JP2008049760A - 車両のバックドア開口部の構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動車におけるバックドア開口部を補強する構造を提供する。
【解決手段】 車両後部にバックドア用の開口部４を設け、開口部の側部４ａは車体のリヤピラー部で構成され、開口部の側部４ａにバックドア３の開閉を補助するバランサ５の一端が取付けられ、開口部の上部４ｂは車体のルーフ後端部で構成され、開口部の上部４ｂにバックドアのヒンジ６が取付けられている車両のバックドア開口部の構造において、開口部の上部４ｂのヒンジ６を取付ける部分に、補強のためのメンバパネル８を配設し、開口部の側部４ａのバランサ５を取付ける部分に、補強のためのバランサパネル７を配設し、開口部４内に、メンバパネル８とバランサパネル７との間を連結する少なくとも１つのメンバ１が取付けられている車両のバックドア開口部の構造。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車における上部にヒンジを有し上方に開くタイプのバックドア用の開口部の構造に関するものである。

従来より自動車のバックドア開口部は、車両の積載能力やユーザによる荷物の積み下ろしの使い勝手を考慮して、車体に対して大きな開口部を形成するように設計されている。しかし、開口部の面積を広くした場合、車両全体の剛性が大きく減少するため、開口部の剛性を増加させる必要がある。開口部を補強する構造としては、開口部の角部を補強することが有効であり、従来技術として存在している。特に開口部上側の角部は、サイドボディ（リヤピラー）とルーフ部分（リヤルーフメンバ）とが連結されて形成されており、開口部の剛性および車体の剛性を補強する上で重要な部分となっている。

バックドアの開口部を補強する技術としては、特開平９−２３３３号公報および特開２００３−２２６２６３号公報に記載されているものがある。

特開平９−２３３３号公報では、開口部はインナパネル（バックドアオープニングロアおよびルーフサイドインナを含む）により形成され、前記開口部の周りを囲う車体外装部はアウタパネル（ルーフパネル、バックドアオープニングアッパおよびルーフサイドアウタを含む）により形成されている。前記開口部の補強構造は、前記インナパネルと前記アウタパネルとの間に配置され、溶接固定されている補強部材（ピラーリインフォースメント、コーナリインフォースメントおよびヒンジリインフォースメントを含む）により構成されている。

具体的に述べると、下記のような構造となる。前記開口部の上側に位置する前記バックドアオープニングアッパとヒンジ取付部を補強する前記ヒンジリインフォースメントとを重合させて溶接固定し、前記ヒンジリインフォースメントと前記開口部角部を補強する前記コーナリインフォースメントとを重合させて溶接固定し、前記コーナリインフォースメントとリアピラを補強する前記ピラーリインフォースメントとを重合させて溶接固定している。

また、特開２００３−２２６２６３号公報には、リヤピラにおけるオープンステー（バランサと同様の部品、以下バランサという）の取付部周辺の補強構造に関して記載されている。

具体的に述べると、下記のような構造となる。インナパネルとアウタパネルとの間を、前記バランサを取付けるためのガータパネルを介して連結し、前記インナパネルの背面、前記アウタパネルの背面および前記ガータパネルの背面により構成される閉断面の内側に、前記インナパネルと前記ガータパネルとを連結し補強する補強部材を設け、前記補強部材の固定には、ボルトおよびナットが用いられている。

特開平９−２３３３号公報 特開２００３−２２６２６３号公報

従来技術では開口部を補強するために、インナパネルとアウタパネルとの間に前記開口部を補強する部材を配置して、溶接またはボルトにより取付けることが行われている。そして、バックドアの閉まり感向上等のため、前記開口部の剛性をさらに高める必要が生じた場合、その対策としてスポット溶接の箇所を追加し、パネルの板厚を上げることなどが行われている。また、前記インナパネルと前記アウタパネルとの間の補強構造自体を変更しなければならない場合もある。

しかし、従来の方法では前記のような変更をする場合に、補強部材だけでなく前記補強部材を取付ける前記インナパネルおよび前記アウタパネルの構造も変更しなければならず、変更が大掛かりになるという問題がある。

さらに、近年の自動車においては室内空間が拡大される傾向にあり、これに伴い、リヤピラーとリヤルーフメンバとの結合部は、直角に近い連結角度で形成されるようになっている。そのため、前記リヤピラーと前記ルーフメンバとを結合する部材の曲げ角度が鋭角になり、曲げ部分に応力が集中し易くなる傾向にある。これにより、結合部の強度が下がり、前記開口部の剛性および車体剛性を確保し難い状況にある。

また、溶接作業をする場合においても、前記補強部材に溶接用の作業孔を空ける必要があり、この作業孔が補強部材の強度を弱くし効果的な補強の妨げとなっている。そして、溶接作業自体も煩雑なため、作業性の向上が望まれる。

本発明では、車両後部にバックドア用の開口部を設け、該開口部の側部が前記車体のリヤピラー部で構成され、前記開口部の側部に前記バックドアの開閉を補助するバランサの一端が取付けられ、前記開口部の上部が車体のルーフ後端部で構成され、前記開口部の上部にバックドアのヒンジが取付けられている車両のバックドア開口部の構造において、前記開口部の上部の前記ヒンジを取付ける部分に、補強のためのメンバパネルを配設し、前記開口部の側部の前記バランサを取付ける部分に、補強のためのバランサパネルを配設し、前記開口部内に、前記メンバパネルと前記バランサパネルとの間を連結する少なくとも１つのメンバが取付けられている車両のバックドア開口部の構造としている。

さらに本発明では、前記メンバが、バランサ取付ボルト、または、ヒンジ取付ボルトにより固定されている車両のバックドア開口部の構造とすることができる。

さらに本発明では、前記メンバが、前記開口部上側の左右角部に取付けられるとともに、前記左右のメンバは、連結用部材を介して互いに連結されている車両のバックドア開口部の構造とすることができる。

本発明におけるバックドア開口部の構造に関して、メンバは、前記開口部内において補強部材であるメンバパネルとバランサパネルとの間に連結されており、車体組立後も露出して、取り外し可能な状態となっている。そのため、バックドアの閉まり感を向上させるために、前記開口部をさらに補強する必要が生じた場合でも、取り外し可能な前記メンバを変更するだけで前記開口部の剛性を改善することができる。その上、前記車体に変更を加える必要がないので、変更が大掛かりにならずに済む。

そして、インナパネルとアウタパネルとの間のスペースより広いバックドア用の開口内のスペースに、前記メンバが配置されているので、前記メンバの形状について設計自由度が高くなり、前記メンバの強度を高くすることが容易になる。従って、車体全体の中で大きな開口面積となる前記開口部の剛性が増加し、前記車体全体の剛性も増加する。これに伴い車両走行中に発生する車体の振動が低減し、操縦系の機構へ伝播する振動も抑制されるとともに、車両操縦の安定性を向上させることができる。また、バックドアを閉じる際に加わる衝撃についても強固な構造で受けることができるので、バックドアの閉まり感も向上する。

また、前記開口部に前記メンバを取付ける必要のない車種が発生した場合でも、車体側の部品にメンバ取付部を変更したものを用意する必要がなく、前記メンバを取付ける車種と、前記メンバを取付けない車種で作り分けの手間を省略できる。これにより、部品の管理工数も削減でき、コストも削減できる。

さらに、ヒンジ取付部を補強する目的であるメンバパネルとバランサ取付部を補強する目的である前記バランサパネルに前記メンバを取付けるため、前記メンバの取付部を補強する補強部材を別途必要としない。従って、部品点数を大幅に増加させずに補強することができる。

そして、前記メンバはバックドア用の開口に配置されるが、開口の周縁から膨出状態に取付けられるものでなく、開口部の上側の左右角と離れて配置され、乗員が後方を見通せる空間が前記メンバと開口部の上側の左右角との間に確保されている。これにより、乗員の後方視界を悪化させることなく、前記メンバを配置できる。また、乗員の視界をさらに広く確保する要望がある場合でも、前記メンバに細い部材を用いることにより、前記開口部の補強を行いながら、乗員の視界を確保することもできる。

次に、前記インナパネルと前記アウタパネルとの間に施される従来の補強構造では、溶接組立が必要となる場合があり、前記溶接組立が作業を煩雑にしている。また、前記溶接組立てをする場合、前記補強部材に溶接用の作業孔を設ける必要があり、前記作業孔が補強を弱くし、効果的な補強の妨げとなっている。これに対し、本発明では前記開口部を補強する部材である前記メンバを、ボルトおよびナットで取付けているため、組立てが容易である。また、前記メンバに前記ボルトを挿通させる孔以外大きな孔を設ける必要がなく、補強の効果も妨げられることがない。

そして、前記メンバが開口部上側の左右角部に取付けられ、左右のメンバが連結用部材を介して連結されている場合、前記連結用部材により前記開口部の剛性をさらに増加させることもできる。

本発明の実施形態について以下に説明する。図１には、上部にヒンジを有しバックドアが上向きに開く方式の自動車について、車両後方正面からバックドア用の開口部４を見た状態が示されている。メンバ１は、開口部４内において、バランサの取付部およびリヤピラーの上部を補強するバランサパネル７とヒンジ取付部およびルーフの後端部を補強するメンバパネル８とに固定され、バックドア用の開口部の上側の左右角部に架設されている。バランサパネル７は、開口部側部４ａ（リヤピラー）に配置され、メンバパネル８は開口部上部４ｂ（ルーフの後端部）に配置されている。そして、バランサパネル７とメンバパネル８は、開口部４の上側の左右角部で結合されている。さらに、バックドア３の開閉を補助するバランサ５は、一端がバックドア３へ取付けられ、他端のパネル取付端５ａがバランサパネル７に取付けられ、かつ、バックドア用の開口の左右（ここでいう左側Ｌt，右側Ｒtは車両の車体に対しての左右をいう）２箇所に取付けられている。また、バックドア３を回動自在に支持するヒンジ６は、開口部の上部４ｂの上側に位置するルーフパネル１１の後端部に左右２箇所取付けられている。

次に、図２では車両内部からバックドア開口部４上側の右角部を斜視した状態が示されている。この図２を用いて、本発明の実施形態におけるメンバ１の詳細な構造を説明する。メンバ１は、両端に車体への取付部を有する直線状の強度部材であり、バランサパネル７とメンバパネル８とを連結して、バランサパネル７とメンバパネル８との間に架設されている。メンバ１のリヤピラーへの取付部であるバランサ側取付端１ａは、バランサパネル７に取付けられ、メンバ1のルーフ後端への取付部であるヒンジ側取付端１ｂは、メンバパネル８に取付けられている。

また、図３に示されるように、メンバ1のバランサ側取付端１ａおよびバランサ５のパネル取付端５ａに、バランサ取付ボルト９を挿通するための孔１ｃ，５ｂがそれぞれ設けられ、バランサパネル７にはバランサ取付ボルト９を螺入するためのボルト孔７ａが設けられている。一方で、図示はしないが、ヒンジ６、ルーフパネル１１、メンバパネル８およびメンバ１のヒンジ側取付端１ｂにも、ヒンジ取付けボルト１０を挿通させる孔が設けられている。

次に、本発明の実施形態におけるメンバ1のバランサ側取付端１ａの取付手順を、図３に示した開口部側部４ａ右側の斜視図を用いて説明する。まず、バランサ５のパネル取付端５ａをバランサパネル７上に配置し、その上にさらに重ねてメンバ１のバランサ側取付端１ａを配置する。この状態で、バランサ取付ボルト９を貫通孔１ｃ，５ｂに挿通させて、バランサパネル７のボルト孔７ａに螺入する。これにより、メンバ１のバランサ取付端１ａおよびバランサ５がバランサパネル７（リヤピラー）に共締めされて固定されている。

図示はしないが、本発明の実施形態におけるメンバ１のヒンジ側取付端１ｂ（図２参照）の取付手順について説明する。まず、ヒンジ６をルーフパネル１１の上側へ配置し（図１参照）、メンバ１のヒンジ側取付端１ｂをメンバパネル８下側へ配置する（図２参照）。このとき、メンバパネル８およびルーフパネル１１は、メンバ１のヒンジ側取付端１ｂとヒンジ６との間に挟まれていることになる（図１および図２参照）。この状態において、各部品に空けられた貫通孔にヒンジ取付ボルト１０（図２参照）を挿通して、ヒンジ取付ボルト１０がヒンジ取付ナット（図示せず）により締め付けられる。これにより、各部品は共締めされて固定されることとなる。なお、ヒンジ取付ボルト１０に替えて、ヒンジにスタッドボルトを植設して、ナットで上記部品を共締め固定することもできる。

上記実施形態によるバックドア開口部の構造を用いると、メンバ1は車体組立後も露出していて、取り外し可能な状態となっている。そこで、バックドア３の閉まり感を向上させる必要が生じ、開口部４をさらに補強する場合、取り外し可能なメンバ１を変更するだけで、開口部４の剛性を改善することができる。その上、インナパネル１２およびアウタパネル１３などの車体側の部品に変更を加える必要がないため、変更が大掛かりにならずに済む。

また、インナパネル１２とアウタパネル１３との間に補強部材を配設する場合よりも、スペースの広い開口部４内にメンバ１が配設されるので、メンバ１の形状について自由度の高い設計が容易になり、メンバ１は高い強度を確保し易くなる。

さらに、メンバ１を取付けない車種が発生した場合でも、車体側のメンバ取付部を変更した部品を用意する必要がなく、メンバ１を取付ける車種と、メンバ１を取付けない車種で作り分けの手間を省略できる。これにより部品の管理工数を削減することができ、コストダウンにもつながる。

そして、メンバ１は補強を目的とするバランサパネル７とメンバパネル８とに取付けられるため、メンバ１以外の補強部材を必要としない。従って、部品点数が大幅に増加されずに補強を行うことができる。

次に、本発明における別の実施形態として、図１に仮想線で示される連結用部材２について説明する。連結用部材２は、左右に延在する略棒状に形成され、左右それぞれの端を左右に配置されたメンバ１のバランサ側取付端１ａとヒンジ側取付端１ｂとの間に固定されている。これに伴い、開口部４の剛性はさらに増加する。また、固定方法については、溶接、ボルトによる固定等を用いることができ、さらに、左右のメンバ１と連結用部材２とを一体の部品で形成しても良く、これにより、部品点数が減少し、組立工数を削減することもできる。

また、本発明について別の実施形態として、メンバ１および連結用部材２をパイプなどの中空部材で形成しても良く、これにより車両の軽量化を図ることができる。

さらに、本発明について別の実施形態として、メンバ１の取付部周辺における開口部４の端部形状に対応させて、メンバの形状を形成しても良い。これにより、荷物を出し入れする際に、荷物とメンバ１が接触し支障をきたすことがなくなる。また、メンバ１自体も無駄な存在感を主張しなくなるため、車両内部の外観も向上する。

以上、本発明の実施形態につき述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。

ここで、本発明について変形例としてメンバ１の取付手順を説明しておく、メンバ1のバランサ側取付端１ａをバランサパネル７上に配置して、その上にさらに重ねてバランサ５のパネル取付端５ａを配置し、バランサ取付ボルト９で固定しても良い。これにより、バランサ５から加わる負荷を、バランサパネル７とさらにメンバ１でも受けることができ、バックドア３の閉まり感を向上させることも可能である。

また、本発明について別の変形例として、他の部品との関係によりレイアウトに制約が生じた場合に、メンバ１を片側だけに取付ても良く、また、開口部の剛性をさらに増加させるために、メンバの数を増やすことも可能である。

本発明の実施形態におけるバックドア開口部の構造を車両後方から見た正面図である。 本発明の実施形態におけるメンバが取付けられた状態について車両内部からバックドア開口部上側の右角部を見た斜視図である。 本発明の実施形態におけるメンバのバランサ取付端をバックドア開口部右側に取付ける手順の概略を示した斜視図である。

符号の説明

１ メンバ
１ａ バランサ側取付端
１ｂ ヒンジ側取付端
１ｃ ボルト貫通孔
２ 連結用部材
３ バックドア
４ 開口部
４ａ 開口部側部
４ｂ 開口部上部
５ バランサ
５ａ パネル取付端
５ｂ ボルト貫通孔
６ ヒンジ
７ バランサパネル
７ａ ボルト孔
８ メンバパネル
９ バランサ取付ボルト
１０ ヒンジ取付ボルト
１１ ルーフパネル
１２ インナパネル
１３ アウタパネル
Ｆｒ 車両前方向
Ｒｒ 車両後方向
Ｌｔ 車両左方向
Ｒｔ 車両右方向

Claims (3)

1. 車両後部にバックドア用の開口部を設け、該開口部の側部は前記車体のリヤピラー部で構成され、前記開口部の側部に前記バックドアの開閉を補助するバランサの一端が取付けられ、前記開口部の上部は車体のルーフ後端部で構成され、前記開口部の上部にバックドアのヒンジが取付けられている車両のバックドア開口部の構造において、
   前記開口部の上部の前記ヒンジを取付ける部分に、補強のためのメンバパネルを配設し、前記開口部の側部の前記バランサを取付ける部分に、補強のためのバランサパネルを配設し、前記開口部内に、前記メンバパネルと前記バランサパネルとの間を連結する少なくとも１つのメンバが取付けられていることを特徴とする車両のバックドア開口部の構造。
2. 前記メンバが、バランサ取付ボルト、または、ヒンジ取付ボルトにより固定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両のバックドア開口部の構造。
3. 前記メンバが、前記開口部の上側の左右角部に取付けられるとともに、前記左右のメンバは、連結用部材を介して互いに連結されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両のバックドア開口部の構造。

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