ルーフパネル接合構造
【課題】ボデー全体の捩り剛性の低下を抑制することができるルーフパネル接合構造を得る。
【解決手段】ルーフパネル接合構造２０は、車両１０の上部に車両幅方向及び車両前後方向に沿って樹脂製のルーフパネル２２を備えており、ルーフパネル２２の周縁部２２Ｂには、その全周に亘って厚さが周縁部２２Ｂ以外の一般部２２Ａの厚さより厚い厚肉部２４が形成されている。厚肉部２４の車両内側壁部には、接着面となる傾斜面２４Ａが形成されている。車両１０の車両本体としてのルーフサイドレール１２には、厚肉部２４の傾斜面２４Ａが接着面として接合される傾斜面３４Ｃが形成されている。また、車両本体には、ルーフパネル２２の周縁部２２Ｂに沿って、厚肉部２４の傾斜面２４Ａが接着面として接合される接合部が形成されている。
【解決手段】ルーフパネル接合構造２０は、車両１０の上部に車両幅方向及び車両前後方向に沿って樹脂製のルーフパネル２２を備えており、ルーフパネル２２の周縁部２２Ｂには、その全周に亘って厚さが周縁部２２Ｂ以外の一般部２２Ａの厚さより厚い厚肉部２４が形成されている。厚肉部２４の車両内側壁部には、接着面となる傾斜面２４Ａが形成されている。車両１０の車両本体としてのルーフサイドレール１２には、厚肉部２４の傾斜面２４Ａが接着面として接合される傾斜面３４Ｃが形成されている。また、車両本体には、ルーフパネル２２の周縁部２２Ｂに沿って、厚肉部２４の傾斜面２４Ａが接着面として接合される接合部が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ルーフパネル接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ルーフフレーム上に車両用ルーフが配置されて車両用ルーフの車両幅方向端部がルーフフレーム上に締結固定される構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３８８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の構造では、ルーフパネルを樹脂製のものにして接着剤を用いてルーフフレームの上面に接合すると、樹脂や接着剤のヤング率の小ささからせん断変形を抑える効果が低くなり、ボデー全体の捩り剛性の低下が発生する可能性がある。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、ボデー全体の捩り剛性の低下を抑制することができるルーフパネル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】
請求項１の発明に係るルーフパネル接合構造は、車両本体の上部に車両幅方向及び車両前後方向に沿って設けられる樹脂製のルーフパネルの周縁部に設けられ、前記ルーフパネルの周縁部の全周に亘って厚さが該周縁部以外の一般部の厚さより厚くなるように形成された厚肉部と、前記車両本体に設けられ、前記厚肉部に沿って配置されると共に、前記厚肉部の車両内側壁面が接着面として接合される接合部と、を有するものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１記載のルーフパネル接合構造において、前記厚肉部の車両内側壁面は、上端部が車両内側で下端部が車両外側に配置された傾斜面とされており、前記接合部は、車両外側に向けて配置され、前記厚肉部の車両内側壁面に合わせて傾斜するように形成された壁面であるものである。
【０００８】
請求項１記載の本発明によれば、車両本体の上部に車両幅方向及び車両前後方向に沿って設けられる樹脂製のルーフパネルの周縁部に、その周縁部の全周に亘って厚さが周縁部以外の一般部の厚さより厚くなるように形成された厚肉部が設けられている。車両本体には、ルーフパネルの厚肉部に沿って接合部が設けられており、ルーフパネルの厚肉部の車両内側壁面が接着面として車両本体の接合部に接合されている。これにより、ルーフパネルの周縁部の全周に亘って形成された厚肉部によって、ルーフパネル自体の変形が抑制されると共に、ルーフパネルの厚肉部の車両内側壁面と車両本体の接合部とを接着する接着層においては、ルーフパネルの面内力の伝達を圧縮・引張方向で受けることができる。これにより、接着層におけるせん断力の発生を抑えることができるため、ボデー全体の捩り剛性の低下を抑制することができる。
【０００９】
請求項２記載の本発明によれば、ルーフパネルの厚肉部の車両内側壁面は、上端部が車両内側で下端部が車両外側に配置された傾斜面とされており、車両本体には、厚肉部の車両内側壁面に合わせて傾斜するように、車両外側に向けて壁面が形成されている。そして、車両本体の壁面に、ルーフパネルの車両内側壁面が接着面として接合されている。これにより、ルーフパネルの厚肉部の車両内側壁面と車両本体の壁面とを接着する接着層においては、ルーフパネルの面内力の伝達をより確実に圧縮・引張方向で受けることができ、ボデー全体の捩り剛性の低下をより効果的に抑制することができる。さらに、ルーフパネルを上方から搭載して厚肉部の車両内側壁面を車両本体の壁面に接着させることができ、ルーフパネルの接合が容易となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るルーフパネル接合構造によれば、ボデー全体の捩り剛性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係るルーフパネル接合構造が適用された車両の上部を示す平面図である。
【図２】図１中の２−２線に沿ったルーフパネルを示す断面図である。
【図３】ルーフパネルの車両幅方向端部がルーフサイドレールに接合された状態を示す断面図である。
【図４】図１中の４−４線に沿ったルーフパネルを示す断面図である。
【図５】ルーフパネルの車両前後方向の前端部がフロントルーフヘッダに接合された状態を示す断面図である。
【図６】ルーフパネルの車両前後方向の後端部がリアルーフヘッダに接合された状態を示す断面図である。
【図７】車両の上部のルーフパネルの変形状態を模式的に示す平面図である。
【図８】図１に示すルーフパネル接合構造におけるルーフパネルの車両前後方向の前端部とフロントルーフヘッダとを接合する接着層に作用する力を模式的に示す斜視図である。
【図９】比較例に係るルーフパネル接合構造におけるルーフパネルの車両幅方向端部がルーフサイドレールに接合された状態を示す断面図である。
【図１０】図９に示すルーフパネル接合構造におけるルーフパネルの車両前後方向の前端部とフロントルーフヘッダとを接合する接着層に作用する力を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１〜図８を用いて、本発明に係るルーフパネル接合構造の一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ＲＲは車両後方側を示しており、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。
【００１３】
図１には、本実施形態に係るルーフパネル接合構造２０が適用された車両１０の上部が平面図にて示されている。図３には、ルーフパネル接合構造２０に用いられるルーフパネルの車両幅方向端部の接合状態が断面図にて示されている。また、図５には、ルーフパネル接合構造２０に用いられるルーフパネルの車両前後方向の前端部の接合状態が断面図にて示されており、図６には、ルーフパネル接合構造２０に用いられるルーフパネルの車両前後方向の後端部の接合状態が断面図にて示されている。これらの図に示されるように、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（車両本体）１２が設けられている。図示を省略するが、車両１０の側部には、車両前方側から順にフロントピラー、センターピラー、及びリアピラーが左右一対設けられている。ルーフサイドレール１２は、フロントピラー、センターピラー、及びリアピラー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。
【００１４】
また、車両１０の上部の前端側と後端側には、ルーフサイドレール１２の前端部同士を繋ぐフロントルーフヘッダ（車両本体）１４と、ルーフサイドレール１２の後端部同士を繋ぐリアルーフヘッダ（車両本体）１６とが設けられている。車両１０の左右一対のルーフサイドレール１２と、フロントルーフヘッダ１４と、リアルーフヘッダ１６の上部に本実施形態のルーフパネル接合構造２０が設けられている。
【００１５】
ルーフパネル接合構造２０は、左右一対のルーフサイドレール１２の間、及びフロントルーフヘッダ１４とリアルーフヘッダ１６との間を覆う樹脂製のルーフパネル２２を備えている。ルーフパネル２２は、車両幅方向及び車両前後方向に延在されている。
【００１６】
図２には、ルーフパネル２２が図１中の２−２線に沿った断面図にて示されており、図４には、ルーフパネル２２が図１中の４−４線に沿った断面図にて示されている。図２及び図４に示されるように、ルーフパネル２２は、車両幅方向及び車両前後方向に延在される樹脂製の板状部材で形成されている。ルーフパネル２２は、車両幅方向及び車両前後方向の中央部における上面部２２Ｃの高さが車両幅方向及び車両前後方向の端部より高くなるように車両上方側にやや湾曲して形成されている。
【００１７】
ルーフパネル２２の周縁部２２Ｂには、周縁部２２Ｂの全周に亘って厚さ（車両上下方向の肉厚）がルーフパネル２２の一般部２２Ａの厚さ（車両上下方向の肉厚）よりも厚くなるように厚肉部２４が形成されている。ここで、ルーフパネル２２の一般部２２Ａとは、周縁部２２Ｂ以外の部位のことである。ルーフパネル２２の厚肉部２４は、一般部２２Ａに対して車両下方側に厚くなるように形成されている。
【００１８】
図２に示されるように、ルーフパネル２２の車両幅方向の側端部２２Ｄの厚肉部２４には、車両幅方向内側の壁部に上端部が車両内側（車両幅方向内側）で下端部が車両外側（車両幅方向外側）となるように形成された傾斜面（車両内側壁面）２４Ａが形成されている。傾斜面２４Ａは、ルーフサイドレール１２（図３参照）の後述する接合部に接合される接着面とされている。また、厚肉部２４には、傾斜面２４Ａの下端部から車両外側に延びた略平面状の下面部２４Ｂと、ルーフパネル２２の上面部２２Ｃから連続して車両幅方向外側に延びると共に車両下方側に湾曲するように形成された側面部２４Ｃとが形成されている。
【００１９】
図４に示されるように、ルーフパネル２２の車両前後方向の前端部２２Ｅの厚肉部２４には、車両内側の壁部に上端部が車両内側（車両前後方向後方側）で下端部が車両外側（車両前後方向前方側）となるように形成された傾斜面（車両内側壁面）２４Ａが形成されている。傾斜面２４Ａは、フロントルーフヘッダ１４(図５参照）の後述する接合部に接合される接着面とされている。また、ルーフパネル２２の前端部２２Ｅの厚肉部２４には、傾斜面２４Ａの下端部から車両前方側に延びた略平面状の下面部２４Ｂと、ルーフパネル２２の上面部２２Ｃから連続して車両前方側に延びると共に車両下方側に湾曲するように形成された前面部２４Ｄとが形成されている。さらに、厚肉部２４には、前面部２４Ｄの下端部から車両前方側に延びた突出片２６が形成されている。
【００２０】
同様に、ルーフパネル２２の車両前後方向の後端部２２Ｆの厚肉部２４には、車両内側の壁部に上端部が車両内側（車両前後方向前方側）で下端部が車両外側（車両前後方向後方側）となるように形成された傾斜面（車両内側壁面）２４Ａが形成されている。傾斜面２４Ａは、リアルーフヘッダ１６（図６参照）の後述する接合部に接合される接着面とされている。また、ルーフパネル２２の後端部２２Ｆの厚肉部２４には、傾斜面２４Ａの下端部から車両後方側に延びた略平面状の下面部２４Ｂと、ルーフパネル２２の上面部２２Ｃから連続して車両後方側に延びると共に車両下方側に湾曲するように形成された後面部２４Ｅとが形成されている。
【００２１】
図３に示されるように、ルーフサイドレール１２は、車両幅方向内側に配置されたインナパネル３０と、インナパネル３０の車両幅方向外側に配置されたアウタパネル３２と、アウタパネル３２の車両幅方向外側に配置されたサイメンアウタ（サイドアウタパネルともいう）３４と、を備えている。インナパネル３０は、断面が車両内側に略Ｌ字状に屈曲するように形成された屈曲部３０Ａと、屈曲部３０Ａの車両内側及び車両外側の端部にそれぞれ形成された一対のフランジ部３０Ｂと、を備えている。アウタパネル３２は、略平面状の中間部３２Ａと、中間部３２Ａの車両内側及び車両外側の端部にそれぞれ形成された一対のフランジ部３２Ｂと、を備えている。
【００２２】
サイメンアウタ３４は、上部側が車両幅方向外側に突出するように斜めに配置された側壁部３４Ａと、側壁部３４Ａの上端部から車両幅方向内側に屈曲された横壁部３４Ｂと、横壁部３４Ｂの車両幅方向内側端部から車両内側に上り勾配となるように形成された接合部としての傾斜面３４Ｃと、傾斜面３４Ｃの上端部と側壁部３４Ａの下端部にそれぞれ形成された一対のフランジ部３４Ｄと、を備えている。サイメンアウタ３４の傾斜面３４Ｃは、車両外側（車両幅方向外側）に向けて配置されている。さらに、サイメンアウタ３４の横壁部３４Ｂと傾斜面３４Ｃは、ルーフパネル２２の厚肉部２４の下面部２４Ｂと傾斜面２４Ａの形状に合わせて形成されている。すなわち、ルーフパネル２２の下面部２４Ｂがサイメンアウタ３４の横壁部３４Ｂの上面に面接触状態で配置されると共に、ルーフパネル２２の傾斜面２４Ａがサイメンアウタ３４の傾斜面３４Ｃに接着剤５０により接合（接着）されている。接着剤５０としては、例えば、ポリウレタン接着剤などの構造用接着剤が用いられる。
【００２３】
図５に示されるように、フロントルーフヘッダ１４は、断面が略ハット型に形成されており、車両前後方向の端部に前後一対のフランジ部１４Ａを備えている。フロントルーフヘッダ１４の後端のフランジ部１４Ａの前方側には、フランジ部１４Ａの前端部から車両前方側に下り勾配となるように傾斜させた接合部としての傾斜面１４Ｂを備えている。フロントルーフヘッダ１４の傾斜面１４Ｂは、車両外側（車両前方側）に向けて配置されている。
【００２４】
フロントルーフヘッダ１４の傾斜面１４Ｂと前端のフランジ部１４Ａは、ルーフパネル２２の前端部２２Ｅにおける厚肉部２４の下面部２４Ｂと傾斜面２４Ａの形状に合わせて形成されている。すなわち、ルーフパネル２２の傾斜面２４Ａがフロントルーフヘッダ１４の傾斜面１４Ｂに接着剤５０により接合（接着）されると共に、ルーフパネル２２の突出片２６の下面部２４Ｂがフロントルーフヘッダ１４の前端のフランジ部１４Ａの上面に接着剤５０により接合されている。また、ルーフパネル２２の突出片２６の上面には、車両前後方向及び車両幅方向に沿って配置されるウィンドウシールドガラス３８の後端部が図示しないシール材等により接合されている。
【００２５】
図６に示されるように、リアルーフヘッダ１６は、車両内側（車両前方側）に配置されたヘッダインナ４０と、ヘッダインナ４０の車両外側（車両後方側）に配置されたヘッダアウタ４２と、を備えている。ヘッダインナ４０は、後端部に略車両前後方向に配置された横壁部４０Ａと、横壁部４０Ａの前端部から車両内側（車両前方側）に上り勾配となるように傾斜させた接合部としての傾斜面４０Ｂと、傾斜面４０Ｂの上端部から車両前方側に延びた前壁部４０Ｃと、を備えている。ヘッダアウタ４２は、中間部に略車両上下方向に配置された縦壁部４２Ａと、縦壁部４２Ａの上端部から車両内側（車両前方側）に屈曲された取付部４２Ｂと、縦壁部４２Ａの下端部から車両外側（車両後方側）に屈曲された横壁部４２Ｃと、を備えている。ヘッダインナ４０の傾斜面４０Ｂは、車両外側（車両後方側）に向けて配置されている。
【００２６】
ヘッダインナ４０の横壁部４０Ａの後端部の上方にヘッダアウタ４２の横壁部４２Ｃが面接触状態で配置され、ヘッダインナ４０の横壁部４０Ａの後端部とヘッダアウタ４２の横壁部４２Ｃとがスポット溶接により接合されている。
【００２７】
また、ヘッダインナ４０の傾斜面４０Ｂとヘッダアウタ４２の取付部４２Ｂは、ルーフパネル２２の後端部２２Ｆにおける厚肉部２４の下面部２４Ｂと傾斜面２４Ａの形状に合わせて形成されている。そして、ルーフパネル２２の傾斜面２４Ａがヘッダインナ４０の傾斜面４０Ｂに接着剤５０により接合（接着）されると共に、ルーフパネル２２の下面部２４Ｂがヘッダアウタ４２の取付部４２Ｂの上面に接着剤５０により接合（接着）されている。
【００２８】
本実施形態のルーフパネル接合構造２０では、樹脂製のルーフパネル２２は、車両１０の上方側からルーフサイドレール１２とフロントルーフヘッダ１４とリアルーフヘッダ１６の上部に搭載され、ルーフサイドレール１２とフロントルーフヘッダ１４とリアルーフヘッダ１６の所定の箇所に接着剤５０により接合されている。
【００２９】
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。
まず、本実施形態のルーフパネル接合構造２０の作用並びに効果を説明する前に、比較例として、鋼板製のフールパネル又は樹脂製のルーフパネルを用いた場合の課題について説明する。
【００３０】
従来の車両では、ルーフ部は一般的に鋼板製で車両本体の骨格とスポット溶接されているものが多いが、車体の軽量化や部品点数の削減を狙って、樹脂製のルーフパネルを用いる場合がある。しかし、特段の考慮なしにルーフパネルを樹脂製に置換すると、操縦安定性との関連性が知られているボデー全体の捩り剛性が低下する可能性がある。すなわち、一般的に樹脂材料のヤング率は鋼板と比較して１／１０以下であり、ルーフパネル形状が類似のまま材料を鋼板から樹脂に置換すると、車両の捩り入力に対してルーフパネルが受ける捩りモーメントや面内せん断力に対する剛性が低下し、ボデー全体の剛性低下に繋がる可能性がある。
【００３１】
また、ルーフパネルと車両本体の骨格を構成する鋼板との接合に接着剤を用いると、接着剤のヤング率は樹脂よりもさらに小さく、接着層が車両本体からルーフパネルに力を伝える際に接着層自体が変形する可能性がある。このため、ルーフパネルの外枠を形成する車両本体の骨格のせん断変形を抑える効果が弱く、ボデー全体の剛性低下に繋がる可能性がある。
【００３２】
これに対して、本実施形態のルーフパネル接合構造２０では、樹脂製のルーフパネル２２の周縁部２２Ｂにその全周に亘って厚さが周縁部２２Ｂ以外の一般部２２Ａの厚さより厚い厚肉部２４が形成されており、厚肉部２４の車両内側壁部には、上端部が車両内側で下端部が車両外側となるように配置された傾斜面２４Ａが形成されている。また、車両１０の上部には、ルーフサイドレール１２のサイメンアウタ３４と、フロントルーフヘッダ１４と、リアルーフヘッダ１６のヘッダインナ４０のそれぞれに、厚肉部２４の傾斜面２４Ａに沿って接合部としての傾斜面３４Ｃ、傾斜面１４Ｂ、傾斜面４０Ｂが形成されている。
【００３３】
樹脂製のルーフパネル２２は、車両１０の上部に上方側から搭載され、ルーフサイドレール１２とフロントルーフヘッダ１４とリアルーフヘッダ１６の所定の箇所に接着剤５０により接合される。これにより、ルーフパネル２２における厚肉部２４の車両内側の傾斜面２４Ａが、ルーフサイドレール１２のサイメンアウタ３４の傾斜面３４Ｃと、フロントルーフヘッダ１４の傾斜面１４Ｂと、リアルーフヘッダ１６のヘッダインナ４０の傾斜面４０Ｂにそれぞれ接着剤５０により接合（接着）されている。
【００３４】
このようなルーフパネル接合構造２０では、主に以下の（１）、（２）のような作用及び効果を得ることができる。
【００３５】
（１）樹脂製のルーフパネル２２の周縁部２２Ｂに一般部２２Ａの厚さよりも厚く形成された厚肉部２４が設けられており、この厚肉部２４によって、車両１０の捩り入力に対してルーフパネル２２の前後方向の軸における捩り剛性を、断面２次極モーメントを増加させることで高めることができる。これにより、ルーフパネル２２の前後方向の軸周りの捩り変形を抑制することができる。また、ルーフパネル２２の周縁部２２Ｂの全周に枠状に厚肉部２４を形成することにより、平面視での面内せん断剛性を高めることで、ルーフパネル２２自体の変形を抑制することができる。
【００３６】
（２）ルーフパネル２２における厚肉部２４の車両内側の傾斜面２４Ａと、ルーフサイドレール１２の傾斜面３４Ｃ、フロントルーフヘッダ１４の傾斜面１４Ｂ、及びリアルーフヘッダ１６の傾斜面４０Ｂとをそれぞれ接着する接着層（接着剤５０の層）においては、ルーフパネル２２の面内力の伝達を圧縮・引張方向で受けることができる。これにより、接着層のせん断変形を抑えることができ、ルーフパネル２２と車両本体（ルーフサイドレール１２、フロントルーフヘッダ１４、及びリアルーフヘッダ１６）との水平方向の相対変位を抑制することができるため、ボデー全体の捩り剛性の低下を抑制することができる。
【００３７】
上記（２）について、図７〜図１０を用いてより詳細に説明する。
まず、図９を用いて、比較例のルーフパネル接合構造１０２を備えた車両１００について説明する。
【００３８】
ルーフパネル接合構造１０２では、車両１００の幅方向端部に車両前後方向に沿ってルーフサイドレール１０４が設けられている。ルーフサイドレール１０４は、車両幅方向内側に配置されたインナパネル１０６と、インナパネル１０６の車両幅方向外側に配置されたアウタパネル１０８と、アウタパネル１０８の車両幅方向外側に配置されたサイメンアウタ１１０と、を備えている。インナパネル１０６は、車両内側に屈曲された中間部１０６Ａと、中間部１０６Ａの車両内側及び車両外側の端部にそれぞれ形成された一対のフランジ部１０６Ｂと、を備えている。アウタパネル１０８は、車両外側に突出するように形成された中間部１０８Ａと、中間部１０８Ａの車両内側及び車両外側の端部にそれぞれ形成された一対のフランジ部１０８Ｂと、を備えている。サイメンアウタ１１０は、車両外側に突出するように形成された中間部１１０Ａと、中間部１１０Ａの車両内側及び車両外側の端部にそれぞれ形成された一対のフランジ部１１０Ｂと、を備えている。
【００３９】
インナパネル１０６とアウタパネル１０８とサイメンアウタ１１０は、車両下方側から順に車両内側のフランジ部１０６Ｂ、１０８Ｂ、１１０Ｂが重ね合わされると共に、車両外側のフランジ部１０６Ｂ、１０８Ｂ、１１０Ｂが重ね合わされ、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１０６Ｂ、１０８Ｂ、１１０Ｂは、車両正面視にて略横方向に配置されている。さらに、サイメンアウタ１１０の車両内側のフランジ部１１０Ｂの上面に樹脂製のルーフパネル１１２の車両幅方向の端部１１２Ａの底面が接着剤５０により接合（接着）されている。
【００４０】
図７には、平面視にて車両１２０の捩り入力に対する車両本体１２４の枠状の骨格１２４Ａの変形状態が模式的に示されている。なお、図７では、車両本体１２４の変形状態を分りやすくするため、実際の変形に比べて車両本体１２４の変形状態を誇張して図示している。
【００４１】
図７に示されるように、車両１２０の捩り入力時には、ルーフパネル１２２と車両本体１２４の枠状の骨格１２４Ａとが水平方向に相対変位する。車両１２０の捩り入力時にルーフパネル１２２と車両本体１２４間で接着層を介して伝わる力について、ルーフパネル１２２の車両前部１２２Ａの一辺のみを取り出して模式的に図示すると、本実施形態のルーフパネル接合構造２０では図８に示す構成図となり、比較例のルーフパネル接合構造１０２（図９参照）では図１０に示す構成図となる。
【００４２】
図８及び図１０に示されるように、車両に捩り入力を加えたとき、ルーフパネル２２、１１２には平面視にてせん断力が加わっており、接着層（接着剤５０の層）へ伝わる力は、接着層の長手方向Ａへのせん断力１３０と、接着層の長手方向Ａと直交する方向（水平面）の力１３２の２つに大別できる。接着層の長手方向Ａと直交する方向（水平面）の力１３２は、車両幅方向の両端が逆相で最大となり、車両幅方向中央部で０となる。
【００４３】
ここで、本実施形態のルーフパネル接合構造２０と比較例のルーフパネル接合構造１０２による違いを考えると、せん断力１３０は両構造でほぼ同じように作用するが、接着層の長手方向Ａと直交する方向（水平面）の力１３２については違いが生じる。図１０に示されるように、比較例のルーフパネル接合構造１０２では、力１３２は接着層をせん断する力となり、接着層のせん断変形が発生しやすい。すなわち、比較例のルーフパネル接合構造１０２では、ルーフパネル１１２とフロントルーフヘッダ１１４とは接着層を介して車両上下にオフセットしているため、水平方向の力が作用すると接着層のせん断変形が発生し、ルーフパネル１１２とフロントルーフヘッダ１１４との相対変位が大きくなる可能性がある。
【００４４】
これに対して、図８に示されるように、本実施形態のルーフパネル接合構造２０では、接着層は力１３２を圧縮・引張方向で受けることになる。例えば、接着剤５０としてポリウレタン接着剤を用いた場合には、ポリウレタン接着剤の材料特性として、縦弾性係数（ヤング率）に対しせん断弾性係数が１／２〜１／３であるため、同じ接着層の寸法では力１３２を圧縮・引張方向で受けた方が、接着層が変形しにくい構造となる。
【００４５】
本実施形態のルーフパネル接合構造２０では、ルーフパネル２２と車両本体（ルーフサイドレール１２、フロントルーフヘッダ１４、及びリアルーフヘッダ１６）との接着層が力１３２を圧縮・引張方向で受けることができ、ルーフパネル２２と車両本体との水平方向の相対変位を抑制することができる。このため、ボデー全体の捩り剛性の低下を抑制することができる。
【００４６】
さらに、ルーフパネル接合構造２０では、ルーフパネル２２における厚肉部２４の車両内側の傾斜面２４Ａを接着面として、車両本体の枠状の骨格（ルーフサイドレール１２の傾斜面３４Ｃ、フロントルーフヘッダ１４の傾斜面１４Ｂ、及びリアルーフヘッダ１６の傾斜面４０Ｂ）に接着することで、接着層でのせん断力の発生をより確実に抑えることができ、ボデー全体の捩り剛性の低下をより効果的に抑制することができる。
【００４７】
また、本実施形態のルーフパネル接合構造２０では、ルーフパネル２２の前端部２２Ｅと後端部２２Ｆの厚肉部２４にフロントヘッダ骨格とリアヘッダ骨格としての機能を持たせることができ、従来のヘッダ骨格に比べて必要な鋼板部品数を低減することができる。
【００４８】
また、本実施形態のルーフパネル接合構造２０では、ルーフパネル２２に厚肉部２４を設けることにより、車両幅方向の側面端部において、ルーフ上に見切り位置を無くすことができる。さらに、車両１０のサイドドアのオープニング稜線にルーフパネル２２の見切りを合わせることで、意匠性が向上する。
【００４９】
さらに、本実施形態のルーフパネル接合構造２０では、ルーフパネル２２の厚肉部２４の車両内側壁部を上端部が車両内側で下端部が車両外側に配置された傾斜面２４Ａとすることで、ルーフパネル２２を車両本体の上方側から搭載し、ルーフサイドレール１２とフロントルーフヘッダ１４とリアルーフヘッダ１６の所定の箇所に接着剤５０で接合することができる。このため、ルーフパネル２２の厚肉部２４と車両本体との接合が容易であり、組み付け性が良好となる。
【００５０】
なお、本実施形態においては、ルーフパネル２２の厚肉部２４の車両内側壁面を上端部が車両内側で下端部が車両外側に配置された傾斜面２４Ａとしたが、厚肉部２４の車両内側壁面の形状は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、厚肉部２４の車両内側壁面は、水平方向に近づけるよりも車両上下方向に立てた方が好ましい。厚肉部２４の車両内側壁面を車両上下方向に立てることで、厚肉部２４の車両内側壁面を車両本体の接合部に接着層を介して接合した際に、接着層が力１３２を圧縮・引張方向で受けることができ、接着層がより一層変形しにくくなる。
【００５１】
また、本実施形態では、ルーフパネル２２の厚肉部２４の車両内側に傾斜面２４Ａを設けたが、これに限定されず、例えば、ルーフパネル２２の厚肉部の車両内側に段差部や階段状の壁部を設ける構成などでもよい。また、車両本体に、車両外側に向けて接合部としての傾斜面を設けたが、これに限定されず、例えば、ルーフパネル２２の厚肉部の車両内側の壁部に合わせて車両本体に段差部や階段状の壁部を設ける構成などでもよい。
【００５２】
また、ルーフパネル２２の傾斜面２４Ａと接着層を介して接合されるルーフサイドレール１２、フロントルーフヘッダ１４、及びリアルーフヘッダ１６の傾斜面（接合部）の形状は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。ルーフサイドレール１２、フロントルーフヘッダ１４、及びリアルーフヘッダ１６の構成部材も適宜に変更可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 車両
１２ ルーフサイドレール（車両本体）
１４ フロントルーフヘッダ（車両本体）
１４Ｂ 傾斜面（接合部）
１６ リアルーフヘッダ（車両本体）
２０ ルーフパネル接合構造
２２ ルーフパネル
２２Ａ 一般部
２２Ｂ 周縁部
２４ 厚肉部
２４Ａ 傾斜面（車両内側壁面）
３４ サイメンアウタ（車両本体）
３４Ｃ 傾斜面（接合部）
４０ ヘッダインナ（車両本体）
４０Ｂ 傾斜面（接合部）
５０ 接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ルーフパネル接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ルーフフレーム上に車両用ルーフが配置されて車両用ルーフの車両幅方向端部がルーフフレーム上に締結固定される構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３８８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の構造では、ルーフパネルを樹脂製のものにして接着剤を用いてルーフフレームの上面に接合すると、樹脂や接着剤のヤング率の小ささからせん断変形を抑える効果が低くなり、ボデー全体の捩り剛性の低下が発生する可能性がある。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、ボデー全体の捩り剛性の低下を抑制することができるルーフパネル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】
請求項１の発明に係るルーフパネル接合構造は、車両本体の上部に車両幅方向及び車両前後方向に沿って設けられる樹脂製のルーフパネルの周縁部に設けられ、前記ルーフパネルの周縁部の全周に亘って厚さが該周縁部以外の一般部の厚さより厚くなるように形成された厚肉部と、前記車両本体に設けられ、前記厚肉部に沿って配置されると共に、前記厚肉部の車両内側壁面が接着面として接合される接合部と、を有するものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１記載のルーフパネル接合構造において、前記厚肉部の車両内側壁面は、上端部が車両内側で下端部が車両外側に配置された傾斜面とされており、前記接合部は、車両外側に向けて配置され、前記厚肉部の車両内側壁面に合わせて傾斜するように形成された壁面であるものである。
【０００８】
請求項１記載の本発明によれば、車両本体の上部に車両幅方向及び車両前後方向に沿って設けられる樹脂製のルーフパネルの周縁部に、その周縁部の全周に亘って厚さが周縁部以外の一般部の厚さより厚くなるように形成された厚肉部が設けられている。車両本体には、ルーフパネルの厚肉部に沿って接合部が設けられており、ルーフパネルの厚肉部の車両内側壁面が接着面として車両本体の接合部に接合されている。これにより、ルーフパネルの周縁部の全周に亘って形成された厚肉部によって、ルーフパネル自体の変形が抑制されると共に、ルーフパネルの厚肉部の車両内側壁面と車両本体の接合部とを接着する接着層においては、ルーフパネルの面内力の伝達を圧縮・引張方向で受けることができる。これにより、接着層におけるせん断力の発生を抑えることができるため、ボデー全体の捩り剛性の低下を抑制することができる。
【０００９】
請求項２記載の本発明によれば、ルーフパネルの厚肉部の車両内側壁面は、上端部が車両内側で下端部が車両外側に配置された傾斜面とされており、車両本体には、厚肉部の車両内側壁面に合わせて傾斜するように、車両外側に向けて壁面が形成されている。そして、車両本体の壁面に、ルーフパネルの車両内側壁面が接着面として接合されている。これにより、ルーフパネルの厚肉部の車両内側壁面と車両本体の壁面とを接着する接着層においては、ルーフパネルの面内力の伝達をより確実に圧縮・引張方向で受けることができ、ボデー全体の捩り剛性の低下をより効果的に抑制することができる。さらに、ルーフパネルを上方から搭載して厚肉部の車両内側壁面を車両本体の壁面に接着させることができ、ルーフパネルの接合が容易となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るルーフパネル接合構造によれば、ボデー全体の捩り剛性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係るルーフパネル接合構造が適用された車両の上部を示す平面図である。
【図２】図１中の２−２線に沿ったルーフパネルを示す断面図である。
【図３】ルーフパネルの車両幅方向端部がルーフサイドレールに接合された状態を示す断面図である。
【図４】図１中の４−４線に沿ったルーフパネルを示す断面図である。
【図５】ルーフパネルの車両前後方向の前端部がフロントルーフヘッダに接合された状態を示す断面図である。
【図６】ルーフパネルの車両前後方向の後端部がリアルーフヘッダに接合された状態を示す断面図である。
【図７】車両の上部のルーフパネルの変形状態を模式的に示す平面図である。
【図８】図１に示すルーフパネル接合構造におけるルーフパネルの車両前後方向の前端部とフロントルーフヘッダとを接合する接着層に作用する力を模式的に示す斜視図である。
【図９】比較例に係るルーフパネル接合構造におけるルーフパネルの車両幅方向端部がルーフサイドレールに接合された状態を示す断面図である。
【図１０】図９に示すルーフパネル接合構造におけるルーフパネルの車両前後方向の前端部とフロントルーフヘッダとを接合する接着層に作用する力を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１〜図８を用いて、本発明に係るルーフパネル接合構造の一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ＲＲは車両後方側を示しており、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。
【００１３】
図１には、本実施形態に係るルーフパネル接合構造２０が適用された車両１０の上部が平面図にて示されている。図３には、ルーフパネル接合構造２０に用いられるルーフパネルの車両幅方向端部の接合状態が断面図にて示されている。また、図５には、ルーフパネル接合構造２０に用いられるルーフパネルの車両前後方向の前端部の接合状態が断面図にて示されており、図６には、ルーフパネル接合構造２０に用いられるルーフパネルの車両前後方向の後端部の接合状態が断面図にて示されている。これらの図に示されるように、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（車両本体）１２が設けられている。図示を省略するが、車両１０の側部には、車両前方側から順にフロントピラー、センターピラー、及びリアピラーが左右一対設けられている。ルーフサイドレール１２は、フロントピラー、センターピラー、及びリアピラー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。
【００１４】
また、車両１０の上部の前端側と後端側には、ルーフサイドレール１２の前端部同士を繋ぐフロントルーフヘッダ（車両本体）１４と、ルーフサイドレール１２の後端部同士を繋ぐリアルーフヘッダ（車両本体）１６とが設けられている。車両１０の左右一対のルーフサイドレール１２と、フロントルーフヘッダ１４と、リアルーフヘッダ１６の上部に本実施形態のルーフパネル接合構造２０が設けられている。
【００１５】
ルーフパネル接合構造２０は、左右一対のルーフサイドレール１２の間、及びフロントルーフヘッダ１４とリアルーフヘッダ１６との間を覆う樹脂製のルーフパネル２２を備えている。ルーフパネル２２は、車両幅方向及び車両前後方向に延在されている。
【００１６】
図２には、ルーフパネル２２が図１中の２−２線に沿った断面図にて示されており、図４には、ルーフパネル２２が図１中の４−４線に沿った断面図にて示されている。図２及び図４に示されるように、ルーフパネル２２は、車両幅方向及び車両前後方向に延在される樹脂製の板状部材で形成されている。ルーフパネル２２は、車両幅方向及び車両前後方向の中央部における上面部２２Ｃの高さが車両幅方向及び車両前後方向の端部より高くなるように車両上方側にやや湾曲して形成されている。
【００１７】
ルーフパネル２２の周縁部２２Ｂには、周縁部２２Ｂの全周に亘って厚さ（車両上下方向の肉厚）がルーフパネル２２の一般部２２Ａの厚さ（車両上下方向の肉厚）よりも厚くなるように厚肉部２４が形成されている。ここで、ルーフパネル２２の一般部２２Ａとは、周縁部２２Ｂ以外の部位のことである。ルーフパネル２２の厚肉部２４は、一般部２２Ａに対して車両下方側に厚くなるように形成されている。
【００１８】
図２に示されるように、ルーフパネル２２の車両幅方向の側端部２２Ｄの厚肉部２４には、車両幅方向内側の壁部に上端部が車両内側（車両幅方向内側）で下端部が車両外側（車両幅方向外側）となるように形成された傾斜面（車両内側壁面）２４Ａが形成されている。傾斜面２４Ａは、ルーフサイドレール１２（図３参照）の後述する接合部に接合される接着面とされている。また、厚肉部２４には、傾斜面２４Ａの下端部から車両外側に延びた略平面状の下面部２４Ｂと、ルーフパネル２２の上面部２２Ｃから連続して車両幅方向外側に延びると共に車両下方側に湾曲するように形成された側面部２４Ｃとが形成されている。
【００１９】
図４に示されるように、ルーフパネル２２の車両前後方向の前端部２２Ｅの厚肉部２４には、車両内側の壁部に上端部が車両内側（車両前後方向後方側）で下端部が車両外側（車両前後方向前方側）となるように形成された傾斜面（車両内側壁面）２４Ａが形成されている。傾斜面２４Ａは、フロントルーフヘッダ１４(図５参照）の後述する接合部に接合される接着面とされている。また、ルーフパネル２２の前端部２２Ｅの厚肉部２４には、傾斜面２４Ａの下端部から車両前方側に延びた略平面状の下面部２４Ｂと、ルーフパネル２２の上面部２２Ｃから連続して車両前方側に延びると共に車両下方側に湾曲するように形成された前面部２４Ｄとが形成されている。さらに、厚肉部２４には、前面部２４Ｄの下端部から車両前方側に延びた突出片２６が形成されている。
【００２０】
同様に、ルーフパネル２２の車両前後方向の後端部２２Ｆの厚肉部２４には、車両内側の壁部に上端部が車両内側（車両前後方向前方側）で下端部が車両外側（車両前後方向後方側）となるように形成された傾斜面（車両内側壁面）２４Ａが形成されている。傾斜面２４Ａは、リアルーフヘッダ１６（図６参照）の後述する接合部に接合される接着面とされている。また、ルーフパネル２２の後端部２２Ｆの厚肉部２４には、傾斜面２４Ａの下端部から車両後方側に延びた略平面状の下面部２４Ｂと、ルーフパネル２２の上面部２２Ｃから連続して車両後方側に延びると共に車両下方側に湾曲するように形成された後面部２４Ｅとが形成されている。
【００２１】
図３に示されるように、ルーフサイドレール１２は、車両幅方向内側に配置されたインナパネル３０と、インナパネル３０の車両幅方向外側に配置されたアウタパネル３２と、アウタパネル３２の車両幅方向外側に配置されたサイメンアウタ（サイドアウタパネルともいう）３４と、を備えている。インナパネル３０は、断面が車両内側に略Ｌ字状に屈曲するように形成された屈曲部３０Ａと、屈曲部３０Ａの車両内側及び車両外側の端部にそれぞれ形成された一対のフランジ部３０Ｂと、を備えている。アウタパネル３２は、略平面状の中間部３２Ａと、中間部３２Ａの車両内側及び車両外側の端部にそれぞれ形成された一対のフランジ部３２Ｂと、を備えている。
【００２２】
サイメンアウタ３４は、上部側が車両幅方向外側に突出するように斜めに配置された側壁部３４Ａと、側壁部３４Ａの上端部から車両幅方向内側に屈曲された横壁部３４Ｂと、横壁部３４Ｂの車両幅方向内側端部から車両内側に上り勾配となるように形成された接合部としての傾斜面３４Ｃと、傾斜面３４Ｃの上端部と側壁部３４Ａの下端部にそれぞれ形成された一対のフランジ部３４Ｄと、を備えている。サイメンアウタ３４の傾斜面３４Ｃは、車両外側（車両幅方向外側）に向けて配置されている。さらに、サイメンアウタ３４の横壁部３４Ｂと傾斜面３４Ｃは、ルーフパネル２２の厚肉部２４の下面部２４Ｂと傾斜面２４Ａの形状に合わせて形成されている。すなわち、ルーフパネル２２の下面部２４Ｂがサイメンアウタ３４の横壁部３４Ｂの上面に面接触状態で配置されると共に、ルーフパネル２２の傾斜面２４Ａがサイメンアウタ３４の傾斜面３４Ｃに接着剤５０により接合（接着）されている。接着剤５０としては、例えば、ポリウレタン接着剤などの構造用接着剤が用いられる。
【００２３】
図５に示されるように、フロントルーフヘッダ１４は、断面が略ハット型に形成されており、車両前後方向の端部に前後一対のフランジ部１４Ａを備えている。フロントルーフヘッダ１４の後端のフランジ部１４Ａの前方側には、フランジ部１４Ａの前端部から車両前方側に下り勾配となるように傾斜させた接合部としての傾斜面１４Ｂを備えている。フロントルーフヘッダ１４の傾斜面１４Ｂは、車両外側（車両前方側）に向けて配置されている。
【００２４】
フロントルーフヘッダ１４の傾斜面１４Ｂと前端のフランジ部１４Ａは、ルーフパネル２２の前端部２２Ｅにおける厚肉部２４の下面部２４Ｂと傾斜面２４Ａの形状に合わせて形成されている。すなわち、ルーフパネル２２の傾斜面２４Ａがフロントルーフヘッダ１４の傾斜面１４Ｂに接着剤５０により接合（接着）されると共に、ルーフパネル２２の突出片２６の下面部２４Ｂがフロントルーフヘッダ１４の前端のフランジ部１４Ａの上面に接着剤５０により接合されている。また、ルーフパネル２２の突出片２６の上面には、車両前後方向及び車両幅方向に沿って配置されるウィンドウシールドガラス３８の後端部が図示しないシール材等により接合されている。
【００２５】
図６に示されるように、リアルーフヘッダ１６は、車両内側（車両前方側）に配置されたヘッダインナ４０と、ヘッダインナ４０の車両外側（車両後方側）に配置されたヘッダアウタ４２と、を備えている。ヘッダインナ４０は、後端部に略車両前後方向に配置された横壁部４０Ａと、横壁部４０Ａの前端部から車両内側（車両前方側）に上り勾配となるように傾斜させた接合部としての傾斜面４０Ｂと、傾斜面４０Ｂの上端部から車両前方側に延びた前壁部４０Ｃと、を備えている。ヘッダアウタ４２は、中間部に略車両上下方向に配置された縦壁部４２Ａと、縦壁部４２Ａの上端部から車両内側（車両前方側）に屈曲された取付部４２Ｂと、縦壁部４２Ａの下端部から車両外側（車両後方側）に屈曲された横壁部４２Ｃと、を備えている。ヘッダインナ４０の傾斜面４０Ｂは、車両外側（車両後方側）に向けて配置されている。
【００２６】
ヘッダインナ４０の横壁部４０Ａの後端部の上方にヘッダアウタ４２の横壁部４２Ｃが面接触状態で配置され、ヘッダインナ４０の横壁部４０Ａの後端部とヘッダアウタ４２の横壁部４２Ｃとがスポット溶接により接合されている。
【００２７】
また、ヘッダインナ４０の傾斜面４０Ｂとヘッダアウタ４２の取付部４２Ｂは、ルーフパネル２２の後端部２２Ｆにおける厚肉部２４の下面部２４Ｂと傾斜面２４Ａの形状に合わせて形成されている。そして、ルーフパネル２２の傾斜面２４Ａがヘッダインナ４０の傾斜面４０Ｂに接着剤５０により接合（接着）されると共に、ルーフパネル２２の下面部２４Ｂがヘッダアウタ４２の取付部４２Ｂの上面に接着剤５０により接合（接着）されている。
【００２８】
本実施形態のルーフパネル接合構造２０では、樹脂製のルーフパネル２２は、車両１０の上方側からルーフサイドレール１２とフロントルーフヘッダ１４とリアルーフヘッダ１６の上部に搭載され、ルーフサイドレール１２とフロントルーフヘッダ１４とリアルーフヘッダ１６の所定の箇所に接着剤５０により接合されている。
【００２９】
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。
まず、本実施形態のルーフパネル接合構造２０の作用並びに効果を説明する前に、比較例として、鋼板製のフールパネル又は樹脂製のルーフパネルを用いた場合の課題について説明する。
【００３０】
従来の車両では、ルーフ部は一般的に鋼板製で車両本体の骨格とスポット溶接されているものが多いが、車体の軽量化や部品点数の削減を狙って、樹脂製のルーフパネルを用いる場合がある。しかし、特段の考慮なしにルーフパネルを樹脂製に置換すると、操縦安定性との関連性が知られているボデー全体の捩り剛性が低下する可能性がある。すなわち、一般的に樹脂材料のヤング率は鋼板と比較して１／１０以下であり、ルーフパネル形状が類似のまま材料を鋼板から樹脂に置換すると、車両の捩り入力に対してルーフパネルが受ける捩りモーメントや面内せん断力に対する剛性が低下し、ボデー全体の剛性低下に繋がる可能性がある。
【００３１】
また、ルーフパネルと車両本体の骨格を構成する鋼板との接合に接着剤を用いると、接着剤のヤング率は樹脂よりもさらに小さく、接着層が車両本体からルーフパネルに力を伝える際に接着層自体が変形する可能性がある。このため、ルーフパネルの外枠を形成する車両本体の骨格のせん断変形を抑える効果が弱く、ボデー全体の剛性低下に繋がる可能性がある。
【００３２】
これに対して、本実施形態のルーフパネル接合構造２０では、樹脂製のルーフパネル２２の周縁部２２Ｂにその全周に亘って厚さが周縁部２２Ｂ以外の一般部２２Ａの厚さより厚い厚肉部２４が形成されており、厚肉部２４の車両内側壁部には、上端部が車両内側で下端部が車両外側となるように配置された傾斜面２４Ａが形成されている。また、車両１０の上部には、ルーフサイドレール１２のサイメンアウタ３４と、フロントルーフヘッダ１４と、リアルーフヘッダ１６のヘッダインナ４０のそれぞれに、厚肉部２４の傾斜面２４Ａに沿って接合部としての傾斜面３４Ｃ、傾斜面１４Ｂ、傾斜面４０Ｂが形成されている。
【００３３】
樹脂製のルーフパネル２２は、車両１０の上部に上方側から搭載され、ルーフサイドレール１２とフロントルーフヘッダ１４とリアルーフヘッダ１６の所定の箇所に接着剤５０により接合される。これにより、ルーフパネル２２における厚肉部２４の車両内側の傾斜面２４Ａが、ルーフサイドレール１２のサイメンアウタ３４の傾斜面３４Ｃと、フロントルーフヘッダ１４の傾斜面１４Ｂと、リアルーフヘッダ１６のヘッダインナ４０の傾斜面４０Ｂにそれぞれ接着剤５０により接合（接着）されている。
【００３４】
このようなルーフパネル接合構造２０では、主に以下の（１）、（２）のような作用及び効果を得ることができる。
【００３５】
（１）樹脂製のルーフパネル２２の周縁部２２Ｂに一般部２２Ａの厚さよりも厚く形成された厚肉部２４が設けられており、この厚肉部２４によって、車両１０の捩り入力に対してルーフパネル２２の前後方向の軸における捩り剛性を、断面２次極モーメントを増加させることで高めることができる。これにより、ルーフパネル２２の前後方向の軸周りの捩り変形を抑制することができる。また、ルーフパネル２２の周縁部２２Ｂの全周に枠状に厚肉部２４を形成することにより、平面視での面内せん断剛性を高めることで、ルーフパネル２２自体の変形を抑制することができる。
【００３６】
（２）ルーフパネル２２における厚肉部２４の車両内側の傾斜面２４Ａと、ルーフサイドレール１２の傾斜面３４Ｃ、フロントルーフヘッダ１４の傾斜面１４Ｂ、及びリアルーフヘッダ１６の傾斜面４０Ｂとをそれぞれ接着する接着層（接着剤５０の層）においては、ルーフパネル２２の面内力の伝達を圧縮・引張方向で受けることができる。これにより、接着層のせん断変形を抑えることができ、ルーフパネル２２と車両本体（ルーフサイドレール１２、フロントルーフヘッダ１４、及びリアルーフヘッダ１６）との水平方向の相対変位を抑制することができるため、ボデー全体の捩り剛性の低下を抑制することができる。
【００３７】
上記（２）について、図７〜図１０を用いてより詳細に説明する。
まず、図９を用いて、比較例のルーフパネル接合構造１０２を備えた車両１００について説明する。
【００３８】
ルーフパネル接合構造１０２では、車両１００の幅方向端部に車両前後方向に沿ってルーフサイドレール１０４が設けられている。ルーフサイドレール１０４は、車両幅方向内側に配置されたインナパネル１０６と、インナパネル１０６の車両幅方向外側に配置されたアウタパネル１０８と、アウタパネル１０８の車両幅方向外側に配置されたサイメンアウタ１１０と、を備えている。インナパネル１０６は、車両内側に屈曲された中間部１０６Ａと、中間部１０６Ａの車両内側及び車両外側の端部にそれぞれ形成された一対のフランジ部１０６Ｂと、を備えている。アウタパネル１０８は、車両外側に突出するように形成された中間部１０８Ａと、中間部１０８Ａの車両内側及び車両外側の端部にそれぞれ形成された一対のフランジ部１０８Ｂと、を備えている。サイメンアウタ１１０は、車両外側に突出するように形成された中間部１１０Ａと、中間部１１０Ａの車両内側及び車両外側の端部にそれぞれ形成された一対のフランジ部１１０Ｂと、を備えている。
【００３９】
インナパネル１０６とアウタパネル１０８とサイメンアウタ１１０は、車両下方側から順に車両内側のフランジ部１０６Ｂ、１０８Ｂ、１１０Ｂが重ね合わされると共に、車両外側のフランジ部１０６Ｂ、１０８Ｂ、１１０Ｂが重ね合わされ、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１０６Ｂ、１０８Ｂ、１１０Ｂは、車両正面視にて略横方向に配置されている。さらに、サイメンアウタ１１０の車両内側のフランジ部１１０Ｂの上面に樹脂製のルーフパネル１１２の車両幅方向の端部１１２Ａの底面が接着剤５０により接合（接着）されている。
【００４０】
図７には、平面視にて車両１２０の捩り入力に対する車両本体１２４の枠状の骨格１２４Ａの変形状態が模式的に示されている。なお、図７では、車両本体１２４の変形状態を分りやすくするため、実際の変形に比べて車両本体１２４の変形状態を誇張して図示している。
【００４１】
図７に示されるように、車両１２０の捩り入力時には、ルーフパネル１２２と車両本体１２４の枠状の骨格１２４Ａとが水平方向に相対変位する。車両１２０の捩り入力時にルーフパネル１２２と車両本体１２４間で接着層を介して伝わる力について、ルーフパネル１２２の車両前部１２２Ａの一辺のみを取り出して模式的に図示すると、本実施形態のルーフパネル接合構造２０では図８に示す構成図となり、比較例のルーフパネル接合構造１０２（図９参照）では図１０に示す構成図となる。
【００４２】
図８及び図１０に示されるように、車両に捩り入力を加えたとき、ルーフパネル２２、１１２には平面視にてせん断力が加わっており、接着層（接着剤５０の層）へ伝わる力は、接着層の長手方向Ａへのせん断力１３０と、接着層の長手方向Ａと直交する方向（水平面）の力１３２の２つに大別できる。接着層の長手方向Ａと直交する方向（水平面）の力１３２は、車両幅方向の両端が逆相で最大となり、車両幅方向中央部で０となる。
【００４３】
ここで、本実施形態のルーフパネル接合構造２０と比較例のルーフパネル接合構造１０２による違いを考えると、せん断力１３０は両構造でほぼ同じように作用するが、接着層の長手方向Ａと直交する方向（水平面）の力１３２については違いが生じる。図１０に示されるように、比較例のルーフパネル接合構造１０２では、力１３２は接着層をせん断する力となり、接着層のせん断変形が発生しやすい。すなわち、比較例のルーフパネル接合構造１０２では、ルーフパネル１１２とフロントルーフヘッダ１１４とは接着層を介して車両上下にオフセットしているため、水平方向の力が作用すると接着層のせん断変形が発生し、ルーフパネル１１２とフロントルーフヘッダ１１４との相対変位が大きくなる可能性がある。
【００４４】
これに対して、図８に示されるように、本実施形態のルーフパネル接合構造２０では、接着層は力１３２を圧縮・引張方向で受けることになる。例えば、接着剤５０としてポリウレタン接着剤を用いた場合には、ポリウレタン接着剤の材料特性として、縦弾性係数（ヤング率）に対しせん断弾性係数が１／２〜１／３であるため、同じ接着層の寸法では力１３２を圧縮・引張方向で受けた方が、接着層が変形しにくい構造となる。
【００４５】
本実施形態のルーフパネル接合構造２０では、ルーフパネル２２と車両本体（ルーフサイドレール１２、フロントルーフヘッダ１４、及びリアルーフヘッダ１６）との接着層が力１３２を圧縮・引張方向で受けることができ、ルーフパネル２２と車両本体との水平方向の相対変位を抑制することができる。このため、ボデー全体の捩り剛性の低下を抑制することができる。
【００４６】
さらに、ルーフパネル接合構造２０では、ルーフパネル２２における厚肉部２４の車両内側の傾斜面２４Ａを接着面として、車両本体の枠状の骨格（ルーフサイドレール１２の傾斜面３４Ｃ、フロントルーフヘッダ１４の傾斜面１４Ｂ、及びリアルーフヘッダ１６の傾斜面４０Ｂ）に接着することで、接着層でのせん断力の発生をより確実に抑えることができ、ボデー全体の捩り剛性の低下をより効果的に抑制することができる。
【００４７】
また、本実施形態のルーフパネル接合構造２０では、ルーフパネル２２の前端部２２Ｅと後端部２２Ｆの厚肉部２４にフロントヘッダ骨格とリアヘッダ骨格としての機能を持たせることができ、従来のヘッダ骨格に比べて必要な鋼板部品数を低減することができる。
【００４８】
また、本実施形態のルーフパネル接合構造２０では、ルーフパネル２２に厚肉部２４を設けることにより、車両幅方向の側面端部において、ルーフ上に見切り位置を無くすことができる。さらに、車両１０のサイドドアのオープニング稜線にルーフパネル２２の見切りを合わせることで、意匠性が向上する。
【００４９】
さらに、本実施形態のルーフパネル接合構造２０では、ルーフパネル２２の厚肉部２４の車両内側壁部を上端部が車両内側で下端部が車両外側に配置された傾斜面２４Ａとすることで、ルーフパネル２２を車両本体の上方側から搭載し、ルーフサイドレール１２とフロントルーフヘッダ１４とリアルーフヘッダ１６の所定の箇所に接着剤５０で接合することができる。このため、ルーフパネル２２の厚肉部２４と車両本体との接合が容易であり、組み付け性が良好となる。
【００５０】
なお、本実施形態においては、ルーフパネル２２の厚肉部２４の車両内側壁面を上端部が車両内側で下端部が車両外側に配置された傾斜面２４Ａとしたが、厚肉部２４の車両内側壁面の形状は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、厚肉部２４の車両内側壁面は、水平方向に近づけるよりも車両上下方向に立てた方が好ましい。厚肉部２４の車両内側壁面を車両上下方向に立てることで、厚肉部２４の車両内側壁面を車両本体の接合部に接着層を介して接合した際に、接着層が力１３２を圧縮・引張方向で受けることができ、接着層がより一層変形しにくくなる。
【００５１】
また、本実施形態では、ルーフパネル２２の厚肉部２４の車両内側に傾斜面２４Ａを設けたが、これに限定されず、例えば、ルーフパネル２２の厚肉部の車両内側に段差部や階段状の壁部を設ける構成などでもよい。また、車両本体に、車両外側に向けて接合部としての傾斜面を設けたが、これに限定されず、例えば、ルーフパネル２２の厚肉部の車両内側の壁部に合わせて車両本体に段差部や階段状の壁部を設ける構成などでもよい。
【００５２】
また、ルーフパネル２２の傾斜面２４Ａと接着層を介して接合されるルーフサイドレール１２、フロントルーフヘッダ１４、及びリアルーフヘッダ１６の傾斜面（接合部）の形状は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。ルーフサイドレール１２、フロントルーフヘッダ１４、及びリアルーフヘッダ１６の構成部材も適宜に変更可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 車両
１２ ルーフサイドレール（車両本体）
１４ フロントルーフヘッダ（車両本体）
１４Ｂ 傾斜面（接合部）
１６ リアルーフヘッダ（車両本体）
２０ ルーフパネル接合構造
２２ ルーフパネル
２２Ａ 一般部
２２Ｂ 周縁部
２４ 厚肉部
２４Ａ 傾斜面（車両内側壁面）
３４ サイメンアウタ（車両本体）
３４Ｃ 傾斜面（接合部）
４０ ヘッダインナ（車両本体）
４０Ｂ 傾斜面（接合部）
５０ 接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両本体の上部に車両幅方向及び車両前後方向に沿って設けられる樹脂製のルーフパネルの周縁部に設けられ、前記ルーフパネルの周縁部の全周に亘って厚さが該周縁部以外の一般部の厚さより厚くなるように形成された厚肉部と、
前記車両本体に設けられ、前記厚肉部に沿って配置されると共に、前記厚肉部の車両内側壁面が接着面として接合される接合部と、
を有するルーフパネル接合構造。
【請求項２】
前記厚肉部の車両内側壁面は、上端部が車両内側で下端部が車両外側に配置された傾斜面とされており、
前記接合部は、車両外側に向けて配置され、前記厚肉部の車両内側壁面に合わせて傾斜するように形成された壁面である請求項１に記載のルーフパネル接合構造。
【請求項１】
車両本体の上部に車両幅方向及び車両前後方向に沿って設けられる樹脂製のルーフパネルの周縁部に設けられ、前記ルーフパネルの周縁部の全周に亘って厚さが該周縁部以外の一般部の厚さより厚くなるように形成された厚肉部と、
前記車両本体に設けられ、前記厚肉部に沿って配置されると共に、前記厚肉部の車両内側壁面が接着面として接合される接合部と、
を有するルーフパネル接合構造。
【請求項２】
前記厚肉部の車両内側壁面は、上端部が車両内側で下端部が車両外側に配置された傾斜面とされており、
前記接合部は、車両外側に向けて配置され、前記厚肉部の車両内側壁面に合わせて傾斜するように形成された壁面である請求項１に記載のルーフパネル接合構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１２４５（Ｐ２０１３−１２４５Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３４３４６（Ｐ２０１１−１３４３４６）
【出願日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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