JP6790904B2 - 車両用バックドア - Google Patents

Description

この発明は、車両後部に配置された車両用バックドアに関する。

特許文献１に記載の車両用バックドアは、アウターパネルと同アウターパネルよりも車両内側に対向配置されたインナーパネルとを備えている。特許文献１に記載の車両用バックドアにおいて、インナーパネルにおける車両内側の面には、車体に係止可能なロック機構が取り付けられている。そして、インナーパネルにおける車両外側の面のうちでロック機構が取り付けられた部分の裏側部分には、リインフォースメントが配置されている。リインフォースメントは、上端部がアウターパネルに溶接固定されるとともに下端部がインナーパネルに溶接固定されることにより、アウターパネルとインナーパネルとの間に配置されている。

特開２００３−１８２６３９号公報

ところで、車両用バックドアの閉止に伴って同車両用バックドアのロック機構が車体に係止される際には、その係止に伴う荷重がロック機構からインナーパネルに作用し、インナーパネルに撓みなどの弾性変形が生じる。このインナーパネルの弾性変形に、リインフォースメントにおける下端部の弾性変形が追従できないと、インナーパネルとリインフォースメントとの溶接部分に大きな負担がかかる。また、車両用バックドアを閉止した際に、インナーパネルやアウターパネルに撓みなどの弾性変形が生じると、例えば、インナーパネルとアウターパネルとの間隔が変化するなど、両パネルの位置関係に変化が生じることがある。このような場合も、リインフォースメントの上端部や下端部における各パネルに対する溶接部分に大きな負担がかかる。これらの負担が車両用バックドアの閉止に伴って繰り返しかかると、リインフォースメントが、インナーパネルやアウターパネルから剥がれてしまうことがあり得る。

上記課題を解決するための車両用バックドアは、アウターパネルと同アウターパネルよりも車両内側に対向配置されたインナーパネルとを備えた車両用バックドアであって、前記インナーパネルにおける車両内側の面には、車体に係止可能なロック機構が取り付けられており、前記インナーパネルにおける車両外側の面のうちで前記ロック機構が取り付けられた部分の裏側部分には、リインフォースメントが溶接固定されており、前記インナーパネルは車両内側に向かって凹んだ凹部を備えており、同凹部内に前記リインフォースメントが配置されているものである。

上記構成では、リインフォースメントがインナーパネルに固定されているため、車両用バックドアの閉止に伴ってインナーパネルやアウターパネルの位置関係が変化しても、その位置関係の変化に起因してリインフォースメントの溶接部分に負担がかかるとは考えにくい。

また、上記構成では、凹部の外縁からなる稜線（屈曲や湾曲の頂点部分）がインナーパネルに形成され、その稜線によってリインフォースメントの全周が囲まれる。ここで、インナーパネルのうちの稜線の近傍では、稜線から遠い部分に比べて剛性が高く変形が生じにくい。このため、車両用バックドアの閉止に伴ってロック機構からインナーパネルに荷重が作用しても、インナーパネルのうちで稜線によって囲まれた部分である凹部内では変形が生じにくくなる。したがって、インナーパネルの凹部内では、リインフォースメントにおけるインナーパネルに対する溶接箇所が追従できないような大きな変形が生じにくくなる。これらの結果、車両用バックドアの閉止に伴って、リインフォースメントがインナーパネルから剥がれてしまうことを抑制できる。

バックドアの分解斜視図。 図１の２−２線における部分断面図。 インナーパネルの拡大図。 インナーパネル及びアウターパネルが変形する様子を説明するための説明図。

以下、車両用バックドアの一実施形態を、セダンタイプの車両のバックドア（トランクルームを開閉するドア）として適用した例について、図１〜図４を参照して説明する。なお、図１〜図４において、矢印Ｕｐは車両上方を、矢印Ｄｗは車両下方を、それぞれ示している。図１、図２、及び図４において、矢印Ｆｒは車両前方を、矢印Ｒｒは車両後方を、それぞれ示している。図１及び図３において、矢印Ｌｅは車両前方を向いたときの車幅方向における左方向を、矢印Ｒｉは車両前方を向いたときの車幅方向における右方向を、それぞれ示している。また、バックドア１０の方向をいうときは、特に断わりがない限り、閉じた状態のバックドア１０の方向をいうものとする。

図１に示すように、バックドア１０は、アウターパネル１１と、同アウターパネル１１よりも車両内側に対向配置されたインナーパネル２１とを含んで構成されている。アウターパネル１１は、平面視矩形状の平板材を曲げ加工して形成されたものであり、車両右側から見たときに車両上下方向にて反転したＬ字状になっている。アウターパネル１１の上部においては、上壁部１２が車両前後方向に延びており、同上壁部１２の車両後側の縁部からは後壁部１３が車両下側に延びている。

インナーパネル２１は、全体としてはアウターパネル１１と同様の形状になっている。具体的には、インナーパネル２１は、平面視矩形状の平板材を曲げ加工して形成されたものであり、車両右側から見たときに車両上下方向にて反転したＬ字状になっている。インナーパネル２１の上部においては、上壁部２２が車両前後方向に延びており、同上壁部２２の車両後側の縁部からは後壁部２３が車両下側に延びている。インナーパネル２１の上壁部２２はアウターパネル１１の上壁部１２に対向しているとともに、インナーパネル２１の後壁部２３はアウターパネル１１の後壁部１３に対向している。

インナーパネル２１は、当該インナーパネル２１の外周縁部分である外枠部２１ｔと、それよりも内側の本体部２４とを備えている。インナーパネル２１の本体部２４は、インナーパネル２１の外枠部２１ｔに対して車両内側に向かって凹んで形成されている。インナーパネル２１の外枠部２１ｔは、フランジ状になっていてとアウターパネル１１の外周縁部分１１ｔに固定されている。これにより、アウターパネル１１とインナーパネル２１とが閉断面構造を構成している。

上記のバックドア１０は、車両の後部に設けられたトランクルームの開口部に開閉可能に取り付けられている。この実施形態では、バックドア１０の車両前側の縁部１０ｆがトランクルームの開口部における車両前側の縁部にヒンジ機構等を介して取り付けられている。

図２に示すように、インナーパネル２１における車両内側の面２１ａにはロック機構３０が取り付けられている。ロック機構３０は、インナーパネル２１における車両内側の面２１ａに取り付けられている取付体３１と、その取付体３１から車両下側へと延びる突起部３２とを備えている。ロック機構３０の突起部３２は、車体の車両後部に設けられたストライカ（図示略）と係止可能となっている。車両の後部におけるトランクルームの開口部をバックドア１０によって塞いだ閉止状態では、ロック機構３０の突起部３２がストライカと係止されることにより、バックドア１０が閉止状態で保持されている。なお、図２では、ロック機構３０の内部構造の図示を省略し、その外形を図示している。

図２及び図３に示すように、インナーパネル２１における車両外側の面２１ｂには、略矩形平板状のリインフォースメント４０が取り付けられている。リインフォースメント４０は、車両上下方向の両縁部と車幅方向の両縁部とが車両後側に向かって立設している。また、リインフォースメント４０は、インナーパネル２１の車両外側の面２１ｂにおいて、インナーパネル２１の車両内側の面２１ａにおけるロック機構３０が取り付けられた部分の裏側部分に取り付けられている。

インナーパネル２１には車両外側から車両内側に向かって凹んだ凹部２５が設けられている。図２に示すように、凹部２５は、断面視すると略台形状に凹んでいる。また、図３に示すように、凹部２５は、車両後側から平面視すると、リインフォースメント４０と相似形状の略矩形状になっていて、車両上下方向及び車幅方向の寸法がリインフォースメント４０よりも大きくなっている。凹部２５は、インナーパネル２１における本体部２４の車幅方向中央部であって、本体部２４（後壁部２３）の車両上下方向の中央よりも下側に位置している。

インナーパネル２１の車両外側の車両外側の面２１ｂのうち、凹部２５における車両外側の面２５ｂには、上述したリインフォースメント４０が配置されている。すなわち、凹部２５よりも外側には、リインフォースメント４０が至っておらず、凹部２５の形成範囲内にのみリインフォースメント４０が配置されている。これにより、インナーパネル２１におけるリインフォースメント４０の周りには、凹部２５の外縁からなる稜線Ｌ１が形成されている。そして、その稜線Ｌ１によってリインフォースメント４０の全周が囲まれている。

なお、本実施形態では、凹部２５が断面略台形状になっているため、凹部２５の外縁の稜線Ｌ１のほか、凹部２５の外縁よりも内側に稜線Ｌ２が形成されている。そして、この稜線Ｌ２によってもリインフォースメント４０の全周が囲まれている。また、図３に示すように、リインフォースメント４０は、複数箇所（本実施形態では５箇所）の溶接部分４０ｃにてインナーパネル２１に溶接固定されている。リインフォースメント４０の溶接部分４０ｃは、インナーパネル２１の凹部２５における中心部２５ｃよりも、凹部２５の稜線Ｌ２に近い箇所に位置している。

次に、上記バックドア１０における作用及び効果について説明する。
リインフォースメント４０は、インナーパネル２１の車両外側の面２１ｂにおいて、インナーパネル２１の車両内側の面２１ａにおけるロック機構３０が取り付けられた部分の裏側部分に取り付けられている。こうしてリインフォースメント４０がインナーパネル２１に取り付けられることにより、インナーパネル２１におけるロック機構３０が取り付けられた部分の剛性向上が図られている。

ここで、図４に示すように、バックドア１０の閉止に伴って同バックドア１０のロック機構３０が車体に係止される際には、その係止に伴う荷重がロック機構３０からインナーパネル２１に作用し、インナーパネル２１に撓みなどの弾性変形が生じる。そして、そうしたインナーパネル２１の弾性変形に伴って、リインフォースメント４０にも弾性変形が生じる。また、バックドア１０を閉止した際に、インナーパネル２１やアウターパネル１１に撓みなどの弾性変形が生じると、例えば、インナーパネル２１とアウターパネル１１との間隔が変化するなど、両パネルの位置関係に変化が生じることがある。

まず、本実施形態では、リインフォースメント４０がインナーパネル２１に固定されている。このため、バックドア１０の閉止に伴ってインナーパネル２１やアウターパネル１１の位置関係が変化しても、その位置関係の変化に起因してリインフォースメント４０の溶接部分４０ｃに負担がかかるとは考えにくい。

また、バックドア１０を閉止した際に、仮にインナーパネル２１の弾性変形にリインフォースメント４０の弾性変形が追従できないと、インナーパネル２１とリインフォースメント４０との溶接部分４０ｃに大きな負担がかかる。とくに、本実施形態のバックドア１０においては、インナーパネル２１におけるロック機構３０が取り付けられた部分の剛性向上といった目的から、リインフォースメント４０の厚みをインナーパネル２１の厚みよりも大きくする等、リインフォースメント４０の剛性をインナーパネル２１の剛性よりも高くすることが考えられる。このように、リインフォースメント４０の剛性がインナーパネル２１の剛性よりも高い場合では、インナーパネル２１よりもリインフォースメント４０が変形しにくくなる。このため、リインフォースメント４０の弾性変形は、インナーパネル２１の弾性変形に追従しにくく、インナーパネル２１とリインフォースメント４０との溶接部分４０ｃに負担がかかりやすい。なお、インナーパネル２１の厚みを大きくしたり、リインフォースメント４０の大きさを大きくして同リインフォースメント４０におけるインナーパネル２１に対する溶接部分４０ｃの数を増やしたりすれば、インナーパネル２１とリインフォースメント４０との弾性変形の程度の差を生じにくくすることはできる。しかしながら、こうした対策はインナーパネル２１やリインフォースメント４０の重量増加に繋がることとなるため、好ましくない。

本実施形態では、インナーパネル２１における稜線Ｌ１，Ｌ２によってリインフォースメント４０の全周が囲まれている。このため、バックドア１０の閉止に伴ってロック機構３０からインナーパネル２１に荷重が作用しても、インナーパネル２１のうちで稜線Ｌ１，Ｌ２によって囲まれた部分である凹部２５内では、リインフォースメント４０におけるインナーパネル２１に対する溶接部分４０ｃが追従できないような大きな変形が生じにくくなる。

また、バックドア１０の閉止に伴ってインナーパネル２１弾性変形が生じる際には、図４に実線と二点鎖線とで示すように、インナーパネル２１及びリインフォースメント４０のうち、下端部の近傍が支点となって、上端部の近傍が比較的大きく変位する。

本実施形態では、リインフォースメント４０よりも車両下側にインナーパネル２１における稜線Ｌ１，Ｌ２が位置しており、インナーパネル２１における車幅方向の両端部では稜線Ｌ１，Ｌ２が車両上下方向に延びている。ここで、稜線を有する板材においては、一般に稜線に近い箇所ほど剛性が高くなり、稜線から遠い箇所ほど剛性が低くなる。すなわち、インナーパネル２１のうち、弾性変形の支点となる下端部の近傍では、稜線Ｌ１，Ｌ２の近傍に位置することにより、比較的剛性が高く変形が生じにくくなる。このため、インナーパネル２１及びリインフォースメント４０の下端部の近傍を支点とした弾性変形の大きさを小さく抑えることができる。

ところで、上述した通り、稜線を有する板材においては、一般に稜線に近い箇所ほど剛性が高くなり稜線から遠い箇所ほど剛性が低くなることから、上記実施形態のインナーパネル２１の凹部２５において撓み等の変形が生じるとするならば、凹部２５の中心部２５ｃにおいて変形が生じる可能性が高い。上記実施形態では、リインフォースメント４０の溶接部分４０ｃは、インナーパネル２１の凹部２５における中心部２５ｃよりも、凹部２５の稜線Ｌ２に近い箇所に位置している。すなわち、凹部２５の中でも、より変形が生じにくい箇所においてリインフォースメント４０が溶接で固定されている。したがって、リインフォースメント４０の溶接部分４０ｃにかかる負担をより低減できる。

本実施形態では、これらの結果、バックドア１０の閉止に伴って、リインフォースメント４０がインナーパネル２１から剥がれてしまうことを抑制できる。
上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。

・リインフォースメント４０は、車両上下方向の両縁部や車幅方向の両縁部にて立設せず、全体が平板状であってもよい。
・リインフォースメント４０は、五角形や六角形等、矩形以外の多角形状であってもよいし、円形や楕円形など多角形以外の形状であってもよい。

・インナーパネル２１における凹部２５の車両後側から平面視したときの形状は、同凹部２５の外縁からなる稜線Ｌ１によってリインフォースメント４０の全周が囲まれる範囲内であれば、リインフォースメント４０と相似形状ではなく同リインフォースメント４０と異なる形状であってもよい。

・凹部２５の形成位置は、インナーパネル２１における本体部２４の車幅方向中央部や、本体部２４（後壁部２３）の車両上下方向の中央より下側に限らない。すなわち、インナーパネル２１におけるロック機構３０やリインフォースメント４０の配置位置を変更する場合では、ロック機構３０やリインフォースメント４０の配置位置に応じて、インナーパネル２１における凹部２５の形成位置を適宜変更可能である。また、ロック機構３０が複数設けられているのであれば、それに応じてインナーパネル２１の凹部２５やリインフォースメント４０を複数設けてもよい。

・インナーパネル２１の凹部２５における周方向の一部分に、稜線Ｌ２よりも凹部２５の外縁側から同凹部２５の中心部２５ｃ側にかけて稜線Ｌ２を跨ぐように補強部材を設けてもよい。こうした形態によっては、インナーパネル２１の剛性をさらに向上させることができるため、インナーパネル２１にて生じる弾性変形の大きさを小さく抑えることができる。

・インナーパネル２１の凹部２５は、稜線を３本以上備え、その稜線全てでリインフォースメント４０の全周を囲む形状であってもよい。
・インナーパネル２１においては、凹部２５の外縁と中心部２５ｃとを曲面で繋ぐ等により、稜線Ｌ２を形成しないようにしてもよい。こうした形態においても、少なくとも凹部２５の外縁からなる稜線Ｌ１が形成され、同稜線Ｌ１によってリインフォースメント４０の全周が囲まれていれば、リインフォースメント４０のインナーパネル２１からの剥がれ抑制といった効果が期待できる。

・リインフォースメント４０におけるインナーパネル２１に対する溶接部分４０ｃの数及び位置は、リインフォースメント４０及びインナーパネル２１の形状や剛性に合わせて適宜変更可能である。なお、溶接部分４０ｃを増やすほど、リインフォースメント４０とインナーパネル２１との接合が強固なものとなるため、インナーパネル２１では、リインフォースメント４０における溶接部分４０ｃが追従できないような大きな変形をより生じにくくすることができる。

・ワゴンタイプやワンボックスタイプ等、セダンタイプ以外の種類の車両のバックドアとして、バックドア１０を適用してもよい。なお、適用される車両の種類に応じて、バックドア１０のアウターパネル１１及びインナーパネル２１の形状は適宜変更する。

１０…バックドア、１１…アウターパネル、２１…インナーパネル、２１ａ，２１ｂ…面、２５…凹部、２５ｂ…面、３０…ロック機構、４０…リインフォースメント。

Claims (3)

1. アウターパネルと同アウターパネルよりも車両内側に対向配置されたインナーパネルとを備えた車両用バックドアであって、
   前記インナーパネルにおける車両内側の面には、車体に係止可能なロック機構が取り付けられており、
   前記インナーパネルにおける車両外側の面のうちで前記ロック機構が取り付けられた部分の裏側部分には、リインフォースメントが溶接固定されており、
   前記インナーパネルは車両内側に向かって凹んだ凹部を備えており、同凹部内に前記リインフォースメントが配置されているとともに、同凹部内に前記リインフォースメントの前記インナーパネルに対する溶接部分が位置している
   ことを特徴とする車両用バックドア。
2. 前記溶接部分は、前記凹部における中心部よりも、前記凹部の稜線に近い箇所に位置している
   請求項１に記載の車両用バックドア。
3. 前記リインフォースメントの全周は前記凹部の稜線に囲まれている
   請求項１又は請求項２に記載の車両用バックドア。

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