JP2011168080A

JP2011168080A - バックドアを有する自動車

Info

Publication number: JP2011168080A
Application number: JP2010031170A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hanai; 洋志花井
Original assignee: Kanto Jidosha Kogyo KK; Kanto Auto Works Ltd
Current assignee: Kanto Jidosha Kogyo KK; Toyota Motor East Japan Inc
Priority date: 2010-02-16
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2011-09-01

Abstract

【課題】車体の後部開口を閉鎖した閉位置と後部開口を開放した開位置との間を回動開閉可能に車体に支持されたバックドアを具備し、該バックドアは、ドアアウタパネルと、該ドアアウタパネルに固定されたドアインナパネルと、該ドアインナパネルの下部内側面に固定されたロック装置とを有し、バックドアが閉位置を占めたとき、ロック装置のロック部材が車体に固定されたストライカに係合して、該バックドアが閉位置にロックされる自動車において、バックドアを閉じたときにストライカから受ける衝撃力によってドアインナパネルが変形する量を小さくして、従来必要とされた補強板を廃止する。
【解決手段】ロック装置６が取り付けられたドアインナパネル４の下部内側面７の部分が、その近傍の下部内側面７の部分よりも窪んだ平坦な座面３１として形成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、車体の後部開口を閉鎖した閉位置と該後部開口を開放した開位置との間を回動開閉可能に車体に支持されたバックドアを有する自動車に関する。

バン型車又はワゴン車などとして構成される上記形式の自動車は従来より周知である（例えば、特許文献１及び２参照）。かかる自動車のバックドアは、一般に、ドアアウタパネルと、そのドアアウタパネルに固定されたドアインナパネルと、該ドアインナパネルの下部内側面に固定されたロック装置とを有し、バックドアが閉位置を占めたとき、ロック装置のロック部材が車体に固定されたストライカに係合して、該バックドアが閉位置にロックされる。このロック装置のロックを解除することにより、バックドアを開位置に回動させることができる。

上述のように、バックドアは開位置と閉位置との間を回動開閉されるのであるが、かかるバックドアを閉じる際、当該バックドアが閉位置に至る直前に、ロック装置のロック部材が車体に固定されたストライカに衝突し、このとき受ける外力によってロック部材が回動し、該ロック部材がストライカに係合する。これによって閉位置に至ったバックドアが車体に対してロックされるのである。

上述のように、バックドアを閉じるとき、ロック装置のロック部材はストライカに衝突し、このときロック部材が受けた衝撃力がバックドアのドアインナパネルに伝えられ、ロック装置の固定されたドアインナパネル部分が弾性変形する。かかる衝撃力がドアインナパネルに繰り返し加えられると、ドアインナパネルが早期に疲労し、そのドアインナパネルに亀裂が発生するおそれがある。そこで、従来は、ロック装置の近傍のドアインナパネル部分に補強板を固着してドアインナパネルの耐久性を高め、これによってドアインナパネルが早期に疲労して、亀裂が発生することを阻止していた。

ところが、上述のようにドアインナパネルに補強板を固着すれば、それだけ自動車のコストが上昇するだけでなく、自動車の重量が増大する欠点を免れない。

特開２００６−１３１０４０号公報特開２００１−３０７５８号公報

本発明の目的は、簡単な構成によって、バックドア閉鎖時にストライカから受ける衝撃力によってバックドアのドアインナパネルが変形する量を少なくし、これによってドアインナパネルに補強板を固着する必要性をなくし、ないしはその補強板の板厚を薄くすることを可能とした自動車を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、車体の後部開口を閉鎖した閉位置と該後部開口を開放した開位置との間を回動開閉可能に車体に支持されたバックドアを具備し、該バックドアは、ドアアウタパネルと、該ドアアウタパネルに固定されたドアインナパネルと、該ドアインナパネルの下部内側面に固定されたロック装置とを有し、前記バックドアが前記閉位置を占めたとき、前記ロック装置のロック部材が車体に固定されたストライカに係合して、該バックドアが閉位置にロックされる自動車において、前記ロック装置が取り付けられた前記ドアインナパネルの下部内側面の部分が、その近傍の下部内側面の部分よりも窪むか、又は突出した平坦な座面として形成されていることを特徴とする自動車を提案する（請求項１）。

その際、前記ロック装置は、該ロック装置に形成された第１乃至第３の３つの取付孔と、その各取付孔に整合する前記座面の部分に形成されたパネル孔とにそれぞれ挿通されたボルトと、その各ボルトに螺着されて締め付けられたナットとによって前記ドアインナパネルに固定され、前記第１及び第２の取付孔の中心は、前記バックドアの車幅方向中心から車幅方向外方に同じ距離だけ離れた位置を占め、前記第３の取付孔の中心は、前記第１及び第２の取付孔よりも後方であって、バックドアの車幅方向中心上に位置していると有利である（請求項２）。

本発明によれば、バックドア閉鎖時にストライカから受ける衝撃力によってバックドアのドアインナパネルが変形する量を少なくでき、これによってドアインナパネルに補強板を固着する必要性をなくし、ないしはその補強板の板厚を薄くすることが可能となる。このため自動車のコストを低減させ、その重量を減少させることができる。

バックドアを有する自動車の後部を示す斜視図である。図１のII−II線拡大断面図であって、リヤバンパの図示を省略した図である。図１に示したバックドアのアウタパネル及び窓ガラスを取り外して、ドアインナパネルの内側面とロック装置の配設個所を明らかにした斜視図である。図３の矢印IVで示した部分の拡大斜視図である。ロック装置をドアインナパネルから取り外した状態を示す、図４と同様な斜視図である。本発明の実施形態に係る構成と従来の構成を比較するために用いた説明図である。本発明の実施形態に係る構成と従来の構成を比較するために用いた説明図である。従来のバックドアと、これに関連する構成を示す、図２と同様な断面図である。従来のバックドアを示す、図５と同様な斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明し、併せて従来の欠点を図面に即してより具体的に明らかにする。

図１は、車体２とバックドア１を有する自動車の後部を示す斜視図である。図１はバックドア１が車体２の後部開口を閉鎖した閉位置を占めた状態を示していて、該バックドア１は、図１に示した閉位置と、車体２の後部開口を開放した開位置との間を、矢印Ａ，Ｂ方向に回動開閉可能に車体２に支持されている。

図における矢印Ｆｒは自動車の前進方向を示し、矢印Ｗは車幅方向を示している。また、符号ＣＬは車幅方向Ｗにおける車体２の中心を示している。本明細書及び特許請求の範囲における「前」又は「後」なる文言は、自動車の前進方向Ｆｒを基準とした前後を意味する。また、バックドア１の下部とは、そのバックドア１が図１に示した閉位置を占めたときの下部を意味し、バックドア１の上部とは、そのバックドア１が図１に示した閉位置を占めたときの上部を意味する。図１に示したバックドア１はその上部側に設けられた図示していないヒンジを介して、矢印Ａ，Ｂ方向に回動可能に車体２に支持されているのである。

図１のII−II線拡大断面図である図２に示したように、バックドア１は、ドアアウタパネル３と、そのドアアウタパネル３の周辺部にヘミング加工によって固定されたドアインナパネル４とを有し、図１に示すように、バックドア１の窓開口には窓ガラス５が固定配置されている。

図３は、図１に示したバックドア１のドアアウタパネル３と窓ガラス５を取り外して、ドアインナパネル４と、後述するロック装置６の配置状態を明らかにした斜視図であり、図４は図３に矢印IVで示した部分の拡大斜視図である。

ここで、図２に示したように、バックドア１のドアアウタパネル３とドアインナパネル４によって区画されたバックドア１の内部空間Ｓの側を内側と称することにすると、図２乃至図４に示すように、バックドア１のドアインナパネル４の下部内側面７には、上述したロック装置６が固定されている。このように、本例のバックドア１は、そのドアインナパネル４の下部内側面７に固定されたロック装置６を有しているのである。

図５は、ロック装置６をドアインナパネル４から取り外した状態を示す、図４と同様な斜視図である。図４及び図５から判るように、ロック装置６の本体８はフランジ９を有し、そのフランジ９に第１乃至第３の取付孔１０，１１，１２が形成され、その各取付孔１０，１１，１２に整合するドアインナパネル４の部分にも、それぞれ第１乃至第３のパネル孔１３，１４，１５が形成され、互いに整合した各取付孔１０，１１，１２と各パネル孔１３，１４，１５に、ボルト１６，１７，１８がそれぞれ挿通され、その各ボルト１６，１７，１８のねじ部に螺着されたナット１９，２０，２１がそれぞれ締め付けられることによって、ロック装置６がドアインナパネル４に固定されている。図２には、ボルト１８とナット２１以外のボルトとナットは図示されていない。

図５に示すように、ドアインナパネル４の下部内側面７には、貫通孔２２が形成され、図２に示すように、ロック装置６の一部が貫通孔２２を通して、ドアインナパネル４とドアアウタパネル３により区画された内部空間Ｓの外部に突出している。また、図２に示すように、ロック装置６は、その本体８に回動可能に支持されたロック部材２３を有し、そのロック部材２３は、内部空間Ｓの外部に位置している。

一方、図２に示すように、車体２の後部開口の下部は、車体の一部を構成するロアバックパネル２４によって区画され、このロアバックパネル２４の後方に、図１に示したリヤバンパ２５（図２には示さず）が固定配置されている。ロアバックパネル２４は、ロアバックアウタパネル２６と、そのロアバックアウタパネル２６に固着されたロアバックインナパネル２７により構成され、そのロアバックインナパネル２７に、ストライカ２８の基部が、それ自体周知のように、図示していないボルトとナットとによって固定されている。

図１及び図２に示したように、バックドア１が閉位置を占めたとき、ロック装置６のロック部材２３が、車体２に固定されたストライカ２８に係合して、そのバックドア１が閉位置にロックされる。バックドア１のドアアウタパネル３に取り付けられたハンドル２９（図１）を押圧することにより、ロック部材２３を回動させて、そのロック部材２３とストライカ２８との係合を解除することができ、これによってバックドア１を開位置に回動させることができる。

バックドア１は開位置と閉位置との間を回動開閉されるのであるが、そのバックドア１を閉じる際、当該バックドア１が閉位置に至る直前に、ロック装置６のロック部材２３が車体２に固定されたストライカ２８に衝突し、このとき受ける外力によってロック部材２３が回動し、該ロック部材２３がストライカ２８に係合する。これによって閉位置に至ったバックドア１が車体２に対してロックされるのである。

ここで、図８は、従来のバックドアと、これに関連する構成を示す、図２と同様な断面図であり、図９は従来のバックドアを示す、図５と同様な斜視図である。図８及び図９においては、図２及び図５に対応する部分には、図２及び図５に付した符号と同一の符号を付してある。

図９に示したように、従来のバックドア１においても、ロック装置６の本体８に形成されたフランジ９には、第１乃至第３の取付孔１０，１１，１２が形成され、ドアインナパネル４の下部内側面７には、各取付孔１０，１１，１２に整合する３つのパネル孔１３，１４，１５が形成され、その整合した各孔にボルト１６，１７，１８が挿通され、その各ボルト１６，１７，１８に螺着されたナット１９，２０，２１が締め付けられることによって、ロック装置６がドアインナパネル４に固定されている。図８には、ボルトとナットは図示されていない。

ところで、上述した構成だけであると、後述する理由によって、従来のバックドア１を閉位置に回動させるとき、図８に示したロック装置６のロック部材２３がストライカ２８に衝突した際、そのストライカ２８から受ける衝撃力によって、ドアインナパネル４が大きく弾性変形し、ドアインナパネル４に早期に亀裂が発生するおそれがある。そこで、従来は、図８及び図９に示したように、ドアインナパネル４の下部内側面７に補強板３０を溶接によって固着し、各ボルト１６，１７，１８をこの補強板３０をも貫通させている。かかる補強板３０を設けることによって、ドアインナパネル４に早期に亀裂が発生することを阻止できるが、補強板３０の追加によって自動車のコストが上昇し、その重量が増大する欠点を免れない。

上述した従来の欠点を除去するために、本例の自動車、特にそのバックドア１は次のように構成されている。

図４及び図５に示したように、ロック装置６のフランジ９が取り付けられたドアインナパネル４の下部内側面７の部分は、その近傍の下部内側面７の部分よりも下方に窪んだ座面３１として形成され、その座面３１にロック装置６のフランジ９が前述のようにボルト１６，１７，１８とナット１９，２０，２１とによって固定されている。しかも、その座面３１に前述の３つのパネル孔１３，１４，１５と、貫通孔２２がそれぞれ形成され、図２に示したように、ロック部材２３を含むロック装置６の一部が、その貫通孔２２を通して内部空間Ｓの外部に突出している。

図６の（ａ）は、図５に示したドアインナパネル４の座面３１の部分の断面図であり、図６の（ｃ）は、図８及び図９に示した従来のバックドア１のロック装置６が固定されたドアインナパネル４の下部内側面７の断面図である。図６の（ａ）に示した本例のバックドア１のドアインナパネル４には、図４及び図５に示したロック装置６が固定される平坦な座面３１が形成され、該座面３１は、そのまわりの下部内側面部分よりも下方に窪んでいるので、座面３１を区画するドアインナパネル４の下部内側面部分Ｅ１は、曲折形成されていて、その部分Ｅ１の剛性が高められている。また、座面３１と、その座面３１から上方に延びるドアインナパネル部分３２との間の部分Ｅ２も曲折形成されていて、その剛性が高められている。図６の（ａ）には、平坦となった座面３１の幅を符号Ｆで示してある。

一方、図６の（ｃ）に示した従来のバックドア１を構成するドアインナパネル４の、ロック装置６が固定される下部内側面７は、その全体が平坦となっていて、その下部内側面７と、該下側内側面７から下方に延びるドアインナパネル部分３３との間の部分Ｅ３と、下側内側面７と、その下側内側面７から上方に延びるドアインナパネル部分３２との間の部分Ｅ４の剛性が高められている。図６の（ｃ）には、ロック装置６が固定されるドアインナパネル４の下部内側面７の幅を符号Ｇで示してある。

図６の（ａ）に示した座面３１は、ロック装置６が取り付けられるドアインナパネル４の下部内側面７の部分にだけ形成され、当該座面３１は、下部内側面７の一部だけに形成されているので、図６の（ａ）と（ｃ）を比較すれば明らかなように、図６の（ａ）に示した座面３１の幅Ｆの方が、図６の（ｃ）に示した下部内側面７の幅Ｇよりも小さくなっている。

バックドア１が閉位置に回動するとき、ロック部材２３がストライカ２８から受ける衝撃力によって、図６の（ａ）に示した座面３１と、図６の（ｃ）に示した下部内側面７が弾性変形するのであるが、このとき、図６の（ａ）に示した座面３１の幅Ｆは、図６の（ｃ）に示した下部内側面７の幅Ｇよりも狭くなっているので、両者に同じ大きさの衝撃力が加えられたとき、図６の（ａ）に示した座面３１の変形量は、図６の（ｃ）に示した下部内側面７の変形量よりも小さくなる。

図６の（ｄ）は、図６の（ａ）に示した座面３１を梁３１Ａとみなしたときの説明図であり、座面３１により構成された梁３１Ａは、図６の（ａ）に示した高剛性部分Ｅ１，Ｅ２を支点として支持されている。図６の（ｅ）は、図６の（ｃ）に示したドアインナパネル４の下部内側面７を梁７Ａとして見たときの説明図であって、この梁７Ａは、図６の（ｃ）に示した高剛性部分Ｅ３，Ｅ４を支点として支持されている。図６の（ｄ），（ｅ）における曲線Ｎは、各梁３１Ａ，７Ａに対して、ストライカ２８から加えられた外力に基づくモーメントＭが作用したときに、その各梁３１Ａ，７Ａが変形する量を示している。

図６の（ｄ），（ｅ）から判るように、梁３１Ａの長さＦは、梁７Ａの長さＧよりも短いので、各梁３１Ａ，７ＡにモーメントＭが加えられたときの各梁３１Ａ，７Ａの変形量は、前者の梁３１Ａ、すなわち図６の（ａ）に示した座面３１の変形量の方が少なくなる。このため、本例のバックドア１のドアインナパネル４には、図２、図４及び図５に示したように、補強板が設けられてはいないが、そのドアインナパネル４の変形量を少なく留め、該インナパネル４に早期に亀裂が発生することを阻止できる。或いは、補強板を設けたとしても、その板厚を薄くでき、いずれの場合も自動車のコストを下げ、かつその重量を軽減することができる。

上述した実施形態例においては、ロック装置６が固定される座面３１が、その近傍の下部内側面７の部分よりも窪んでいるが、これとは逆に、図６の（ｂ）に示したように、ロック装置６が固定される座面３１を、その近傍の下部内側面７の部分よりも上方に突出した平坦な面として形成しても、上述したところと同じ作用効果を奏することができる。このように、ロック装置６が取り付けられたドアインナパネル４の下部内側面７の部分が、その近傍の下部内側面７の部分よりも窪むか、または突出した平坦な座面３１として形成され、かかる座面３１に形成された貫通孔２２を通して、ロック装置６の一部がバックドア１の内部空間Ｓの外部に突出しているのである。

ところで、本例の自動車においては、図２、図４及び図５を参照して先に説明したように、ロック装置６は、そのロック装置６に形成された第１乃至第３の３つの取付孔１０，１１，１２と、その各取付孔１０，１１，１２に整合する座面３１の部分に形成されたパネル孔１３，１４，１５とにそれぞれ挿通されたボルト１６，１７，１８と、その各ボルト１６，１７，１８に螺着されて締め付けられたナット１９，２０，２１とによってドアインナパネル４に固定されている。その際、本例の自動車においては、図７の（ａ）に示すように、ロック装置６に形成された第１及び第２の取付孔１０，１１の中心は、バックドア１の車幅方向中心ＣＬから車幅方向Ｗ外方に同じ距離Ｈだけ離れた位置を占め、第３の取付孔１２の中心は、第１及び第２の取付孔１０，１１よりも後方であって、バックドア１の車幅方向中心ＣＬ上に位置している。かかる第１乃至第３の取付孔１０，１１，１２にボルト１６，１７，１８が挿入され、その各ボルトに螺着されたナット１９，２０，２１が締め付けられて、ロック装置６がドアインナパネル４に固定されるのである。その際、第１乃至第３の取付孔１０，１１，１２の中心を結ぶ線により形成される三角形の重心Ｇ１から第３の取付孔１２までの距離をＬ１とする。

これに対し、従来の自動車のロック装置６も、図９に示したように、第１乃至第３の取付孔１０，１１，１２と、その各取付孔に整合したパネル孔１３，１４，１５に挿通されたボルト１６，１７，１８と、これに螺着されたナット１９，２０，２１によってドアインナパネル４に固定されている。その際、図７の（ｂ）に示すように、その第１及び第３の取付孔１０，１２は、バックドア１の車幅方向中心ＣＬから一方の側に離れた位置に形成され、第２の取付孔１１が中心ＣＬから他方の側に離れた位置に形成されている。かかる第１乃至第３の取付孔１０，１１，１２の中心を結ぶ線により形成された三角形の重心Ｇ２から第３の取付孔１２の中心までの距離をＬ２とする。

ここで、ドアインナパネル４がストライカ２８から衝撃力を受けたとき、図７の（ａ），（ｂ）に示した距離Ｌ１，Ｌ２が大きいほど、ドアインナパネル４は変形し難くなる。ドアインナパネル４の下部内側面７に、ストライカ２８から受けた衝撃力に基づくモーメントが作用したとき、距離Ｌ１，Ｌ２が大きいほど、そのドアインナパネル４の下部内側面７が変形しないように、そのモーメントを受け止めるのである。

図７の（ｃ）に示すように、ロック装置６に、車幅方向中心ＣＬを境にして、２つの取付孔１０，１１のみが形成され、その各取付孔１０，１１と、これに整合するパネル孔にボルトが挿通され、その各ボルトにナットが締め付けられてロック装置６がドアインナパネル４に固定されていたとすると、ドアインナパネル４が、ストライカ２８からの衝撃力に基づくモーメントを受けたとき、そのドアインナパネル４の下部内側面７は２つのパネル孔を結ぶ線のまわりに大きく弾性変形する。これに対し、図７の（ａ），（ｂ）に示したように、３つの取付孔１０，１１，１２が形成され、その各取付孔１０，１１，１２と、これに整合したパネル孔とにボルトが挿通されている場合には、図７の（ｃ）に示した場合よりも、ドアインナパネル４の下部内側面７は変形し難くなり、しかも距離Ｌ１，Ｌ２が大きいほど、ドアインナパネル４の下部内側面７は変形し難くなる。

ここで、図７の（ａ），（ｂ）から明らかなように、ロック装置６の大きさが同じであるとしたとき、図７の（ａ）に示した本発明に係るバックドアにおける距離Ｌ１の方が、従来のバックドアにおける距離Ｌ２よりも大きくすることができる。このため、本発明に係る構成によると、ドアインナパネル４がストライカ２８から衝撃力を受けたとき、その下部内側面７の変形量を効果的に小さく留めることができ、これによっても、補強板を廃止し、又はその板厚を薄くしても、ドアインナパネル４に早期に亀裂が発生する不具合を阻止できる。

１バックドア
２車体
３ドアアウタパネル
４ドアインナパネル
６ロック装置
７下部内側面
１０，１１，１２取付孔
１３，１４，１５パネル孔
１６，１７，１８ボルト
１９，２０，２１ナット
２３ロック部材
２８ストライカ
３１座面
ＣＬ中心
Ｈ距離

Claims

車体の後部開口を閉鎖した閉位置と該後部開口を開放した開位置との間を回動開閉可能に車体に支持されたバックドアを具備し、該バックドアは、ドアアウタパネルと、該ドアアウタパネルに固定されたドアインナパネルと、該ドアインナパネルの下部内側面に固定されたロック装置とを有し、前記バックドアが前記閉位置を占めたとき、前記ロック装置のロック部材が車体に固定されたストライカに係合して、該バックドアが閉位置にロックされる自動車において、
前記ロック装置が取り付けられた前記ドアインナパネルの下部内側面の部分が、その近傍の下部内側面の部分よりも窪むか、又は突出した平坦な座面として形成されていることを特徴とする自動車。
前記ロック装置は、該ロック装置に形成された第１乃至第３の３つの取付孔と、その各取付孔に整合する前記座面の部分に形成されたパネル孔とにそれぞれ挿通されたボルトと、その各ボルトに螺着されて締め付けられたナットとによって前記ドアインナパネルに固定され、前記第１及び第２の取付孔の中心は、前記バックドアの車幅方向中心から車幅方向外方に同じ距離だけ離れた位置を占め、前記第３の取付孔の中心は、前記第１及び第２の取付孔よりも後方であって、バックドアの車幅方向中心上に位置している請求項１に記載の自動車。