JP4228752B2

JP4228752B2 - Body roof structure

Info

Publication number: JP4228752B2
Application number: JP2003099948A
Authority: JP
Inventors: 寛大田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2023-04-03
Also published as: JP2004306676A

Description

【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle body roof structure, and more particularly to a vehicle body roof structure in a vehicle such as an automobile.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a vehicle body roof structure in a vehicle such as an automobile, a configuration in which an aluminum roof panel is joined to a steel sheet roof side rail is known (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-274428
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a vehicle body roof structure, the outer panel and the inner panel of the roof side rail are joined to each other by the respective joining flanges, and the roof panel is joined to the joining flanges. As a result, when an aluminum roof panel, which has a higher coefficient of thermal expansion than the steel roof side rail, thermally expands outward in the vehicle width, the roof flange has a highly rigid roof side rail joint flange. It is suppressed by the joint part. For this reason, the joint part vicinity with the roof side rail in a roof panel tends to carry out plastic deformation locally.
[0005]
In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a vehicle body roof structure capable of preventing plastic deformation of a roof panel caused by a difference in thermal expansion from a roof side rail.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention according to claim 1 is a vehicle body roof structure having a roof side rail in which an outer panel and an inner panel are joined together by respective joining flanges,
The roof panel is made of aluminum, the roof side rail is made of steel plate, and the vehicle width direction of any one of the joint flange inside the vehicle width direction of the outer panel and the joint flange inside the vehicle width direction of the inner panel A step portion is formed on the inner edge portion in the upward direction of the vehicle body, and an upper surface of the step portion and a joining flange of the roof panel are joined .
[0007]
Accordingly, the upper surface of the step portion formed in the vehicle width direction inner edge of either the outer flange of the outer panel in the vehicle width direction or the inner flange of the inner panel in the vehicle width direction, and the roof The panel's joint flange is joined. For this reason, the roof panel expands in the vehicle width direction with respect to the roof side rail due to the difference in thermal expansion coefficient between the roof side rail made of steel plate and the aluminum roof panel having a linear expansion coefficient approximately twice that of the steel plate. Alternatively, when the roof panel is contracted, the roof panel joint flange is joined to the roof side rail at a step portion having a lower rigidity than the joint flange. The vicinity of the joint is also deformed. As a result, it is possible to prevent plastic deformation of the roof panel caused by a difference in thermal expansion from the roof side rail.
[0011]
The present invention of claim 2 is the vehicle body roof structure according to claim 1, characterized in that the joint between the roof panel and the roof side rails and continuous welding.
[0012]
Therefore, in addition to the content of the first aspect , the joint portion between the roof panel and the roof side rail is continuously welded, so that partial lifting of the roof panel at the joint portion can be prevented.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of a vehicle body roof structure as a reference example not included in the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
[0014]
In the figure, the arrow FR indicates the vehicle front direction, the arrow UP indicates the vehicle upward direction, and the arrow IN indicates the vehicle width inside direction.
[0015]
As shown in FIG. 2, in this embodiment, the left and right roof side rails 10 (only the left side is shown in FIG. 2) are roof side rail outer panels 12 (hereinafter simply referred to as “outer side” of the roof side rail 10). Outer panel 12) and a roof side rail inner panel 14 (hereinafter simply referred to as an inner panel 14) that constitutes the vehicle body inner side of the roof side rail 10. The outer panel 12 and the inner panel 14 are made of steel plates.
[0016]
As shown in FIG. 1, the cross-sectional shape of the outer panel 12 as viewed from the front of the vehicle body is a hat shape with the opening directed toward the inside of the vehicle body, and an upper joint flange 12A and a lower joint flange 12B are formed at the opening end. Each is formed.
[0017]
On the other hand, the cross-sectional shape of the inner panel 14 viewed from the front of the vehicle body is a hat shape with the opening facing the outside of the vehicle body, and an upper joint flange 14A and a lower joint flange 14B are formed at the opening end. Yes.
[0018]
The upper joint flange 12A and the lower joint flange 12B of the outer panel 12 are joined to the upper joint flange 14A and the lower joint flange 14B of the inner panel 14 by spot welding or the like, respectively, and the upper joint flange 10A of the roof side rail 10 is joined. And the lower joint flange 10B. The roof side rail 10 has a closed cross-sectional structure extending in the longitudinal direction of the vehicle body.
[0019]
A step portion 12C bulging upward in the vehicle body is formed in the vicinity of the upper joint flange 12A of the outer panel 12, and the step portion 12C is a portion having a lower rigidity than the upper joint flange 10A of the roof side rail 10. .
[0020]
Further, the roof panel 20 installed on the left and right roof side rails 10 of the vehicle body is made of aluminum, and a joining flange 20A is formed at the vehicle width direction outer side end portion of the roof panel 20 along the vehicle body longitudinal direction. . The joining flange 20A of the roof panel 20 is joined to the upper surface of the step portion 12C of the outer panel 12 from the upper side of the vehicle body by laser welding or the like (joining point P).
[0021]
A vertical wall portion 20C is formed at the boundary between the joining flange 20A of the roof panel 20 and the general surface 20B.
[0022]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0023]
In the present embodiment, when the temperature of the vehicle body rises due to a coating drying furnace, an outside air temperature, or the like, the general surface 20B of the roof panel 20 thermally expands toward the vehicle width outward direction (the direction of arrow A in FIG. 1). . Further, the outer panel 12 also thermally expands in the vehicle width outer side direction (the direction of arrow B in FIG. 1).
[0024]
At this time, in this embodiment, the thermal expansion coefficient of aluminum forming the roof panel 20 is different from the thermal expansion coefficient of the steel plate forming the outer panel 12, and the linear expansion coefficient of aluminum is about twice the linear expansion coefficient of the steel plate. It has become.
[0025]
As a result, the expansion in the vehicle width outer side direction (arrow A direction in FIG. 1) on the general surface 20B of the roof panel 20 cannot be absorbed by the expansion in the vehicle width outer direction (arrow B direction in FIG. 1) on the outer panel 12. However, in this embodiment, the joining flange 20 A is joined to the step portion 12 C of the outer panel 12 that is a portion having a lower rigidity than the upper joining flange 10 A of the roof side rail 10. For this reason, when the roof panel 20 is greatly expanded in the vehicle width outer side direction with respect to the outer panel 12 due to the difference in thermal expansion coefficient, the step portion 12C and the outer panel 12 in the outer panel 12 are expanded as the roof panel 20 expands. The vicinity is deformed as shown by a two-dot chain line in FIG.
[0026]
Therefore, in this embodiment, the thermal expansion of the roof panel 20 can be absorbed by the deformation of the step portion 12C in the outer panel 12 and the vicinity thereof, and therefore the plastic deformation of the roof panel 20 caused by the difference in thermal expansion with the roof side rail 10 is prevented. Can be prevented.
[0027]
In the present embodiment, the joining flange 20A of the roof panel 20 is joined to the upper surface of the step portion 12C of the outer panel 12, but the portion where the joining flange 20A of the roof panel 20 is joined is limited to the step portion 12C of the outer panel 12. Alternatively, any other part of the roof side rail 10 may be used as long as the part has lower rigidity than the upper joint flange 10A or the lower joint flange 10B of the roof side rail 10.
[0028]
Next, a second embodiment of the vehicle body roof structure of the present invention will be described with reference to FIG.
In addition, about the same member as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 3, in this embodiment, the joining flange 20 A of the roof panel 20 is joined to the upper surface of the stepped part 12 D formed on the inner edge of the upper joining flange 12 A of the outer panel 12 in the vehicle width direction. It has a configuration .
Therefore, the upper surface of the stepped portion 12D formed toward the vehicle body upward direction and the joint flange 20A of the roof panel 20 are joined to the vehicle width direction inner edge portion of the joint flange 12A on the vehicle width direction inner side of the outer panel 12. For this reason, the roof panel 20 and the roof side rail 10 are different from each other due to a difference in thermal expansion coefficient between the steel roof side rail 10 and the aluminum roof panel 20 having a linear expansion coefficient approximately twice that of the steel plate. When the roof panel 20 is expanded or contracted in the width direction, the joining flange 20A of the roof panel 20 is joined to the roof side rail 10 by the step portion 12D having a lower rigidity than the joining flange 10A. Alternatively, the vicinity of the joint on the roof side rail 10 side is also deformed in accordance with the contraction. As a result, the plastic deformation of the roof panel 20 caused by the difference in thermal expansion from the roof side rail 10 can be prevented.
[0029]
Next, a third embodiment of the vehicle body roof structure of the present invention will be described with reference to FIG.
In addition, about the same member as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 4, in this embodiment, the joining flange 20 A of the roof panel 20 is joined to the upper surface of the stepped part 14 C formed at the inner edge of the upper joining flange 14 A of the inner panel 14 in the vehicle width direction. It has become the composition .
Accordingly, the upper surface of the stepped portion 14C formed in the vehicle width direction inner edge of the inner flange 14A of the inner panel 14 in the vehicle width direction and the bonding flange 20A of the roof panel 20 are bonded to each other. For this reason, the roof panel 20 and the roof side rail 10 are different from each other due to a difference in thermal expansion coefficient between the steel roof side rail 10 and the aluminum roof panel 20 having a linear expansion coefficient approximately twice that of the steel plate. When expanded or contracted in the width direction, the joining flange 20A of the roof panel 20 is joined to the roof side rail 10 by the step portion 14C having a lower rigidity than the joining flange 10A. Alternatively, the vicinity of the joint on the roof side rail 10 side is also deformed in accordance with the contraction. As a result, the plastic deformation of the roof panel 20 caused by the difference in thermal expansion from the roof side rail 10 can be prevented.
[0030]
In the first embodiment as a reference example not included in the present invention, the joining flange 20A of the roof panel 20 is joined to the upper surface of the step portion 12C of the outer panel 12 from the upper side of the vehicle body by laser welding or the like. Instead, as shown in FIG. 5, a work hole 30 for welding is formed in the inner panel 14, and the joining flange 20A of the roof panel 20 is mounted on the upper surface of the step portion 12C of the outer panel 12 by spot welding or the like. There is also a configuration joined from one side .
[0031]
Next, a fourth embodiment of a vehicle body roof structure according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0032]
In addition, the same member as 1st Embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits the description.
[0033]
As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the vehicle width direction outer side end 20D of the joining flange 20A of the roof panel 20 is formed on the upper surface of the upper joining flange 12A of the outer panel 12 from the upper side of the vehicle body to the longitudinal direction of the vehicle body by laser welding. It is continuously welded along (welded part S). In addition, the plate assembly structure of the flange other than the configuration in which the fourth embodiment is continuously welded along the vehicle body longitudinal direction from the vehicle body upper side is a reference example not included in the present invention.
[0034]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0035]
In the present embodiment, when the temperature of the vehicle body rises due to the outside air temperature or the like, the general surface 20B of the roof panel 20 thermally expands in the vehicle width outward direction (the direction of arrow A in FIG. 6). Further, the outer panel 12 also thermally expands in the vehicle width outward direction (the direction of arrow B in FIG. 6).
[0036]
At this time, in this embodiment, the thermal expansion coefficient of aluminum forming the roof panel 20 is different from the thermal expansion coefficient of the steel plate forming the outer panel 12, and the linear expansion coefficient of aluminum is about twice the linear expansion coefficient of the steel plate. It has become.
[0037]
As a result, the expansion in the vehicle width outer side direction (arrow A direction in FIG. 6) on the general surface 20B of the roof panel 20 cannot be absorbed by the expansion in the vehicle width outer direction (arrow B direction in FIG. 6) on the outer panel 12. However, in the present embodiment, the vehicle width direction outer side end 20D of the joining flange 20A of the roof panel 20 is joined to the upper surface of the upper joining flange 12A of the outer panel 12. For this reason, when the roof panel 20 is greatly expanded in the vehicle width outer side direction with respect to the outer panel 12 due to the difference in the thermal expansion coefficient, the roof panel 20 is expanded and the joining flange 20A of the roof panel 20 is expanded. Is deformed from the vehicle width direction outer side terminal 20D as a starting point as shown by a two-dot chain line in FIG.
[0038]
Therefore, in this embodiment, the thermal expansion of the roof panel 20 can be absorbed by the deformation of the joint flange 20A of the roof panel 20 and the vicinity thereof, and therefore the plastic deformation of the roof panel 20 caused by the difference in thermal expansion with the roof side rail 10 is achieved. Can be prevented.
[0039]
In the present embodiment, when the temperature of the vehicle body rises due to the outside air temperature or the like, the joint flange 20A of the roof panel 20 expands in the vehicle body longitudinal direction (the direction of arrow C in FIG. 6). Further, the outer panel 12 also expands in the vehicle longitudinal direction (the direction of arrow C in FIG. 6).
[0040]
At this time, the thermal expansion coefficient of aluminum forming the roof panel 20 is different from the thermal expansion coefficient of the steel sheet forming the outer panel 12, and the linear expansion coefficient of aluminum is about twice the linear expansion coefficient of the steel sheet.
[0041]
As a result, when the joining flange 20A of the roof panel 20 and the upper joining flange 12A of the outer panel 12 are joined at a predetermined interval in the vehicle longitudinal direction by rivets or the like, the joining flange 20A of the roof panel 20 and the outer panel 12 are Due to the difference in coefficient of linear expansion from the upper joint flange 12A, partial lifting between the joints occurs in the joint flange 20A of the roof panel 20.
[0042]
On the other hand, in this embodiment, the joining flange 20A of the roof panel 20 is continuously welded (welded portion S) along the longitudinal direction of the vehicle body by laser welding to the upper surface of the upper joining flange 12A of the outer panel 12. It is possible to prevent the joint flange 20 A from being partially lifted at the joint portion caused by the difference in linear expansion coefficient between the outer panel 20 and the outer panel 12.
[0043]
Furthermore, in the present embodiment, the vehicle width direction outer side end portion 20D of the joining flange 20A of the roof panel 20 is continuously welded along the vehicle body front-rear direction (welded portion S) to the upper surface of the upper joining flange 12A of the outer panel 12 by laser welding. Therefore, the water intrusion route can be cut off by the bonding itself. As a result, the sealer can be abolished.
[0044]
In the present embodiment, the vehicle width direction outer side end portion 20D of the joining flange 20A of the roof panel 20 is continuously welded along the longitudinal direction of the vehicle body to the upper surface of the upper joining flange 12A of the outer panel 12 by laser welding. Instead of laser welding, the vehicle width direction outer side end portion 20D of the joining flange 20A of the roof panel 20 is placed on the upper surface of the upper joining flange 12A of the outer panel 12 by the other joining methods such as laser brazing and bonding. It is good also as a structure welded continuously along.
[0045]
Although the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to such embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art.
[0046]
【The invention's effect】
The present invention according to claim 1 is a vehicle body roof structure having a roof side rail in which an outer panel and an inner panel are joined to each other by respective joining flanges, wherein the roof panel is made of aluminum and the roof side rail is made of steel plate. And forming a stepped portion in the vehicle width direction inner edge of either the outer flange of the outer panel in the vehicle width direction or the inner flange of the inner panel in the vehicle width direction toward the vehicle body upward direction. Since the upper surface of the part and the joining flange of the roof panel are joined, there is an excellent effect that plastic deformation of the roof panel caused by a difference in thermal expansion from the roof side rail can be prevented.
[0049]
Of the present invention of claim 2, in the vehicle roof structure according to claim 1, for the joint between the roof panel and the roof side rail and continuous welding, in addition to the contents of claim 1, the roof panel at the junction It has an excellent effect of preventing the partial lifting of.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view, partly in section, showing a vehicle body roof structure according to a first embodiment as a reference example not included in the present invention as seen from the obliquely forward outer side of a vehicle.
FIG. 2 is an exploded perspective view, partly in section, showing the vehicle body roof structure according to the first embodiment as a reference example not included in the present invention , as seen from the obliquely forward inner side of the vehicle.
FIG. 3 is a perspective view, partly in section, showing a vehicle body roof structure according to a second embodiment of the present invention, which is a vehicle body roof structure, as seen from the obliquely forward outer side of the vehicle.
FIG. 4 is a perspective view, partly in section, showing a vehicle body roof structure according to a third embodiment of the present invention, which is a vehicle body roof structure, as seen from the obliquely forward outer side of the vehicle.
FIG. 5 is a perspective view showing a cross section of a part of a vehicle body roof structure according to another reference example not included in the present invention as seen from the obliquely forward outer side of the vehicle.
FIG. 6 is a perspective view showing a cross section of a part of a vehicle body roof structure according to a fourth embodiment of the present invention as viewed from the obliquely front outer side of the vehicle.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Roof side rail 10A Upper joint flange of roof side rail 10B Lower joint flange of roof side rail 12 Roof side rail outer panel 12D Step part of roof side rail outer panel (part with low rigidity)
14 Roof side rail inner panel 14C Roof side rail inner panel step (part with low rigidity)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Roof panel 20A Joining flange of roof panel 20B General surface of roof panel 20D Outer end part of joining flange in vehicle width direction in roof panel

Claims

A vehicle body roof structure having a roof side rail in which an outer panel and an inner panel are joined together by respective joining flanges,
The roof panel is made of aluminum, the roof side rail is made of a steel plate, and the vehicle width direction of either the outer flange of the outer panel in the vehicle width direction or the inner flange of the inner panel in the vehicle width direction A vehicle body roof structure characterized in that a step portion is formed on an inner edge portion in the vehicle body upward direction, and an upper surface of the step portion and a joint flange of the roof panel are joined .

The vehicle body roof structure according to claim 1, wherein a joint portion between the roof panel and the roof side rail is continuously welded .