、サイドアウタパネル２４の本体部２４Ａにおける車幅方向内側の壁部が、車幅方向内側へ向かって下り勾配の傾斜部（傾斜壁）２４Ａ１とされている。また、ルーフパネル１４の車幅方向端部には、車両下方側かつ車幅方向内側へ向けて折り返された折り返し部１４Ｄが形成されている。この折り返し部１４Ｄは、上記の傾斜部２４Ａ１よりも車両水平方向に対する傾斜角度が小さく設定されている。そして、折り返し部１４Ｄと本体部１４Ａとの間に形成された屈曲部１４Ｅが、傾斜部２４Ａ１の上下方向中間部に対して車幅方向内側から接触している。この屈曲部１４Ｅは、溶接（ここではフィラー溶接；Tungsten Inert Gas）によって傾斜部２４Ａ１と接合されている。これにより、サイドアウタパネル２４には、ルーフパネル１４と接合された第２接合部Ｊ２が形成されている。

この実施形態では、第２接合部Ｊ２は、第１接合部Ｊ１に対して車幅方向外側かつ車両上方側に配置されており、第１接合部Ｊ１と第２接合部Ｊ２とが互いに離間している。そして、サイドアウタパネル２４における第１接合部Ｊ１と第２接合部Ｊ２との間の部位が、歪吸収部２５とされている。この歪吸収部２５は、傾斜部２４Ａ１における車両下方側の部位と、内側フランジ部２４Ｃにおける車幅方向内側の部位によって構成されており、断面が略Ｌ字状に屈曲した板状をなしている。この歪吸収部２５は、ルーフサイドレール１８及びルーフパネル１４の両方に対して非接触とされた部位を含んでいる。

また、本実施形態では、サイドアウタパネル２４は、ルーフパネル１４の材料よりも伸び率が高い材料によって形成されている。具体的には、ルーフパネル１４は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系のアルミニウム合金によって形成されており、サイドアウタパネル２４は、Ａｌ−Ｌｉ系のアルミニウム合金によって形成されている。

なお、上記構成の車両上部構造４０が適用された車両１２の上部が製造される際には、図７に示されるように、ルーフサイドレール１８とサイドアウタパネル２４とが外側接合部Ｊ４及び第１接合部Ｊ１において接合されてルーフサイド部１６が製造された後に、サイドアウタパネル２４とルーフパネル１４とが第２接合部Ｊ２において接合され、図６に示される状態とされる。この実施形態では、上記以外の構成は、第１実施形態と同様とされている。

この実施形態においても、アルミ製のルーフパネル１４が、アルミ製のサイドアウタパネル２４を介して間接的に鋼板製のルーフサイドレール１８と繋がっている。これにより、アルミと鋼との線膨張係数の違いによってアルミ製ルーフパネル１４に生じる歪みを、アルミ製サイドアウタパネル２４によって吸収することができる。その結果、ルーフパネル１４の歪みを少なくすることができるので、背景技術の欄で説明したようなビードがルーフパネル１４の車幅方向端部に形成されていない場合でも、ルーフパネル１４の塑性変形を防止又は効果的に抑制できる。

しかも、この実施形態では、ルーフパネル１４が熱により膨張又は収縮した際には、サイドアウタパネル２４の本体部２４Ａが全体的に車幅方向に弾性変形することにより、上記の膨張又は収縮を許容することができる。これにより、ルーフパネル１４の塑性変形を防止又は抑制する効果を高めることができる。

また、この実施形態では、サイドアウタパネル２４には、車幅方向内側へ向かって下り勾配の傾斜部２４Ａ１が形成されており、当該傾斜部２４Ａ１に設けられた第２接合部Ｊ２にルーフパネル１４の車幅方向端部（屈曲部１４Ｅ）が接合されている。これにより、サイドアウタパネル２４の第２接合部Ｊ２にルーフパネル１４の車幅方向端部が接合される際に、サイドアウタパネル２４とルーフパネル１４との車幅方向の相対位置のばらつき（寸法誤差）を吸収することができる。しかも、第１実施形態に係るルーフモール（図示省略）が不要になり、所謂ルーフモールレス構造とすることができるので、車両１２の意匠性を向上させることができる。

さらに、この実施形態では、ルーフパネル１４は、強度や耐食性に優れるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系のアルミニウム合金によって形成されているが、サイドアウタパネル２４は、ルーフパネル１４の材料よりも伸び率が高いＡｌ−Ｌｉ系のアルミニウム合金によって形成されている。これにより、サイドアウタパネル２４のプレス成形が容易になる。また、サイドアウタパネル２４の歪吸収部２５が弾性変形し易くなり、前述した歪みを吸収し易くなる。

なお、前記第２実施形態では、ルーフパネル１４の車幅方向端部にビードが形成されていない構成にしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、例えば図８に示される車両上部構造４０Ａ（変形例）のように、ルーフパネル１４の本体部１４Ａにおける車幅方向端部にビード１４Ａ１が形成された構成にしてもよい。このビード１４Ａ１は、前記第１実施形態の第１変形例に係る車両上部構造１０Ａのビード１４Ａ１（図４参照）と同様の構成とされているので、上記第１変形例と同様の効果が得られる。

また、前記各実施形態では、第１接合部Ｊ１における接合が、リベット２８、３０による機械的接合とされた構成にしたが、本発明はこれに限らず、第１接合部における接合は、例えばボルトや加締め等を用いたものでもよい。

また、前記各実施形態では、ルーフパネル１４及びサイドアウタパネル２４がアルミニウム合金によって形成された構成にしたが、本発明はこれに限らず、ルーフパネル１４及びサイドアウタパネル２４の材料は適宜変更可能である。例えば、ルーフパネル１４及びサイドアウタパネル２４が、マグネシウム合金によって形成された構成にしてもよい。

前記第１実施形態では、サイドアウタパネル２４の歪吸収部２５に段差部２４Ｅが形成された構成にしたが、本発明はこれに限らず、段差部２４Ｅが省略された構成にしてもよい。また、段差部２４Ｅの代わりに、ビード等の曲げ部が車両前後方向に沿って形成された構成にしてもよい。

また、前記第１実施形態では、ルーフサイドレールインナ２２がサイドアウタパネル２４の第１接合部Ｊ１と接合された構成にしたが、本発明はこれに限らず、ルーフサイドレールアウタがサイドアウタパネルの第１接合部と接合された構成にしてもよい。

その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記各実施形態に限定されないことは勿論である。

１０ 車両上部構造
１０Ａ 車両上部構造
１０Ｂ 車両上部構造
１２ 車両
１４ ルーフパネル
１８ ルーフサイドレール
２０ ルーフサイドレールアウタ
２２ ルーフサイドレールインナ
２２Ｄ 延長フランジ部（延長部）
２４ サイドアウタパネル
２４Ａ１ 傾斜部
２４Ｃ 内側フランジ部（ルーフパネルと面接触した部位）
２４Ｅ 段差部
４０ 車両上部構造
４０Ａ 車両上部構造
Ｊ１ 第１接合部
Ｊ２ 第２接合部

Claims (10)

1. 車両上部の車幅方向端部に設けられたルーフサイドレールと、
   前記ルーフサイドレールの材料よりも線膨張係数が高い材料で形成され、車両上部の車幅方向中央部に設けられたルーフパネルと、
   前記ルーフサイドレールの材料よりも線膨張係数が高い材料で形成され、前記ルーフサイドレールの車両外側に設けられ、前記ルーフサイドレールと接合された第１接合部、及び前記ルーフパネルと接合された第２接合部を有し、前記第１接合部と前記第２接合部とが互いに離間しているサイドアウタパネルと、
   を備えた車両上部構造。
2. 前記ルーフパネル及び前記サイドアウタパネルは、同種の軽合金によって形成されている請求項１に記載の車両上部構造。
3. 前記第１接合部における接合は、機械的接合とされ、前記第２接合部における接合は、溶接とされている請求項２に記載の車両上部構造。
4. 前記ルーフサイドレールは、互いに接合されたルーフサイドレールアウタとルーフサイドレールインナとを有しており、
   前記第１接合部には、前記ルーフサイドレールアウタ及び前記ルーフサイドレールインナのうち何れか一方のみが接合されている請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両上部構造。
5. 前記ルーフサイドレールインナは、前記ルーフサイドレールアウタよりも板厚が薄い板材によって形成されると共に、前記ルーフサイドレールアウタとの接合部から延長された延長部を有しており、当該延長部が前記第１接合部に接合されている請求項４に記載の車両上部構造。
6. 前記サイドアウタパネルは、前記ルーフパネルと面接触した部位を有し、当該部位に前記第２接合部が設けられている請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の車両上部構造。
7. 前記サイドアウタパネルは、車幅方向内側へ向かって下り勾配の傾斜部を有し、当該傾斜部に設けられた前記第２接合部に前記ルーフパネルの車幅方向端部が接合されている請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の車両上部構造。
8. 前記サイドアウタパネルは、前記ルーフパネルの材料よりも伸び率が高い材料によって形成されている請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の車両上部構造。
9. 前記サイドアウタパネルにおける前記第１接合部と前記第２接合部との間の部位には、車両前後方向に延びる段差部が形成されている請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の車両上部構造。
10. 前記第２接合部は、前記第１接合部に対して車幅方向外側に配置されている請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の車両上部構造。