JP7191126B2 - Vehicle resin back door - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車両に用いる樹脂製バックドアに関し、より詳しくは車両の軽量化の点で非常に有用な樹脂製バックドアに関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin back door for use in vehicles such as automobiles, and more particularly to a resin back door that is extremely useful in lightening the weight of a vehicle.
近年、自動車等の車両の軽量化を目的として、その車体の樹脂化が進んでいる。ただし従来の金属製車体に比べて、樹脂製車体は軽量であるという利点を有するが、強度が比較的低いという問題がある。車体の後部開口に設けられる樹脂製バックドアについても、その強度に関する様々な検討が為されている。 BACKGROUND ART In recent years, with the aim of reducing the weight of vehicles such as automobiles, the use of resin for vehicle bodies has been progressing. However, although resin bodies have the advantage of being lighter than conventional metal bodies, they have the problem of relatively low strength. Various studies have also been conducted on the strength of a resin back door provided at the rear opening of the vehicle body.
特許文献1~3では、樹脂製バックドアの剛性を向上させる為に、一対のバックドア側部と、一対の連結部と、一対のビート部(V字骨格)を含む左右一対の骨格構造を構成すること、バックドア裾部の外周に環状膨出部と凹入部を設けること、並びに、バックドアの上部、側部及び裾部にリブを設けることが提案されている。そして、このような補強構造を有する樹脂製バックドアは、比較的重いリインフォースを設ける必要がないので、車両の軽量化を図りつつ、効果的に剛性を向上できると説明されている。 In Patent Documents 1 to 3, in order to improve the rigidity of the resin back door, a pair of left and right skeleton structures including a pair of back door side portions, a pair of connecting portions, and a pair of beat portions (V-shaped skeleton) are provided. It has been proposed to configure the back door skirt, to provide annular bulges and recesses around the perimeter of the back door skirt, and to provide ribs on the top, sides and skirt of the back door. It is explained that a resin back door having such a reinforcing structure does not need to be provided with a relatively heavy reinforcement, so that the rigidity can be effectively improved while reducing the weight of the vehicle.
特許文献4では、バックドアインナーパネルの少なくとも周縁に凹部を設け、そこに異なる角度で(ジグザグ状に)補強リブを配置することが提案されている。そして、このような補強構造を有するバックドアは、ドアインナパネルの周縁のねじれ剛性及び曲げ剛性を向上できると説明されている。 Patent Document 4 proposes to provide a concave portion at least on the peripheral edge of the back door inner panel and to arrange reinforcing ribs there at different angles (in a zigzag pattern). Further, it is explained that the back door having such a reinforcing structure can improve the torsional rigidity and bending rigidity of the peripheral edge of the door inner panel.
しかし特許文献1~4の樹脂製バックドアは、軽量化の点においてはまだ十分とは言えない。具体的には、これら樹脂製バックドアの構成は剛性の改善を主たる目的とするものであり、軽量化の点においてはさらなる改善の余地があると考えられる。また、これら樹脂製バックドアの構成による剛性の改善は必ずしも十分ではなく、その結果として、自動車等の車両に実際に使用可能な十分に軽量化された樹脂製バックドアを提供できているとは言えない。 However, the resin back doors of Patent Documents 1 to 4 are still insufficient in terms of weight reduction. Specifically, the main purpose of the construction of these resin back doors is to improve rigidity, and it is considered that there is room for further improvement in terms of weight reduction. In addition, the improvement in rigidity due to the configuration of these resin back doors is not necessarily sufficient, and as a result, it is not possible to provide sufficiently light weight resin back doors that can actually be used in vehicles such as automobiles. I can not say.
すなわち、本発明の目的は、車両の軽量化の点で非常に有用な樹脂製バックドアを提供することにある。 That is, an object of the present invention is to provide a resin back door that is extremely useful in terms of reducing the weight of vehicles.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、樹脂製バックドアのインナーパネルの一般板厚などの構成を特定することによって車両の軽量化を図ることが非常に効果的であることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下の事項により特定される。 The inventors of the present invention conducted intensive studies to solve the above problems, and found that it is very effective to reduce the weight of the vehicle by specifying the general plate thickness of the inner panel of the resin back door. The present inventors have found that the present invention is effective, and have completed the present invention. That is, the present invention is specified by the following matters.
[1]互いに接着される樹脂製のインナーパネルと、アウターパネルとを有し、前記インナーパネルの一般板厚が2.0mm以下であり、
インナーパネルにヒンジ及びヒンジリンフォースが取付けられ、車両後部開口の上辺に前記ヒンジを介して揺動可能に連結される車両用樹脂製バックドアであって、
前記ヒンジリンフォースの取付部には、前記ヒンジリンフォースを固定する為のボスが突設され、前記ボスの周囲には放射状リブが設けられており、
前記放射状リブは前記ボスを中心として外側に向かって延びる複数のリブからなり、当該複数のリブのうちの少なくとも1つのリブがバックドアの側壁につながっている、車両用樹脂製バックドア。
[1] having a resin inner panel and an outer panel that are adhered to each other, the inner panel having a general thickness of 2.0 mm or less ;
A resin back door for a vehicle, in which a hinge and a hinge reinforcement are attached to an inner panel, and which is swingably connected to the upper side of a vehicle rear opening via the hinge,
A boss for fixing the hinge reinforcement is protruding from the mounting portion of the hinge reinforcement, and radial ribs are provided around the boss,
The resin back door for a vehicle, wherein the radial ribs are composed of a plurality of ribs extending outward from the boss, and at least one of the plurality of ribs is connected to a side wall of the back door.
[2]インナーパネルが、繊維強化樹脂組成物を用いて得られた射出成形体である[1]に記載の車両用樹脂製バックドア。 [2] The resin back door for vehicles according to [1], wherein the inner panel is an injection molded body obtained using a fiber-reinforced resin composition.
[3]インナーパネルが、シートモールディングコンパウンドを用いて得られたSMC成形体であり、一般板厚が1.8mm以下である[1]に記載の車両用樹脂製バックドア。 [3] The resin back door for vehicles according to [1], wherein the inner panel is an SMC molded body obtained using a sheet molding compound and has a general thickness of 1.8 mm or less.
[4]周囲に放射状リブが設けられているボスが、インナーパネルの上辺の左コーナー部及び右コーナー部のうちの一方又は両方のヒンジリンフォースの取付部に設けられている[1]~[3]のいずれかに記載の車両用樹脂製バックドア。 [ 4 ] A boss with radial ribs around it is provided at the hinge reinforcement mounting portion of one or both of the left and right corners of the upper side of the inner panel [1]-[ 3] .
[5]ボス及び放射状リブが、インナーパネルの成形時に同時成形された一体成形部である[1]~[4]のいずれかに記載の車両用樹脂製バックドア。 [ 5 ] The resin back door for vehicles according to any one of [1] to [4], wherein the bosses and radial ribs are integrally molded parts that are molded at the same time as the inner panel is molded.
[6]インナーパネルのベルトラインとピラーの交差部にリブが設けられている[1]~[5]のいずれかに記載の車両用樹脂製バックドア。 [ 6 ] The resin back door for a vehicle according to any one of [1] to [ 5 ], wherein a rib is provided at the intersection of the beltline of the inner panel and the pillar.
[7]インナーパネルの下辺の左コーナー部及び右コーナー部のうちの一方又は両方にリブが設けられている[1]~[6]のいずれかに記載の車両用樹脂製バックドア。 [ 7 ] The resin back door for vehicles according to any one of [1] to [ 6 ], wherein ribs are provided at one or both of the left corner portion and the right corner portion of the lower side of the inner panel.
[8]インナーパネルの外周フランジに玉縁形状部が設けられている[1]~[7]のいずれかに記載の車両用樹脂製バックドア。 [ 8 ] The resin back door for vehicles according to any one of [1] to [ 7 ], wherein the outer peripheral flange of the inner panel is provided with a bead-shaped portion.
[9]インナーパネルの下部にリブが設けられている[1]~[8]のいずれかに記載の車両用樹脂製バックドア。 [ 9 ] The resin back door for vehicles according to any one of [1] to [8] , wherein ribs are provided at the bottom of the inner panel.
本発明によれば、車両の軽量化の点で非常に有用な樹脂製バックドアを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a resin back door that is extremely useful in lightening the weight of a vehicle.
図1は、本発明の樹脂製バックドアのインナーパネルの一実施形態を示す図である。車両用樹脂製バックドアは、通常、図1に示すような樹脂製のインナーパネル10及びアウターパネル(不図示)を有し、両者が互いに接着されることによりバックドアが構成される。
FIG. 1 is a view showing an embodiment of the inner panel of the resin back door of the present invention. A vehicle resin back door usually has a resin
本発明において、インナーパネル10の一般板厚は2.0mm以下であり、好ましくは0.5~2.0mm、より好ましくは0.5~1.8mmである。
In the present invention, the general plate thickness of the
本発明において「一般板厚」とは、インナーパネル10の一般的な部分の板厚、すなわちインナーパネル10の大部分を占める箇所の板厚を意味する。したがって、インナーパネル10の各部分のうち、特別な役割を担う為に一般的な部分よりも厚く設計されている特別な部分の板厚は、一般板厚とは言わない。この厚く設計されている特別な部分としては、例えば、リブやボス等の補強用突起部又はボルト用突起部、ヒンジ取付部やコーナー部等の部分の剛性を向上させる為に一般的な部分よりも厚く設計されている部分、成形寸法精度を向上させる為の玉縁形状部が挙げられる。
In the present invention, the "general thickness" means the thickness of a general portion of the
本発明において、一般板厚が2.0mm以下であることは、インナーパネル10全体を片側(室内側又は室外側)から見た場合の投影面積を基準にすると、通常、そのインナーパネル10全体の投影面積の70%以上の部分の板厚が2.0mm以下であることと同等である。そして、インナーパネル10の一般板厚がこのように薄いことによりインナーパネル10が著しく軽量となり、車両の軽量化の点で非常に有用な樹脂製バックドアとなる。
In the present invention, the fact that the general plate thickness is 2.0 mm or less means that when the entire
図1に示す実施形態において、インナーパネル10の室内側(背面側)の面の上辺の左コーナー部11及び右コーナー部12には、ヒンジ取付部及びその周辺を補強する為のヒンジリンフォースが取付けられる。ヒンジ取付部にはヒンジが取付けられ、このヒンジを介してバックドアを車両後部開口の上辺に連結することによってバックドアが揺動可能になる。すなわち、このように連結されたバックドアは、上側に揺動させることにより開き、下側に揺動させることにより閉じる。
In the embodiment shown in FIG. 1, a
図2は、図1に示したインナーパネル10の上辺の右コーナー部12の部分拡大図である。この右コーナー部12のヒンジリンフォースの取付部13に、ヒンジリンフォースが取り付けられる。ヒンジリンフォース(及びヒンジ)は、通常、ボルト等の固定部品により取り付けられる。
FIG. 2 is a partially enlarged view of the
図2に示す実施形態においては、ヒンジリンフォースの取付部13に複数のボルト穴14を有する。この複数のボルト穴14にボルトを螺入することによって、ヒンジリンフォースがインナーパネル10の室内側の面の上辺の右コーナー部12に固定される。そして、この実施形態においては、複数のボルト穴14うちの2つが、周囲に放射状リブ15aが設けられているボス14a(インナーパネル10の表面から***した凸形状を有するボルト穴)である。
In the embodiment shown in FIG. 2, the
図2に示すボス14aは、他のボルト穴14と同様にヒンジリンフォースを固定する為のものであると共に、その周囲に放射状リブ15aが設けられている点に特徴がある。インナーパネル10がこのような構成を有するので、バックドアの側壁にかかった力は放射状リブ15aを介してボス14aに伝わり、さらにボス14a及び放射状リブ15aを介してヒンジリンフォースに伝えられる。その結果、ヒンジ取付部及びその周辺のねじれ変形が抑制される。
The
以上の補強構造によれば、ヒンジ取付部及びその周辺を補強する為の補強部材として知られているヒンジリンフォースと、このヒンジリンフォースを固定する為のボスと、このボスの周囲に設けられる放射状リブとが相互に作用することによって、バックドアのねじれ剛性が顕著に向上する。したがってこのような補強構造は、一般板厚が2.0mm以下であるインナーパネル10に対して非常に有効である。
According to the reinforcing structure described above, the hinge reinforcement known as a reinforcing member for reinforcing the hinge mounting portion and its periphery, the boss for fixing the hinge reinforcement, and the boss provided around the boss The interaction with the radial ribs remarkably improves the torsional rigidity of the back door. Therefore, such a reinforcing structure is very effective for the
図2に示す実施形態においては、放射状リブ15aが設けられているボス14aは2つであるが、本発明はこれに限定されない。例えば、放射状リブ15aが設けられているボス14aの数は1つでも良いし、3つ以上でも良い。また、ボルト穴14の全てがそのような放射状リブ15aが設けられているボス14aであっても構わない。
Although there are two
放射状リブ15aは、図2に示すように、ボス14aを中心として各々外側に伸び出た複数のリブからなる。本発明において、この外側に伸び出たリブの数や具体的なリブ形状は特に限定されない。バックドアの側壁などの所定位置にかかった力を、その中心にあるボス14aに伝えることが可能なリブの数やリブ形状であれば良い。また、ボス形状のボルト穴が複数ある場合、そのうち1つ又は2つ以上のボス形状のボルト穴の周囲に放射状リブ15aを設けても良いし、全てのボス形状のボルト穴の周囲に放射状リブ15aを設けても良い。
As shown in FIG. 2, the
放射状リブ15aが設けられているボス14aは、インナーパネル10の上辺の左コーナー部11及び右コーナー部12の両方のヒンジリンフォースの取付部13に設けることが好ましいが、その一方のみに設けても構わない。
The
図2に示す実施形態においては、放射状リブ15aが設けられている2つのボス14aの上辺横及び側辺下に、各々2つのリブ15がさらに設けられている。また、2つのボス14aの間にも、1つのリブ15がさらに設けられている。これらリブ15は、ねじれ剛性(及び場合によっては成形寸法精度)の向上に効果的である。したがってこのようなリブ15を追加することは、一般板厚が2.0mm以下であるインナーパネル10に対して非常に有効である。
In the embodiment shown in FIG. 2, two
ボス14a、放射状リブ15a及びリブ15は、インナーパネル10の成形時に同時成形された一体成形部であることが、製造の容易性の点から好ましい。その場合、ボス14a、放射状リブ15a及びリブ15を構成する材料は、必然的に、インナーパネル10を構成する樹脂材料と同じ樹脂になる。ただし、本発明はこれに限定されない。例えば樹脂製バックドアの成形後に、ボス14a、放射状リブ15a及びリブ15を加工して形成しても構わないし、別部品として新たに取付けても構わない。
The
図3は、図2に示したインナーパネル10の上辺の右コーナー部12に、ヒンジリンフォース20を取付けた状態を示す図である。このようにヒンジリンフォース20を取り付けたバックドアは、バックドアのねじれ剛性が顕著に向上する。
FIG. 3 is a diagram showing a state in which the
ヒンジリンフォース20を構成する材料は特に限定されない。ただし、ねじれ剛性等の強度特性の点から金属製のヒンジリンフォースが好ましい。ヒンジリンフォース20の具体的なサイズや形状も特に限定されない。バックドアの種類に応じて様々なサイズや形状の公知のヒンジリンフォースを使用できる。また、先に説明した放射状リブ15が設けられているボス14aの位置や数は、このヒンジリンフォース20の具体的なサイズや形状に応じて適宜決定すれば良い。
A material constituting the
図4は、図1に示したインナーパネル10のベルトラインとピラーの交差部(すなわち図1の右側辺の中央部22)の部分拡大図である。この図4に示すように、インナーパネル10のベルトラインとピラーの交差部にも複数のリブ15が設けられている。これらリブ15は、ねじれ剛性(及び場合によっては成形寸法精度)の向上に効果的である。したがってこのようなリブ15を追加することもまた、一般板厚が2.0mm以下であるインナーパネル10に対して非常に有効である。
FIG. 4 is a partially enlarged view of the intersection of the beltline and the pillar of the
図4に示すようなリブ15は、インナーパネル10のベルトラインとピラーの左右の交差部の両方(すなわち図1の右側辺の中央部22及び左側辺の中央部21)に設けることが好ましいが、その一方のみに設けても構わない。また図4に示すようなリブ15も、インナーパネル10の成形時に同時成形された一体成形部であることが、製造の容易性の点から好ましく、その場合のリブ15を構成する材料はインナーパネル10を構成する樹脂材料と同じ樹脂になる。ただし、本発明はこれに限定されない。
The
図5は、図1に示したインナーパネル10の下辺の右コーナー部32の部分拡大図である。この右コーナー部32にも、複数のリブ15が設けられている。これらリブ15も、ねじれ剛性(及び場合によっては成形寸法精度)の向上に効果的である。したがってこのようなリブ15を追加することもまた、一般板厚が2.0mm以下であるインナーパネル10に対して非常に有効である。
FIG. 5 is a partially enlarged view of the lower
図5に示すようなリブ15も、下辺の左コーナー部31及び右コーナー部32の両方に設けることが好ましいが、その一方のみに設けても構わない。また図5に示すようなリブ15も、インナーパネル10の成形時に同時成形された一体成形部であることが、製造の容易性の点から好ましく、その場合のリブ15を構成する材料はインナーパネル10を構成する樹脂材料と同じ樹脂になる。ただし、本発明はこれに限定されない。
The
図6(A)は、図1に示したインナーパネル10の外周フランジの一部(すなわち図1の下辺の一部41)の部分拡大図であり、図6(B)は、外周フランジに設けられた玉縁形状部16の模式的断面図である。この図6(A)及び(B)に示すように、インナーパネル10の外周フランジには玉縁形状部16が2箇所に設けられている。図6(B)においては、下側の玉縁形状部16はインナーパネル10の外周フランジの下端(インナーパネル10全体から見ると外周端)に設けられ、上側の玉縁形状部16はインナーパネル10の外周フランジの角部の下(インナーパネル10全体から見ると外周端の玉縁形状部よりも内側)に設けられている。下側の玉縁形状部16は上側の玉縁形状部16よりも大きな玉縁形状になっている。また同時に、インナーパネル10の下辺には複数のリブ15が一様に設けられていることが好ましい。とくにインナーパネル10が射出成形体である場合に、下辺にリブを設けることが好ましい。これら玉縁形状部16及びリブ15は、成形寸法精度の向上に効果的である。したがってこのような玉縁形状部16及びリブ15を追加することもまた、一般板厚が2.0mm以下であるインナーパネル10に対して非常に有効である。
6A is a partially enlarged view of a portion of the outer peripheral flange of the
図6に示すような玉縁形状部16は、外周フランジの全体(すなわち外周フランジの上下辺及び左右側辺)に設けることが好ましいが、その一部のみに設けても構わない。さらに、玉縁形状部16を図6に示すように2箇所に設けることが好ましいが、どちらか1箇所のみに設けても良いし、3箇所以上に設けても良い。玉縁形状部16の大きさは任意であり、図6に示すように各々異なる大きさにしても良いし、同じ大きさにしても良い。図6に示すようなリブ15は、インナーパネル10の下辺全体に一様に設けることが好ましいが、下辺の一部のみに設けても構わない。また図6に示すような玉縁形状部16及びリブ15も、インナーパネル10の成形時に同時成形された一体成形部であることが、製造の容易性の点から好ましく、その場合の玉縁形状部16リブ15を構成する材料はインナーパネル10を構成する樹脂材料と同じ樹脂になる。ただし、本発明はこれに限定されない。
The bead-shaped
本発明において、インナーパネルを構成する樹脂の種類は特に限定されず、公知の各種樹脂を使用できる。好ましい樹脂としては、例えば、プロピレン系樹脂やエチレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アミド系樹脂が挙げられる。また、ガラス繊維、炭素繊維等の短・長繊維を含有する樹脂を使用しても良い。特に、繊維を含有する繊維強化樹脂組成物が好ましい。その成形法としては、例えば、射出成形法やSMC(シートモールディングコンパウンド)を用いたSMC成形法が挙げられる。本発明におけるインナーパネルは、特に、繊維強化樹脂組成物を用いて得られた射出成形体、又は、シートモールディングコンパウンドを用いて得られたSMC成形体であることが好ましい。 In the present invention, the type of resin constituting the inner panel is not particularly limited, and various known resins can be used. Preferred resins include, for example, polyolefin resins such as propylene resins and ethylene resins, unsaturated polyester resins, and amide resins. Resins containing short and long fibers such as glass fibers and carbon fibers may also be used. A fiber-reinforced resin composition containing fibers is particularly preferred. Examples of the molding method include an injection molding method and an SMC molding method using SMC (sheet molding compound). The inner panel in the present invention is preferably an injection molded article obtained using a fiber-reinforced resin composition or an SMC molded article obtained using a sheet molding compound.
本発明においては、インナーパネルの種類によって一般板厚の好適な範囲は異なる。例えば、インナーパネルが繊維強化樹脂組成物を用いて得られた射出成形体である場合は、その一般板厚は2.0mm以下であり、好ましくは0.5~2.0mm、より好ましくは0.5~1.8mmである。一方、インナーパネルがシートモールディングコンパウンドを用いて得られたSMC成形体である場合は、その一般板厚は2.0mm以下であり、好ましくは1.8mm以下であり、より好ましくは0.5~1.8mm、特に好ましくは0.5~1.6mm、最も好ましくは0.5~1.4mmである。 In the present invention, the preferred range of general plate thickness varies depending on the type of inner panel. For example, when the inner panel is an injection-molded body obtained using a fiber-reinforced resin composition, its general thickness is 2.0 mm or less, preferably 0.5 to 2.0 mm, more preferably 0 .5 to 1.8 mm. On the other hand, when the inner panel is an SMC molded body obtained using a sheet molding compound, the general plate thickness is 2.0 mm or less, preferably 1.8 mm or less, more preferably 0.5 to 1.8 mm. 1.8 mm, particularly preferably 0.5-1.6 mm, most preferably 0.5-1.4 mm.
本発明の車両用樹脂製バックドアは車両の軽量化の点で有用であり、特に、自動車等の車両に実際に使用可能な点で非常に有用である。 The resin back door for vehicles of the present invention is useful in reducing the weight of the vehicle, and is particularly useful in that it can actually be used in vehicles such as automobiles.
10 インナーパネル
11 上辺の左コーナー部
12 上辺の右コーナー部
13 ヒンジリンフォースの取付部
14 ボルト穴
14a ボス
15 リブ
15a 放射状リブ
16 玉縁形状部
20 ヒンジリンフォース
21 左側辺の中央部
22 右側辺の中央部
31 下辺の左コーナー部
32 下辺の右コーナー部
41 下辺の一部10
Claims (9)
インナーパネルにヒンジ及びヒンジリンフォースが取付けられ、車両後部開口の上辺に前記ヒンジを介して揺動可能に連結される車両用樹脂製バックドアであって、
前記ヒンジリンフォースの取付部には、前記ヒンジリンフォースを固定する為のボスが突設され、前記ボスの周囲には放射状リブが設けられており、
前記放射状リブは前記ボスを中心として外側に向かって延びる複数のリブからなり、当該複数のリブのうちの少なくとも1つのリブがバックドアの側壁につながっている、車両用樹脂製バックドア。 It has a resin inner panel and an outer panel that are adhered to each other, and the inner panel has a general thickness of 2.0 mm or less ,
A resin back door for a vehicle, in which a hinge and a hinge reinforcement are attached to an inner panel, and which is swingably connected to the upper side of a vehicle rear opening via the hinge,
A boss for fixing the hinge reinforcement is protruding from the mounting portion of the hinge reinforcement, and radial ribs are provided around the boss,
The resin back door for a vehicle, wherein the radial ribs are composed of a plurality of ribs extending outward from the boss, and at least one of the plurality of ribs is connected to a side wall of the back door.
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