JP7180568B2

JP7180568B2 - 車両のボディ構造

Info

Publication number: JP7180568B2
Application number: JP2019141023A
Authority: JP
Inventors: 寿将新美; 知周水田; 直矢高橋
Original assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Current assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2022-11-30
Anticipated expiration: 2039-07-31
Also published as: JP2021024314A

Description

本発明は、ドア開口部を塞ぐドアとボディ間をシールするシール部材を備える車両のボディ構造に関する。

上記した車両のボディ構造に関する技術が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の技術は、車両のバックドアのシール構造である。車両のボディ１００の後部背面には、図１０に示すように、ドア開口部１０２が形成されており、そのドア開口部１０２を囲んで囲い平面１０３が枠状に形成されている。そして、囲い平面１０３の内周縁に沿って、その囲い平面１０３に対して直角に折り曲げ形成されたフランジ部１０４が設けられている。前記フランジ部１０４には、ボディ１００とバックドア１０７間をシールする枠状のシール部材１０５がフランジ部１０４を覆った状態で取付けられている。

一般的にドア開口部１０２の周縁に設けられたフランジ部１０４では、同種の金属が、例えば、スポット溶接等により接合されるため、フランジ部１０４の幅寸法（囲い平面１０３からの突出寸法）は周方向においてほぼ一定である。このため、フランジ部１０４を覆うシール部材１０５のフランジ固定部１０５ｆのサイズは、ボディ１００のフランジ部１０４の幅寸法に合わせて周方向において一定寸法で製作されている。

特開平１０－１３８７５８号公報

しかし、例えば、ボディ１００のフランジ部１０４の周方向における一部で異種の金属同士を連結することが行われることがある。この場合、リベット等の連結構造が利用されるため、同種の金属を接続するスポット溶接等と比較して、フランジ部１０４の幅寸法を大きく設定する必要がある。このため、前記フランジ部１０４を覆うシール部材１０５のフランジ固定部１０５ｆのサイズをフランジ部１０４の幅寸法に合わせて変化させることが必要になる。これにより、シール部材１０５のコストがアップする。さらに、前記フランジ部１０４に対するシール部材１０５の取付け位置が周方向において位置ずれすると、フランジ部１０４の幅寸法とシール部材１０５のフランジ固定部１０５ｆのサイズとが一致しなくなり、シール性が悪化する。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、ドア開口部を囲むフランジ部の幅寸法が周方向において一定でない場合でも、そのフランジ部に取付けられるシール部材のコストを抑えつつ、シール性の低下を防止することである。

上記した課題は、各発明によって解決される。第１の発明は、車両のボディにおけるドア開口部を囲んで枠状に形成されており、そのドア開口部を塞ぐドアのシール面に対向する囲い平面と、その囲い平面に対して折り曲げられて、前記囲い平面の内周縁に沿って形成されたフランジ部と、前記フランジ部を覆い、前記ドアのシール面と前記ボディ間をシールする枠状のシール部材とを備える車両のボディ構造であって、前記囲い平面には、周方向における一部に凹部が形成されており、前記フランジ部は、前記囲い平面の凹部の位置で、前記囲い平面の凹部以外の位置よりも前記凹部の深さ寸法分だけ前記囲い平面からの突出寸法が大きく設定されており、前記囲い平面の凹部が埋設材によって埋められている。

本発明によると、ドア開口部を囲む囲い平面からのフランジ部の突出寸法は、囲い平面の凹部の位置で、囲い平面の凹部以外の位置よりも前記凹部の深さ寸法分だけ大きく設定されている。しかし、囲い平面の凹部が埋設材によって埋められているため、埋設材の表面、及び囲い平面に対して突出するフランジ部の突出寸法（幅寸法）は周方向において一定である。即ち、ボディのフランジ部の幅寸法が周方向において一定でない場合でも、埋設材の表面、及び囲い平面に対して突出するフランジ部の幅寸法は一定である。このため、シール部材のフランジ固定部のサイズを周方向において一定寸法で製作できる。これにより、シール部材のコストを抑えつつ、シール性の低下を防止できる。

第２の発明によると、フランジ部は、囲い平面の凹部以外の位置にあるフランジ本体部と、前記囲い平面の凹部の位置にあって前記フランジ本体部よりも突出寸法が大きな幅広部とを備えており、前記幅広部において異なる種類の金属が連結されている。

第３の発明によると、囲い平面の凹部を埋めた埋設材の表面と、前記囲い平面とが連続した面となる。このため、シール部材のフランジ固定部のサイズが周方向において一定であっても、シール性の低下を確実に防止できる。

第４の発明によると、フランジ部に取付けられたシール部材のヒレ状部が埋設材の表面と囲い平面とに当接している。これにより、シール部材と車両のボディ間のシール性を確保できる。

第５の発明によると、埋設材は、シール部材のヒレ状部よりも硬い材料で製作されている。このため、埋設材の表面とシール部材間のシール性を確保できる。

本発明によると、ドア開口部を囲むフランジ部の幅寸法が周方向において一定でない場合でも、そのフランジ部に取付けられるシール部材のコストを抑えつつ、シール性の低下を防止できる。

本発明の実施形態１に係るボディ構造を備える車両の後方斜視図である。ボディ後部の上部右角部（ウエザーストリップの取付け前）を表す斜視図（図１のII矢視拡大斜視図）である。ボディ後部の上部右角部（ウエザーストリップの取付け後）を表す斜視図である。図３のIV-IV矢視断面図である。ボディ後部のバックドア開口部を囲むフランジ部（上部右角部）を表す拡大模式斜視図（図２のV矢視拡大斜視図）である。ボディ後部のバックドア開口部を囲むフランジ部（上部右角部）の背面模式図である。図６のVII- VII矢視断面図である。図３のVIII-VIII矢視断面図である。図３のIX-IX矢視断面図である。従来の車両のボディ構造を表す平断面図である。

［実施形態１］
以下、図１から図９に基づいて、本発明の実施形態１に係る車両のボディ構造の説明を行う。本実施形態に係る車両のボディ構造は、車両のボディにおけるバックドア開口部の周縁の構造である。ここで、図中における前後左右及び上下は、車両の前後左右及び上下に対応している。

＜車両のボディ１０の後部概要について＞
車両のボディ１０の後部背面には、図１に示すように、バックドア開口部１２が形成されており、そのバックドア開口部１２が上下回動式のバックドア１４（図４、図８、図９参照）により開閉可能に構成されている。なお、図１では、バックドア１４は省略されている。ボディ１０のバックドア開口部１２の左右両側には、支柱であるリヤピラー１５が立設されており、左右のリヤピラー１５によってバックドア開口部１２の左縦辺部と右縦辺部とが構成されている。また、左右のリヤピラー１５によってルーフパネル１６の後部左右端が支持されており、ルーフパネル１６によってバックドア開口部１２の上辺部が構成されている。さらに、左右のリヤピラー１５間には、フロアパネルＦの位置でボディ下梁部１９が渡されており、そのボディ下梁部１９によってバックドア開口部１２の下辺部が構成されている。

左右のリヤピラー１５の高さ方向中央部には、図１に示すように、バックランプユニット１７が取付けられている。そして、バックランプユニット１７とルーフパネル１６間に位置するリヤピラー１５の車幅方向外側がサイドパネル１８によって覆われている。さらに、バックランプユニット１７の下方に位置するリヤピラー１５の車幅方向外側とボディ下梁部１９の下部とがリヤバンパのバンパカバー１１によって覆われている。

車両のボディ１０には、図１～図３等に示すように、バックドア開口部１２を囲んで、そのバックドア開口部１２を塞ぐバックドア１４のシール面１４ｓ（図８等参照）に対向する囲い平面１５ｘ，１６ｘ，１９ｘが設けられている。囲い平面１５ｘ，１６ｘ，１９ｘは、左右のリヤピラー１５に設けられた囲い平面１５ｘと、ルーフパネル１６に設けられた囲い平面１６ｘと、ボディ下梁部１９に設けられた囲い平面１９ｘとが互いに連結されることにより、枠状に形成されている。

さらに、車両のボディ１０には、囲い平面１５ｘ，１６ｘ，１９ｘの内周縁に沿って、前記囲い平面１５ｘ，１６ｘ，１９ｘに対してほぼ直角に折り曲げられたフランジ部１５ｆ，１６ｆ，１９ｆが設けられている。フランジ部１５ｆ，１６ｆ，１９ｆは、左右のリヤピラー１５に設けられたフランジ部１５ｆと、ルーフパネル１６に設けられたフランジ部１６ｆと、ボディ下梁部１９に設けられたフランジ部１９ｆとが互いに連結されることにより、枠状に形成されている。そして、車両のボディ１０のフランジ部１５ｆ，１６ｆ，１９ｆに、図１、図３に示すように、枠状のウエザーストリップ２０が取付けられている。ウエザーストリップ２０は、バックドア１４のシール面１４ｓとボディ１０間をシールするシール部材である。

＜ルーフパネル１６について＞
ルーフパネル１６は、アルミ合金製のパネルである。ルーフパネル１６は、図１～図４に示すように、車両の意匠面を構成するルーフパネル本体部１６ｅと、ルーフパネル１６の後端部でバックドア１４の回動中心側を収納するドア収納凹部１６ｋとを備えている。ルーフパネル１６のドア収納凹部１６ｋには、図４に示すように、後端縁の位置に上記した囲い平面１６ｘが下方に傾斜した状態で形成されている。そして、囲い平面１６ｘの後端にフランジ部１６ｆが直角上方に折り曲げ成形されている。

ここで、ルーフパネル１６のフランジ部１６ｆは、図５、図６に示すように、そのフランジ部１６ｆの左右端部を除く位置に設けられたフランジ本体部１６０と、フランジ部１６ｆの左端部と右端部の位置に設けられた幅広部１６２とから構成されている。フランジ本体部１６０は、囲い平面１６ｘからの突出寸法が基準寸法Ｗ１に設定されており、幅広部１６２は、囲い平面１６ｘからの突出寸法がＷ２（Ｗ２＞Ｗ１）に設定されている。ここで、フランジ部１６ｆの左右の幅広部１６２は左右対称に形成されており、図５、図６では、フランジ部１６ｆの右側の幅広部１６２を表している。フランジ部１６ｆの幅広部１６２は、図５に示すように、囲い平面１６ｘに凹部１６ｙを設けることで、凹部１６ｙの深さ分だけフランジ本体部１６０よりも幅寸法が大きくなるように設定されている。即ち、囲い平面１６ｘの凹部１６ｙの深さ寸法は、Ｗ２－Ｗ１に設定されている。なお、凹部１６ｙは、後工程で埋設材３０（後記する）により埋められる。

＜リヤピラー１５について＞
リヤピラー１５は、図８、図９に示すように、アウタパネル１５５とインナパネル１５６等により筒状に形成されている。そして、アウタパネル１５５のフランジ部１５５ｆとインナパネル１５６のフランジ部１５６ｆとが互いに接合されることで、リヤピラー１５のフランジ部１５ｆが形成されている。ここで、左右のリヤピラー１５は、等しい構成で左右対称に形成されているため、図５～図９に基づいて右側のリヤピラー１５の構成について説明する。リヤピラー１５を構成するアウタパネル１５５とインナパネル１５６とは鋼板製であり、アウタパネル１５５のフランジ部１５５ｆとインナパネル１５６のフランジ部１５６ｆとはスポット溶接Ｐにより接合される。そして、リヤピラー１５のアウタパネル１５５におけるフランジ部１５５ｆの車幅方向に外側（図では右側）に上記した囲い平面１５ｘが形成されている。

リヤピラー１５のフランジ部１５ｆは、図５、図６に示すように、囲い平面１５ｘからの突出寸法が基準寸法Ｗ１に設定されたフランジ本体部１５０と、フランジ部１５ｆの上端部の位置で突出寸法がＷ２（Ｗ２＞Ｗ１）に設定された幅広部１５２とから構成されている。フランジ部１５ｆの幅広部１５２は、図５に示すように、囲い平面１５ｘに凹部１５ｙを設けることで、凹部１５ｙに深さ分だけフランジ本体部１５０よりも突出寸法が大きくなるように設定されている。即ち、囲い平面１５ｘの凹部１５ｙの深さ寸法は、Ｗ２－Ｗ１に設定されている。リヤピラー１５のフランジ部１５ｆの幅広部１５２は、ルーフパネル１６のフランジ部１６ｆの幅広部１６２が重ねられる部分であり、図５に示すように、リヤピラー１５の凹部１５ｙにはルーフパネル１６の凹部１６ｙが上から重ねられた状態で嵌め込まれる。

そして、リヤピラー１５のフランジ部１５ｆの幅広部１５２とルーフパネル１６のフランジ部１６ｆの幅広部１６２とが、図６、図７に示すように、例えば、セルフピアスリベットＲにより連結される。ここで、幅広部１５２，１６２の幅寸法（突出寸法）Ｗ２はセルフピアスリベットＲによる連結に必要な寸法に設定されている。このように、セルフピアスリベットＲを使用することで、溶接が不可能な異種の金属（アルミ合金と鋼板）の連結が可能になる。なお、リヤピラー１５のフランジ部１５ｆにおけるフランジ本体部１５０の幅寸法（突出寸法）Ｗ１はスポット溶接Ｐが可能な寸法に設定されている。

リヤピラー１５のフランジ部１５ｆ（フランジ本体部１５０）の下端部は、図１に示すように、ボディ下梁部１９のフランジ部１９ｆに連結される。ボディ下梁部１９は、リヤピラー１５と同様に鋼板製であるため、リヤピラー１５のフランジ部１５ｆとボディ下梁部１９のフランジ部１９ｆとはスポット溶接Ｐにより接合される。このため、ボディ下梁部１９のフランジ部１９ｆの幅寸法（突出寸法）は、リヤピラー１５のフランジ部１５ｆ（フランジ本体部１５０）と同様にＷ１に設定されている。

＜ウエザーストリップ２０について＞
ウエザーストリップ２０は、上記したように、車両のボディ１０のフランジ部１５ｆ，１６ｆ，１９ｆに取付けられて、バックドア１４のシール面１４ｓとボディ１０間をシールする部材である。ウエザーストリップ２０は、図４等の断面図に示すように、車両のボディ１０のフランジ部１５ｆ，１６ｆ，１９ｆに取付けられるフランジ固定部２２と、そのフランジ固定部２２の先端に設けられた角筒状のシール部２４とを備えている。フランジ固定部２２は、板バネ（図番省略）と、その板バネを覆うゴム材とから断面略コ字形に形成されており、フランジ部１５ｆ，１６ｆ，１９ｆを表裏から覆った状態で前記板バネのバネ力によりフランジ部１５ｆ，１６ｆ，１９ｆに取付けられる。ここで、フランジ固定部２２の深さ寸法は、幅寸法（突出寸法）Ｗ１のフランジ本体部１５０，１６０，１９ｆを収納できる寸法に設定されている。

即ち、ウエザーストリップ２０のフランジ固定部２２の深さ寸法は、周方向において一定であり、リヤピラー１５のフランジ部１５ｆの幅広部１５２、及びルーフパネル１６のフランジ部１６ｆの幅広部１６２の位置においても、深さ寸法がＷ１に設定されている。また、ウエザーストリップ２０のフランジ固定部２２の周方向外側には、車両のボディ１０のフランジ部１５ｆ，１６ｆ，１９ｆの周縁に設けられた囲い平面１５ｘ，１６ｘ，１９ｘに面接触できるように形成されたゴム製のリップ部２２ｒが設けられている。

＜埋設材３０について＞
埋設材３０は、図５、図６に示すように、ルーフパネル１６の囲い平面１６ｘの左端部と右端部とに形成された凹部１６ｙを埋める部材である。埋設材３０は、リヤピラー１５のフランジ部１５ｆの幅広部１５２とルーフパネル１６のフランジ部１６ｆの幅広部１６２とがセルフピアスリベットＲにより連結された後で、ウエザーストリップ２０が取付けられる前に、凹部１６ｙに嵌め込まれて固定される。埋設材３０は、例えば、樹脂製であり、ウエザーストリップ２０のゴム製のリップ部２２ｒよりも硬く形成されている。埋設材３０は、図５に示すように、凹部１６ｙの平面形状に一致する形状の蓋部３２と、その蓋部３２の下側で埋設材３０の高さを調整する高さ調整部３４とから断面略Ｔ字形に形成されている。そして、埋設材３０の高さ調整部３４の下面から蓋部３２の表面３２ｅまでの高さ寸法が凹部１５ｙの深さ寸法（Ｗ２－Ｗ１）に等しい値に設定されている。

このため、埋設材３０がルーフパネル１６の囲い平面１６ｘの左右の凹部１６ｙに嵌め込まれた状態で、埋設材３０の蓋部３２の表面３２ｅとルーフパネル１６の囲い平面１６ｘ、及びリヤピラー１５の囲い平面１５ｘとは連続した面となる。埋設材３０は、ルーフパネル１６の凹部１６ｙに嵌め込まれた状態で、例えば、接着剤等によりルーフパネル１６に固定される。これにより、埋設材３０の蓋部３２の表面３２ｅからのルーフパネル１６のフランジ部１６ｆの幅広部１６２の突出寸法はＷ１に等しくなる。同様に、埋設材３０の蓋部３２の表面３２ｅからのリヤピラー１５のフランジ部１５ｆの幅広部１５２の突出寸法もＷ１に等しくなる。

即ち、車両のボディ１０のフランジ部１５ｆ，１６ｆ，１９ｆにおける埋設材３０の表面３２ｅ、及び囲い平面１５ｘ，１６ｘ，１９ｘからの突出寸法はＷ１となる。したがって、ウエザーストリップ２０のフランジ固定部２２の深さ寸法を周方向において一定（Ｗ１）に設定できる。そして、ウエザーストリップ２０のフランジ固定部２２をボディ１０のフランジ部１５ｆ，１６ｆ，１９ｆに取付けた状態で、フランジ固定部２２のリップ部２２ｒを、図８、図９等に示すように、周方向において全体的に埋設材３０の表面３２ｅ、及び囲い平面１５ｘ，１６ｘ，１９ｘに面接触させることができる。これにより、ウエザーストリップ２０と車両のボディ１０間のシール性能を確保できる。

＜本実施形態における用語と本発明における用語との対応について＞
前記リヤピラー１５、及びルーフパネル１６等が本発明の車両のボディに相当し、バックドア開口部１２が本発明のドア開口部に相当する。また、前記ウエザーストリップ２０が本発明のシール部材に相当し、ウエザーストリップ２０のフランジ固定部２２のリップ部２２ｒが本発明のシール部材におけるヒレ状部に相当する。

＜本実施形態に係る車両のボディ構造の長所について＞
本実施形態に係る車両のボディ構造によると、囲い平面１５ｘ，１６ｘからのフランジ部１５ｆ，１６ｆの突出寸法は、囲い平面１５ｘ，１６ｘの凹部１５ｙ，１６ｙの位置で、囲い平面１５ｘ，１６ｘの凹部１５ｙ，１６ｙ以外の位置よりも凹部１５ｙ，１６ｙの深さ寸法分だけ大きく設定されている。しかし、囲い平面１５ｘ，１６ｘの凹部１５ｙ，１６ｙが埋設材３０によって埋められているため、埋設材３０の表面３２ｅ、及び囲い平面１５ｘ，１６ｘに対して突出するフランジ部１５ｆ，１６ｆの突出寸法（幅寸法）は一定である。

即ち、ボディ１０のフランジ部１５ｆ，１６ｆの幅寸法が周方向において一定でない場合でも、埋設材３０の表面３２ｅ、及び囲い平面１５ｘ，１６ｘに対して突出するフランジ部１５ｆ，１６ｆの幅寸法は一定である。このため、ウエザーストリップ２０（シール部材）のフランジ固定部２２のサイズを周方向において一定寸法で製作できる。この結果、ウエザーストリップ２０のコストを抑えつつ、シール性の低下を防止できる。また、フランジ部１５ｆ，１６ｆに取付けられたウエザーストリップ２０のリップ部２２ｒ（ヒレ状部）が埋設材３０の表面３２ｅと囲い平面１５ｘ，１６ｘとに当接しているため、ウエザーストリップ２０と車両のボディ１０間のシール性を確保できる。

＜変更例＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、ルーフパネル１６を左右のリヤピラー１５と異なる金属で形成し、バックドア開口部１２におけるルーフパネル１６のフランジ部１５ｆにおける左右の幅広部１６２と左右のリヤピラー１５のフランジ部１５ｆにおける上端部の幅広部１５２とを重ねて連結する例を示した。しかし、ボディ側面のスライドドア開口部におけるルーフパネルと前後のピラーとの連結部分に本発明を適用することも可能である。また、本実施形態では、埋設材３０を接着剤等によりルーフパネル１６の凹部１６ｙに固定する例を示したが、クリップ等でルーフパネル１６に固定する構成でも可能である。

１０・・・・ボディ
１２・・・・バックドア開口部（ドア開口部）
１４・・・・バックドア（ドア）
１４ｓ・・・シール面
１５・・・・リヤピラー（ボディ）
１５ｆ・・・フランジ部
１５ｘ・・・囲い平面
１５ｙ・・・凹部
１５２・・・幅広部
１６・・・・ルーフパネル（ボディ）
１６ｆ・・・フランジ部
１６ｘ・・・囲い平面
１６ｙ・・・凹部
１６２・・・幅広部
２０・・・・ウエザーストリップ（シール部材）
２２・・・・フランジ固定部
２２ｒ・・・リップ部（ヒレ状部）
２４・・・・シール部
３０・・・・埋設材
３２ｅ・・・表面

Claims

車両のボディにおけるドア開口部を囲んで枠状に形成されており、そのドア開口部を塞ぐドアのシール面に対向する囲い平面と、その囲い平面に対して折り曲げられて、前記囲い平面の内周縁に沿って形成されたフランジ部と、前記フランジ部を覆い、前記ドアのシール面と前記ボディ間をシールする枠状のシール部材とを備える車両のボディ構造であって、
前記囲い平面には、周方向における一部に凹部が形成されており、
前記フランジ部は、前記囲い平面の凹部の位置で、前記囲い平面の凹部以外の位置よりも前記凹部の深さ寸法分だけ前記囲い平面からの突出寸法が大きく設定されており、
前記囲い平面の凹部が埋設材によって埋められている車両のボディ構造。
請求項１に記載された車両のボディ構造であって、
前記フランジ部は、前記囲い平面の凹部以外の位置にあるフランジ本体部と、前記囲い平面の凹部の位置にあって前記フランジ本体部よりも突出寸法が大きな幅広部とを備えており、
前記幅広部において異なる種類の金属が連結されている車両のボディ構造。
請求項１又は請求項２のいずれかに記載された車両のボディ構造であって、
前記囲い平面の凹部を埋めた埋設材の表面と、前記囲い平面とが連続した面となる車両のボディ構造。
請求項１から請求項３のいずれかに記載された車両のボディ構造であって、
前記フランジ部に取付けられた前記シール部材のヒレ状部が前記埋設材の表面と前記囲い平面とに当接している車両のボディ構造。
請求項４に記載された車両のボディ構造であって、
前記埋設材は、前記シール部材のヒレ状部よりも硬い材料で製作されている車両のボディ構造。