JP2000219042A - 自動車の開閉体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数を削減して開閉体の重量の軽量化を
図りつつ開閉体の剛性強度を高めることができる自動車
の開閉体構造を提供する。 【解決手段】 開閉体２０は、インナーパネル２４とア
ウターパネル２３とで閉断面状に形成された開閉体本体
２１と、平面視略門形形状をなし両端部分が開閉体本体
２１に取付けられた、ハイドロフォームにより成形した
ウインドフレーム２２とを備え、ウインドフレーム２２
は連続的に連なるパイプ状部材２５から構成され、パイ
プ状部材の開閉体本体２１から張出す部分に、ウインド
ガラスＧを取付ける為の取付け面２２ａを形成したこと
で、部品点数を削減し開閉体２０の重量の軽量化を図り
つつ剛性強度を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、自動車の開閉体
構造に関し、特に部品点数を削減して軽量化しつつ剛性
・強度を高めたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】 自動車には、通常サイドフロントドア
とサイドリヤドアが設けられ、トランクルームを開閉す
るトランクリッドも設けられている。ハッチバック型自
動車の場合には、トランクリッドに代えてリヤゲート
（或いはバックドア）が設けられる。前記ドア類やリヤ
ゲート等を自動車の開口を開閉する開閉体と称する場合
もある。

【０００３】従来のリヤゲート等のウインドガラスを固
定した構造の開閉体は、アウタパネルとインナパネルと
からなる閉断面構造の開閉体本体と、この開閉体本体か
ら一体的に枠状に張り出すほぼ門形枠状のウンイドフレ
ームと、このウンイドフレームと開閉体本体とに固定さ
れたウインドガラスなどで構成されている。前記ウンイ
ドフレームは、開閉体本体から一体的に延びる枠状のア
ウタパネルとインナパネルとを溶接接合した２重構造で
ある。但し、細いパイプ状のウンイドフレームに構成さ
れることが多いが、非パイプ状に構成されることもあ
る。

【０００４】一方、特開平８−３３７１８２号、特開平
９−１５０７５２号、特開平１０−９５３６４号、特開
平１０−９５３６５号、特開平９−３０３４５号、特開
平１０−１３９５０号、特開平８−１９２２３８号等に
は、ハイドロフォーム加工により閉断面フレームを成形
し、その閉断面フレームで車体フレームを構成する技術
が記載されている。ハイドロフォーム加工は、図５に示
すように、鋼や軽金属等のパイプ素材５０を上型５１と
下型５２とから成る成形型５３内に収容し流体圧により
拡張成形して閉断面フレーム５４を成形する技術であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】 従来のウインドガラ
スを固定的に取付ける開閉体の構造では、そのウンイド
フレームがアウタパネルとインナパネルとを溶接接合し
た２重構造であり、それら両パネルを溶接接合する為に
は接合フランジ等も必要であり、ほぼ門形枠状のウンイ
ドフレームを構成するにはプレス成形された複数の板状
部材（アウタ、インナのパネル部材）を組み合わせて接
合することになるから、ウンイドフレームの部品点数が
多く、構造が複雑化し、製作費が高価になる。

【０００６】特に大形のウンイドガラスを装備する開閉
体では、ウンイドフレームの剛性・強度を十分に高める
必要があるが、従来の構造のウンイドフレームにより剛
性・強度を十分に高めようとすると、ウンイドフレーム
が大形化し、ウインドガラスの光透過領域を広く確保す
る面でも不利である。しかも、従来の開閉体の開閉体本
体の剛性・強度を確保する為に、アウタパネルの内面に
プレス成形した板部材からなる複数の補強部材を溶接す
ることが多いが、これら補強部材はウンイドフレームと
は別部材であるから、部品点数が多くなり、構造が複雑
化し、製作費が高くなり易い。

【０００７】本発明の目的は、部品点数を削減して開閉
体の軽量化を図りつつ開閉体の剛性強度を高めることが
できる自動車の開閉体構造を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 請求項１の自動車の開
閉体構造は、車両の開口を開閉自在に覆う開閉体の構造
において、前記開閉体は、インナーパネルとアウターパ
ネルとで閉断面状に形成された開閉体本体と、平面視略
門形の形状をなし且つ両端部分が開閉体本体に取り付け
られたウインドフレームとを備え、前記ウインドフレー
ムは連続的に連なるパイプ状部材から構成され、このパ
イプ状部材の外面のうち前記開閉体本体から張り出す部
分に、ウインドガラスを取付ける為の取付け面が形成さ
れたものである。

【０００９】ウインドフレームが平面視略門形の形状を
なしこの門形の両端部分が開閉体本体に取付けられ、こ
のウインドフレームは連続的に連なるパイプ状部材から
構成されたので、部品点数が少なくなり、構造が簡単化
し、剛性・強度を高めることができる。ウインドフレー
ムを構成するパイプ状部材の外面のうち開閉体本体から
張り出す部分に、ウインドガラスを取付ける為の取付け
面が形成されたので、ウインドガラスの取付け構造が簡
単化し、その取付け面の形状精度を確保でき、ウインド
ガラスの組付けが簡単化する。

【００１０】しかも、前記パイプ状部材は閉断面構造で
剛性強度に優れるし、それによりウインドフレームを薄
肉化して軽量化することもできる。この平面視略門形の
形状をなすウインドフレームの両端部分を開閉体本体に
取付けるので、ウインドフレームを開閉体本体に固着す
る構造が簡単化するうえ、ウインドフレームの両端部分
を有効活用して開閉体本体を補強することもできるか
ら、補強部品等を減らして構造を簡単化することがで
き、全体として、開閉体の剛性・強度を高めることが可
能になる。

【００１１】請求項２の自動車の開閉体構造は、車両の
開口を開閉自在に覆う開閉体の構造において、前記開閉
体は、インナーパネルとアウターパネルとで閉断面状に
形成された開閉体本体と、平面視略門形の形状をなし且
つ両端部分が開閉体本体に取り付けられたウインドフレ
ームとを備え、前記ウインドフレームは連続的に連なる
パイプ状部材から構成され、このパイプ状部材の内面に
前記開口の周縁に配設されたシール部材と当接するシー
ル面が形成されたものである。

【００１２】前記のように、パイプ状部材からなるウイ
ンドフレームは剛性・強度に優れるため、その形状精度
を確保しやすいが、このウインドフレームを構成するパ
イプ状部材の内面にシール面が形成するため、シール面
の形状精度を高めてシール性能を高めることができる。
その他請求項１と同様の作用を奏する。

【００１３】請求項３の自動車の開閉体構造は、請求項
１または２の発明において、前記ウインドフレームの両
端部分は、開閉体本体の閉断面内に所定長さ延びて開閉
体本体のインナーパネルに接合されたものである。従っ
て、ウインドフレームと開閉体本体との接合強度を確保
できるし、ウインドフレームの両端部を一般にアウタパ
ネルよりも厚い板部材で構成されて剛性のあるインナパ
ネルに接合するので、ウインドフレームを支持する支持
剛性を確保する上で有利である。また、ウインドフレー
ムの両端部を有効活用して開閉体本体を補強することが
できる。

【００１４】請求項４の自動車の開閉体構造は、請求項
１〜３の何れかの発明において、前記開閉体はハッチバ
ック型車のリヤゲートであることを特徴とするものであ
る。ハッチバック型車のリヤゲートは、比較的大形で開
閉する際の負荷も大きくなりがちであるが、この開閉体
構造では、開閉体の剛性・強度を高め且つ開閉体を全体
的に軽量化できるため、リヤゲートの開閉に要する負荷
を大幅に軽減することができる。

【００１５】請求項５の自動車の開閉体構造は、請求項
４の発明において、前記開閉体のウインドガラスと開閉
体本体は、平面視にて前後に並べて配置されるものであ
る。そのため、ハッチバック型車でありながら、セダン
型車の外観になるように形成することが可能になる。

【００１６】請求項６の自動車の開閉体構造は、請求項
１〜５の何れかの発明において、前記ウインドフレーム
はハイドロフォーム加工により成形された部材であるこ
とを特徴とするものである。金属製のパイプ素材を成形
型内に収容してパイプ素材の内部に高圧の流体圧を充填
するハイドロフォーム加工で成形することにより、パイ
プ状部材からなるウインドフレームを容易に安価に成形
することができる。しかも、閉断面構造をなすパイプ状
部材は薄手のものでも剛性、強度に優れるため、ウイン
ドフレームの剛性・強度、開閉体の剛性・強度を高める
上で有利である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。本実施形態はハッチバック
型車のリヤゲートに本発明を適用した場合の一例であ
る。図１に示すように、ハッチバック型車の後部車体構
造１においては、車体後部の開口１ａを開閉自在に覆う
リヤゲートとしての開閉体２０が設けられ、この開閉体
２０の上端部が左右１対のヒンジ機構を介して車体に連
結され、この開閉体２０は上下に開閉するにように構成
されている。

【００１８】図１に示すように、開口１ａは、左右のリ
ヤフェンダー２と左右のリヤピラー３の間において、リ
ヤパンバー４の上側からルーフ５の後端にわたる状態に
形成され、開口１ａの周縁には図２〜図４に示すように
合成ゴム製のシール部材８が取り付けられ、このシール
部材８が開閉体２０の内面の外周部のシール面に当接し
てシールするように構成されている（図２〜図４を参
照）。

【００１９】図１、図２、図４に示すように、左右のリ
ヤピラー３はピラアウタパネル３ａとピラインナパネル
３ｂとで閉断面構造に形成され、左右のピラインナパネ
ル３ｂの内面にはリヤトリム６が取り付けられて複数の
ファスナーで固定されている。ルーフ５は、ルーフアウ
ターパネル５ａと閉断面構造のルーフフレーム５ｂとか
らなり、ルーフフレーム５ｂの内面にはトリム５ｃが取
付けられて複数のファスナーで固定されている。

【００２０】図１、図３に示すように、開口１ａの後部
約１／２部分の左右両側には、車体表面のリヤフェンダ
ー２、リヤインナパネル９とでリヤ側部車体が構成さ
れ、リヤインナパネル９の内面にはリヤトリム１０が取
り付けられて複数のファスナーで固定されている。車体
後端部には、リヤエンドアウタパネルとリヤエンドイン
ナパネルとからなるリヤエンド壁が構成されている。前
記シール部材８は開口１ａの周縁の全周に沿って四角枠
状に配設されている。尚、リヤフェンダー２が開閉体２
０で覆われる部分には、上方に開口する溝部２ａが形成
され、雨水を受けて外部へ排出する構造になっている。

【００２１】次に、開閉体２０の構造について説明す
る。図１に示すように、開口１ａを開閉自在に覆う開閉
体２０は、開閉体本体２１とウインドフレーム２２とウ
インドガラスＧとを有し、開閉体本体２１は開口１ａの
後部約１／２部分を覆う構造に構成され、開閉体本体２
１から前方へ張り出すウインドフレーム２２の部分とウ
インドガラスＧは開口１ａの前部約１／２部分を覆う構
造に構成されている。

【００２２】開閉体２０の前部約１／２部分は前傾状に
傾斜する構造をなし、開閉体２０の後部約１／２部分は
概ね水平状の構造をなし、開閉体本体２１は水平壁部２
１ａ、立壁部２１ｂとを含む縦断面ほぼＬ形の閉断面構
造になっている。

【００２３】図１〜図３に示すように、開閉体本体２１
は、鋼製のプレス成形されたアウターパネル２３と鋼製
のプレス成形されたインナーパネル２４とで閉断面状に
形成され、インナーパネル２４の前端縁を除いてインナ
ーパネル２４の外周部の内面には、シール部材８に当接
する当接面２４ａが段付き状に形成されている。ウイン
ドフレーム２２は１本の連続したパイプ状部材２５で構
成され、このウインドフレーム２２は平面視略門形の形
状をなし、その後端側の所定長さ部分をなす両端部分２
２ｃは、開閉体本体２１の両パネル２３，２４で構成さ
れる閉断面内へ挿入されてインナーパネル２４の外面に
複数個所において溶接接合されている。

【００２４】図１、図３に示すように、ウインドフレー
ム２２は、通称「ハイドロフォーム」又は「ハイドロフ
ォーム加工」と称する加工方法により成形されるもので
あり、連続的に連なるパイプ素材から構成され、ウイン
ドフレーム２２は、断面Ｌ形のパイプ状部材２５に構成
される。

【００２５】図１、図２、図４に示すように、ウインド
フレーム２２のうち、開閉体本体２１から前方へ張り出
す部分（つまり、前側約２／３部分）の上面（外面）に
は、ウインドガラスＧを取り付ける為の取付け面２２ａ
が形成され、この取付け面２２ａに接着剤２６を介して
ウインドガラスＧが固定されている。尚、接着剤２６の
両側には接着剤２６がはみ出すのを防止する為のダム部
材２７が装着されている。ウインドガラスＧの後端部と
開閉体本体２１のアウターパネル２３の前端部間にはモ
ール部材２８が装着され、ウインドガラスＧの後端部は
アウターパネル２３の前端部の取付け面２３ａに接着剤
２９で固着されている。

【００２６】図２、図４に示すように、ウインドフレー
ム２２のうち、開閉体本体２１から前方へ張り出す部分
の下面には、シール面２２ｂが形成され、開閉体２０を
閉じた状態においてシール面２２ｂがシール部材８に当
接して開口１ａから雨水が流入しないようにシールす
る。ウインドフレーム２２の内面側にはトリム３０，３
１が取り付けられ、これらトリム３０，３１は複数のフ
ァスナーにより固定されている。

【００２７】ウインドフレーム２２は、鋼製のパイプ素
材をハイドロフォーム加工により成形したパイプ状部材
２５であり、それ以外のパネル類は鋼板をプレス成形し
て製作した部材である。ウインドフレーム２２をハイド
ロフォーム加工により成形する場合、ハイドロフォーム
加工装置の所定の成形型内にパイプ素材を収容し、その
パイプ素材内に高圧の油圧を充填することで成形する。
それ故、１本の連続したパイプ素材から以上説明したよ
うなウインドフレーム２２を簡単に安価に成形すること
ができる。

【００２８】以上説明した開閉体構造によれば、次のよ
うな作用、効果が得られる。ウインドフレーム２２が平
面視略門形の形状をなしこの門形の両端部分２２ｃが開
閉体本体２１に取付けられ、ウインドフレーム２２は連
続的に連なるパイプ状部材から構成されたので、部品点
数が少なくなり、構造が簡単化し、剛性・強度を高める
ことができる。ウインドフレーム２２を構成するパイプ
状部材の上面のうち開閉体本体２１から張り出す部分
に、ウインドガラスＧを取付ける為の取付け面２２ａが
形成されたので、ウインドガラスＧの取付け構造が簡単
化し、その取付け面の形状精度を確保でき、ウインドガ
ラスＧの組付けが簡単化する。

【００２９】しかも、パイプ状部材は閉断面構造で剛性
強度に優れるし、それによりウインドフレーム２２を薄
肉化して軽量化することもできる。この平面視略門形の
形状をなすウインドフレーム２２の両端部分２２ｃを開
閉体本体２１に取付けるので、ウインドフレーム２２を
開閉体本体２１に固着する構造が簡単化するうえ、ウイ
ンドフレーム２２の両端部分２２ｃを有効活用して開閉
体本体２１を補強することもできるから、補強部品等を
減らして構造を簡単化することができ、全体として、開
閉体の剛性・強度を高めることが可能になる。

【００３０】パイプ状部材２５からなるウインドフレー
ム２２は剛性・強度に優れるため、その形状精度を確保
しやすいが、このウインドフレーム２２を構成するパイ
プ状部材の内面にシール面２２ｂを形成するため、シー
ル面２２ｂの形状精度を高めてシール性能を高めること
ができる。

【００３１】ウインドフレーム２２の両端部分２２ｃ
は、開閉体本体２１の閉断面内に所定長さ延びて開閉体
本体２１のインナーパネル２４に接合されるため、ウイ
ンドフレーム２２と開閉体本体２１との接合強度を確保
できるし、ウインドフレーム２２の両端部を一般にアウ
タパネル２３よりも厚い板部材で構成されて剛性のある
インナパネル２４に接合するので、ウインドフレーム２
２を支持する支持剛性を確保する上で有利である。ま
た、ウインドフレーム２２の両端部２２ｃを有効活用し
て開閉体本体を補強することができる。

【００３２】開閉体２０はハッチバック型車のリヤゲー
トであるが、ハッチバック型車のリヤゲートは比較的大
形で開閉する際の負荷も大きくなりがちであるが、この
開閉体２０では、開閉体２０の剛性・強度を高め且つ開
閉体２０を全体的に軽量化できるため、リヤゲートの開
閉に要する負荷を大幅に軽減することができる。開閉体
２０のウインドガラスＧと開閉体本体２１は、平面視に
て前後に並べて配置されるので、ハッチバック型車であ
りながら、セダン型車の外観になるように形成すること
が可能になる。閉断面構造をなすパイプ状部材は薄手の
ものでも剛性、強度に優れるため、ウインドフレーム２
２の剛性・強度、開閉体２０の剛性・強度を高める上で
有利である。

【００３３】次に、本実施形態を部分的に変更した変更
形態について説明する。 １）前記開閉体２０の各部位における剛性、強度の違い
に応じて、ウインドフレーム２２を構成するパイプ状部
材を、肉厚や材質の異なる複数のパイプ素材を溶接接合
して連続化したパイプ素材からハイドロフォーム加工に
より一体成形し、必要十分な剛性強度を確保するように
してもよい。 ２）本発明の自動車の開閉体構造は、ハッチバック型車
のリヤゲートとしての開閉体以外の種々の形式の自動車
の開閉体に適用することができる。その他、本発明の趣
旨を逸脱しない範囲において種々の変更を付加した形態
で実施することも可能である。

【００３４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ウインドフレ
ームが平面視略門形の形状をなしこの門形の両端部分が
開閉体本体に取付けられ、このウインドフレームは連続
的に連なるパイプ状部材から構成されたので、部品点数
が少なくなり、構造が簡単化し、剛性・強度を高めるこ
とができる。ウインドフレームを構成するパイプ状部材
の外面のうち開閉体本体から張り出す部分に、ウインド
ガラスを取付ける為の取付け面が形成されたので、ウイ
ンドガラスの取付け構造が簡単化し、その取付け面の形
状精度を確保でき、ウインドガラスの組付けが簡単化す
る。

【００３５】しかも、前記パイプ状部材は閉断面構造で
剛性強度に優れるし、それによりウインドフレームを薄
肉化して軽量化することもできる。この平面視略門形の
形状をなすウインドフレームの両端部分を開閉体本体に
取付けるので、ウインドフレームを開閉体本体に固着す
る構造が簡単化するうえ、ウインドフレームの両端部分
を有効活用して開閉体本体を補強することもできるか
ら、補強部品等を減らして構造を簡単化することがで
き、全体として、開閉体の剛性・強度を高めることが可
能になる。

【００３６】請求項２の発明によれば、前記のようにパ
イプ状部材からなるウインドフレームは剛性・強度に優
れるため、その形状精度を確保しやすいが、このウイン
ドフレームを構成するパイプ状部材の内面にシール面を
形成するため、シール面の形状精度を高めてシール性能
を高めることができる。その他請求項１と同様の効果を
奏する。

【００３７】請求項３の自動車の開閉体構造は、前記ウ
インドフレームの両端部分は、開閉体本体の閉断面内に
所定長さ延びて開閉体本体のインナーパネルに接合され
るため、ウインドフレームと開閉体本体との接合強度を
確保できるし、ウインドフレームの両端部を一般にアウ
タパネルよりも厚い板部材で構成されて剛性のあるイン
ナパネルに接合するので、ウインドフレームを支持する
支持剛性を確保する上で有利である。また、ウインドフ
レームの両端部を有効活用して開閉体本体を補強するこ
とができる。その他請求項１又は２と同様の効果を奏す
る。

【００３８】請求項４の発明によれば、前記開閉体はハ
ッチバック型車のリヤゲートであるが、ハッチバック型
車のリヤゲートは、比較的大形で開閉する際の負荷も大
きくなりがちであるが、この開閉体構造では、開閉体の
剛性・強度を高め且つ開閉体を全体的に軽量化できるた
め、リヤゲートの開閉に要する負荷を大幅に軽減するこ
とができる。その他請求項１〜３の何れかと同様の効果
を奏する。

【００３９】請求項５の発明によれば、前記開閉体のウ
インドガラスと開閉体本体は、平面視にて前後に並べて
配置されるので、ハッチバック型車でありながら、セダ
ン型車の外観になるように形成することが可能になる。
その他請求項４と同様の効果を奏する。

【００４０】請求項６の発明によれば、ウインドフレー
ムはハイドロフォーム加工により成形された部材である
が、金属製のパイプ素材を成形型内に収容してパイプ素
材の内部に高圧の流体圧を充填するハイドロフォーム加
工で成形することにより、パイプ状部材からなるウイン
ドフレームを容易に安価に成形することができる。しか
も、閉断面構造をなすパイプ状部材は薄手のものでも剛
性、強度に優れるため、ウインドフレームの剛性・強
度、開閉体の剛性・強度を高める上で有利である。その
他請求項１〜５の何れかと同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る自動車の車体後部の概
略斜視図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】図１のIII − III線断面図である。

【図４】図１のIV−IV線断面図である。

【図５】（ａ）はハイドロフォームにより成形を行う成
形装置の正面図、（ｂ）は成形型のパイプ素材の断面
図、（ｃ）は流体圧で拡張成形後の状態における成形型
とパイプ素材の断面図である。

【符号の説明】 １ａ 開口 ８ シール部材 ２０ 開閉体 ２１ 開閉体本体 ２２ ウインドフレーム ２２ａ 取付け面 ２２ｂ シール面 ２３ アウターパネル ２４ インナーパネル ２５ パイプ状部材 Ｇ ウインドガラス

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の開口を開閉自在に覆う開閉体の構
   造において、 前記開閉体は、インナーパネルとアウターパネルとで閉
   断面状に形成された開閉体本体と、平面視略門形の形状
   を成し且つ両端部分が開閉体本体に取り付けられたウイ
   ンドフレームとを備え、 前記ウインドフレームは連続的に連なるパイプ状部材か
   ら構成され、このパイプ状部材の外面のうち前記開閉体
   本体から張り出す部分に、ウインドガラスを取付ける為
   の取付け面が形成されたことを特徴とする自動車の開閉
   体構造。
2. 【請求項２】 車両の開口を開閉自在に覆う開閉体の構
   造において、 前記開閉体は、インナーパネルとアウターパネルとで閉
   断面状に形成された開閉体本体と、平面視略門形の形状
   を成し且つ両端部分が開閉体本体に取り付けられたウイ
   ンドフレームとを備え、 前記ウインドフレームは連続的に連なるパイプ状部材か
   ら構成され、このパイプ状部材の内面に前記開口の周縁
   に配設されたシール部材と当接するシール面が形成され
   たことを特徴とする自動車の開閉体構造。
3. 【請求項３】 前記ウインドフレームの両端部分は、開
   閉体本体の閉断面内に所定長さ延びて開閉体本体のイン
   ナーパネルに接合されたことを特徴とする請求項１また
   は２に記載の自動車の開閉体構造。
4. 【請求項４】 前記開閉体はハッチバック型車のリヤゲ
   ートであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記
   載の自動車の開閉体構造。
5. 【請求項５】 前記開閉体のウインドガラスと開閉体本
   体は、平面視にて前後の並べて配置されることを特徴と
   する請求項４に記載の自動車の開閉体構造。
6. 【請求項６】 前記ウインドフレームはハイドロフォー
   ム加工により成形された部材であることを特徴とする請
   求項１〜５の何れかに記載の自動車の開閉体構造。