JP2012224109A

JP2012224109A - バックドア取付構造

Info

Publication number: JP2012224109A
Application number: JP2011090738A
Authority: JP
Inventors: Teru Takahashi; 輝高橋
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2011-04-15
Filing date: 2011-04-15
Publication date: 2012-11-15

Abstract

【課題】車体後部の軽量化と強度向上を図ったバックドア取付構造を提供することを目的とする。
【解決手段】ヒンジ取付座面１１０から車体後方に下降傾斜する後端延長部１６０を有するルーフパネル１０２と、ルーフパネル１０２の車内側を車幅方向に延びて後端延長部１６０の後端に接合されるルーフバックインナメンバ１１２と、第１の座面１２２を有し、該第１の座面１２２から後端延長部１６０と間隔を保って略平行に車体後方に延びて後端延長部１６０に接合される第１の延長部１２０ｄを有するルーフバックインナリンフォース１２０と、矩形状に周囲より突出した第２の座面１３４を有し、該第２の座面１３４から車体後方に下降傾斜して第１の延長部１２０ｄに接合される舌片１３６を有するヒンジリンフォース１３２とを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、バックドアを回動可能に支持するヒンジを有するバックドア取付構造に関するものである。

従来、車体後部には、バックドアが車幅方向に延びる中心線回りにヒンジを介して回動可能に取り付けられている。このヒンジには、バックドアからの荷重が集中することになり、ヒンジ取付部は集中する荷重に対して十分な剛性が必要となる。例えば、応力解析の結果として、このヒンジ取付部には、その一部分のみに高い応力が発生することが知られている。

これに対し、特許文献１では、バックドアが枢着されるヒンジ取付部を、ルーフパネルとリヤルーフレールアウタとヒンジリンフォースの３枚のパネル重ね部で構成した点が開示されている。また、これら３枚のパネル重ね部の車体後端側は、車体後方に下降傾斜して延び、中間部でスポット溶接によりまとめて一体に接合されている（特許文献１の図２参照）。

また、特許文献２では、ヒンジ取付部を、ルーフパネルとリヤルーフレールとレインフォースの３枚のパネル重ね部で構成した点が開示されている。また、これら３枚のパネル重ね部の車体後端側は、車体後方に下降傾斜して延び、中間部は相互に間隔を有して配置され、後端で一体に接合されている（特許文献２の図４参照）。

実公平２−３２４９７号公報特開２００３−３４１５５６号公報

しかしながら特許文献１では、ヒンジ取付部の各パネルは、後端側の中間で一体に接合されているため、ヒンジにバックドアからの荷重が加わった場合、自由に撓むことができず一体で変形する。このため、パネル相互間に作用する応力の影響により、接合面と直角方向（剥がれる方向）に力が作用したり、特定のパネルに過大な応力が集中したりするおそれがあった。その結果、パネルが接合部で剥がれてしまったり、ひび割れが生じたりするおそれもあった。しかし、全体の強度アップを図るために、例えばパネルの板厚を大きくすると、車体重量が増加してしまう。

また、特許文献２では、ヒンジ取付部の各パネルは、後端側の中間で相互に間隔を有して配置されているため、各パネルは自由に撓むことができるが、各パネルに個別に荷重が加わる。このため、最大荷重が加わったパネルに高応力が発生し、ひび割れ等が生じやすい。しかも、加わる荷重の大きさや方向は複雑であるから、どのパネルに最大荷重が加わるかを予測することは困難である。なお、すべてのパネルの板厚を大きくすると、特許文献１と同様の問題が生じる。

本発明は、このような課題に鑑み、軽量化を維持しながら車体後部の強度向上を図ったバックドア取付構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかるバックドア取付構造の代表的な構成は、バックドアを回動可能に支持するヒンジを有するバックドア取付構造において、車室上部を覆い、ヒンジが取り付けられるヒンジ取付座面を有し、ヒンジ取付座面から車体後方に下降傾斜して延びる後端延長部が形成されたルーフパネルと、ルーフパネルの車内側を車幅方向に延びてルーフパネルと第１の閉断面を形成し後端延長部の後端に接合されるルーフバックインナ部材と、第１の閉断面内に配置され、ヒンジ取付座面に車内側から接する第１の座面を有し、第１の座面から後端延長部と間隔を保ちながら略平行に車体後方に下降傾斜して延び、さらに後端延長部の後端に接合される第１の延長部を有する第１の補強部材と、第１の補強部材とルーフバックインナ部材とで形成される第２の閉断面内に配置され、第１の座面の車内側に接する矩形波状に周囲より突出した第２の座面を有し、第２の座面から第１の延長部に接したまま車体後方に下降傾斜して延び第１の延長部に接合される舌片を有する第２の補強部材とを有することを特徴とする。

上記構成によれば、ヒンジ取付部を構成する３つの部材（ルーフパネル、第１の補強部材、第２の補強部材）の後端部のうち、１つの部材（ルーフパネル）は他の２つの部材（第１の補強部材、第２の補強部材）と間隔を保った状態で配置されている。一方、他の２つの部材（第１の補強部材、第２の補強部材）は互いに一体的に接合されている。

ヒンジからルーフパネルに加わる荷重は、ルーフパネルの後端延長部を介してルーフバックインナ部材で支持される。このとき後端延長部が撓もうとすると、後端延長部と間隔を保って配置されている第１の延長部および舌片は、この変形を阻止するように心張棒的な働きをする。このため、ルーフパネルに大きな荷重が加わった場合にも、第１の補強部材の第１の延長部と第２の補強部材の舌片とによって、ルーフパネルの後端延長部の変形が阻止され、車体後部の強化が図られる。また、第１の延長部および舌片の接合部（スポット溶接点）には、主にせん断方向の力が作用し、２つの部材が剥がれる方向（接合面と直角方向）には大きな力が作用しないため、接合部の強度アップが図られる。

また、ルーフバックインナ部材が、少なくとも舌片に対向する位置に形成された作業孔を有するとよい。この作業孔は、例えば、ヒンジ取付ボルトにナットを締結するために形成された孔を用いることができる。そして、この作業孔からスポット溶接具等を舌片等に対して略直角に挿入して、第１の補強部材の第１の延長部と第２の補強部材の舌片とを、効率的に接合することができる。

本発明によれば、軽量化を維持しながら車体後部の強度向上を図ったバックドア取付構造を提供することができる。

本実施形態のバックドア取付構造が適用された車両を左後方から見た斜視図である。図１からサイドボディアウタとルーフパネルの表示を省略した斜視図である。図２の部分拡大図である。図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図３からルーフバックインナリンフォースを省略した部分拡大図である。図４のＢ方向矢視断面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。

なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態の後部車体構造が適用された車両を左後方から見た斜視図であり、板金部品のみを表示している。車室上部と車室側面は、それぞれ、ルーフパネル１０２とサイドボディアウタ１０４、１０５とで覆われている。図１のようなハッチバックタイプまたはワゴンタイプの車両１００では、上下に回動可能に取り付けられるバックドア（図示せず）によって、車両１００の後部が開閉される。

図１に示すように、ルーフパネル１０２の車体後端部には、下方に深い段差を介して平坦部１０８が形成されている。この平坦部１０８の車幅方向の両端近傍には、一対のヒンジ１０６（図４参照。図１では図示省略）を取り付けるヒンジ取付座面１１０、１１１が所定間隔で配設されている。このヒンジ取付座面１１０、１１１は、平坦部１０８から上方に台形状に突出した突出部の上端に形成されている。左右一対のヒンジ１０６によって、バックドア（図示せず）が上下に回動可能に取り付けられる。

さらに、ヒンジ取付座面１１０、１１１の車体後方には、ヒンジ取付座面１１０、１１１から車体後方に下降傾斜して延びる後端延長部１６０、１６１が形成されている。

図２は、図１からサイドボディアウタとルーフパネルの表示を省略した斜視図である。図２に示すように、ルーフパネル１０２の車内側には、車幅方向に延びるルーフバックインナメンバ（ルーフバックインナ部材）１１２が設けられている。このルーフバックインナメンバ１１２は、前端フランジ部１１２ａと、この前端フランジ部１１２ａから低い段差を介して後方に下降傾斜する傾斜面１１２ｂと、この傾斜面１１２ｂの後方に形成された後端フランジ部１１２ｃとを有している。また、このルーフバックインナメンバ１１２の傾斜面１１２ｂには、軽量化のために複数の矩形状の開口部１１２ｄが設けられている。本実施形態では、複数の開口部を代表して１個の開口部１１２ｄに符号を付している。

図３は、図２の部分拡大図であり、図４は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。ルーフパネル１０２とルーフバックインナメンバ１１２とは、必要な強度を確保するために、図４に示す第１の閉断面１１４を形成している。そして、このルーフバックインナメンバ１１２の後端フランジ部１１２ｃは、図１に示すルーフパネル１０２の後端延長部１６０、１６１の後端に、図４に示すようにスポット溶接等により接合されている。また、図２に示すように、このルーフバックインナメンバ１１２の車幅方向の両側には、それぞれクォータインナ部材１１６、１１７が接合部１１８、１１９を介して接合されている。

図２に示すように、車体左側のクォータインナ部材１１６は、車体上下に延びるクォータインナアッパエクステンション１１６ａとクォータインナパネル１１６ｂとを接合したものである。同様に、車体右側のクォータインナ部材１１７も、車体上下に延びるクォータインナアッパエクステンション１１７ａとクォータインナパネル１１７ｂとを接合したものである。このクォータインナ部材１１６、１１７は、接合部１１８、１１９から湾曲して車体下方に延びている。

図２ないし図４に示すように、第１の閉断面１１４（図４）内には、第１の座面１２２、１２３を有する２つのルーフバックインナリンフォース（第１の補強部材）１２０、１２１が配置されている。なお、図２および図３では、他の部材と区別しやすいように、ルーフバックインナリンフォース１２０、１２１の輪郭は太線で示している。

図２に示す第１の座面１２２、１２３は、図１に示すルーフパネル１０２に形成されたヒンジ取付座面１１０、１１１の車内側に接している。図２に示すように、ルーフバックインナリンフォース１２０、１２１は、ルーフバックインナメンバ１１２とクォータインナ部材１１６、１１７との接合部１１８、１１９に跨って、その両方にスポット溶接により取り付けられている。

図２のルーフバックインナリンフォース１２０、１２１は左右対称であるので、以下、必要な場合を除き、一方のルーフバックインナリンフォース１２０についてのみ説明する。

図３に示すように、ルーフバックインナリンフォース１２０は、平面視略矩形状をなし、前端フランジ部１２０ａと、この前端フランジ部１２０ａに続く略平坦な前面部１２０ｂと、この前面部１２０ｂに続く下方に深い段差を介して後方に延びる下面部１２０ｃとを有している。この下面部１２０ｃの車幅方向の略中央には、上方に突出する突出部１２６が設けられている。この突出部１２６の上端に、前述した第１の座面１２２が形成されている。なお、前面部１２０ｂには、軽量化のために矩形状の開口部１２４、１２５が設けられている。

図４に示すように、第１の座面１２２から、前述したルーフパネル１０２の後端延長部１６０と間隔を保ちながら略平行に車体後方に下降傾斜して延びる第１の延長部１２０ｄを有している。この第１の延長部１２０ｄは、ルーフパネル１０２の後端延長部１６０の後端にスポット溶接により接合されている。なお、車体右側の第１の座面１２３も同様の構成を有している。

図３に示すように、ルーフバックインナリンフォース１２０は、ルーフバックインナメンバ１１２の車幅方向の左端部付近において、ルーフバックインナメンバ１１２とクォータインナ部材１１６との接合部１１８に跨ってボルト１２８およびスポット溶接（図３の複数の×点）等により固定されている。

また、第１の座面１２２は、車内側から接することで、ヒンジ取付座面１１０に加わる荷重に対して車内側からルーフパネル１０２を補強する役目を有している。このように、本実施形態では、２つのルーフバックインナリンフォース１２０、１２１（図２）を設けた。これにより、部品点数は増えるが、長手方向の中間部分を削除して、無駄な材料コストや重量を軽減することができる。ただし、ルーフバックインナリンフォース１２０、１２１の中央を繋いで単一の部材としても差し支えない。

また、図４および図２に示すように、ルーフバックインナリンフォース１２０とルーフバックインナメンバ１１２とで形成される第２の閉断面１３０内に、車体前後方向に延びるヒンジリンフォース（第２の補強部材）１３２、１３３が配置されている。このヒンジリンフォース１３２、１３３は左右対称であるので、以下、一方のヒンジリンフォース１３２についてのみ説明する。

図４において、ルーフバックインナリンフォース１２０の前端フランジ部１２０ａと、ヒンジリンフォース１３２の前端フランジ部１３２ａと、ルーフバックインナメンバ１１２の前端フランジ部１１２ａは、マスチックシーラー１５０によってルーフパネル１０２に接着固定されている。

ルーフバックインナメンバ１１２には、後述するヒンジ取付ボルト１４２にナット１４４を締結するための既存の作業孔１１２ｅが形成されている。そして、この作業孔１１２ｅは、舌片１３６と対向する位置、すなわち、舌片１３６に対して略直角方向に延長した位置に形成されている。

これにより、本実施形態によれば、既存の作業孔１１２ｅからスポット溶接をするための溶接ガン１６４ａを挿入できる。そしてルーフパネル１０２を組み付ける前に、車外側から溶接ガン１６４ｂを溶接スポットに近付ける。これにより、溶接ガン１６４ａ、１６４ｂが、舌片１３６に対して略９０度の角度で接するように作業することができる。

図５は、図３からルーフバックインナリンフォース１２０を省略した部分拡大図である。なお、他の部材と区別しやすいように、ヒンジリンフォース１３２の輪郭は太線で示している。

図５に示すように、ヒンジリンフォース１３２は、それぞれ連続して形成された前端フランジ部１３２ａと左側フランジ部１３２ｂ、および右側フランジ部１３２ｃを有している。また、これら各フランジ部の中央側には、車体前後方向に延び、矩形波状に周囲より突出した側壁部１３７、１３８が形成されている。この側壁部１３７、１３８の上端後部に、若干の段差を介して第２の座面１３４が形成されている。

すなわち、第２の座面１３４は、矩形状に周囲より突出した側壁部１３７、１３８を有するように形成されている。なお、側壁部１３７、１３８の上端中央には、凹状部１３９が形成されている。この凹状部１３９は、剛性の強化を目的として形成された下向きの突起（ビード）である。

第２の座面１３４は、ルーフバックインナリンフォース１２０の第１の座面１２２の車内側に接するように形成されている。また、この第２の座面１３４は、ヒンジ取付座面１１０に加わる荷重に対して車内側から第１の座面１２２とともにルーフパネル１０２を補強する役目を有する。

こうして、ヒンジリンフォース１３２の左側フランジ部１３２ｂは、ルーフバックインナメンバ１１２の車幅方向の左端部近傍において、クォータインナ部材１１６およびルーフバックインナメンバ１１２と一体的に共締めされている。共締めには、結合ボルト１４０ａ、１４０ｂが用いられる。接合としてはこの他に、スポット溶接（図５の複数の×点）等が用いられる。

さらに、図４で示したように、ヒンジリンフォース１３２には、第２の座面１３４からルーフバックインナリンフォース１２０の第１の延長部１２０ｄに接したまま車体後方に下降傾斜して延びる舌片１３６を有している。この舌片１３６は、第１の延長部１２０ｄにスポット溶接によって接合されている。

すなわち、図４において、本実施形態では、ルーフパネル１０２の後端延長部１６０と第１の延長部１２０ｄとは間隔Δを保ちながら略平行に配置される。一方、第１の延長部１２０ｄと舌片１３６とは、スポット溶接によって一体的に接合されている。

本実施形態の特徴を図４を参照して説明する。ヒンジ１０６からルーフパネル１０２に加わる荷重は、その後端延長部１６０を介してルーフバックインナメンバ１１２によって支持される。このとき、荷重によって後端延長部１６０が撓もうとすると、互いに接合された第１の延長部１２０ｄおよび舌片１３６が、この変形を阻止するように心張棒的な働き（ガゼット的な働き）をする。

これは、第１の延長部１２０ｄが、後端延長部１６０と間隔Δを保ちながら略平行に延びていて、第１の延長部１２０ｄおよび舌片１３６と後端延長部１６０とは、影響を受けることなく互いに変形が可能なためである。つまり、後端延長部１６０、第１の延長部１２０ｄ、舌片１３６の３者が一体となっていず、閉断面が形成されていることから、後端延長部１６０の変形が防止されているのが特徴である。これにより、大きな荷重に対しても対抗力を有し、車体後部の強化を図ることができる。また、後端延長部１６０と第１の延長部１２０ｄ（および舌片１３６）とは自由に変形可能なため、一方の部材が他方の部材から受ける応力は発生しにくく、全体として強度アップを図ることができる。

さらに、第２の座面１３４から後方に延びる舌片１３６は、先端付近で第１の延長部１２０ｄと接合（スポット溶接）されているため、接合面には主にせん断方向の力が作用する。こうして、第１の延長部１２０ｄと舌片１３６の接合部には、剥がれる方向（接合面と直角な方向）の力は作用しないため、車体後部の全体の強度アップを図ることができる。

図６は、図４のＢ方向矢視断面図である。同図６において、ヒンジ１０６は、ルーフパネル１０２のヒンジ取付座面１１０と、ルーフバックインナリンフォース１２０の第１の座面１２２と、ヒンジリンフォース１３２の第２の座面１３４とに支持されている。そして、これらの座面１１０、１２２、１３４を貫通するヒンジ取付ボルト１４２とナット１４４により締結されている。なお、ヒンジ１０６とヒンジ取付座面１１０との間には、ワッシャ１４６が設けられている。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、バックドアを回動可能に支持するヒンジを有するバックドア取付構造に利用することができる。

１００…車両、１０２…ルーフパネル、１０４、１０５…サイドボディアウタ、１０６…ヒンジ、１１０、１１１…ヒンジ取付座面、１１２…ルーフバックインナメンバ（ルーフバックインナ部材）、１１２ａ…前端フランジ部、１１２ｂ…傾斜面、１１２ｃ…後端フランジ部、１１２ｄ…開口部、１１２ｅ…作業孔、１１４…第１の閉断面、１１６、１１７…クォータインナ部材、１１８、１１９…接合部、１２０、１２１…ルーフバックインナリンフォース（第１の補強部材）、１２０ａ…前端フランジ部、１２０ｂ…前面部、１２０ｃ…下面部、１２０ｄ…第１の延長部、１２２、１２３…第１の座面、１２４、１２５…開口部、１２６…突出部、１２８…ボルト、１３０…第２の閉断面、１３２、１３３…ヒンジリンフォース（第２の補強部材）、１３２ａ…前端フランジ部、１３２ｂ…左側フランジ部、１３２ｃ…右側フランジ部、１３４、１３５…第２の座面、１３６…舌片、１３７、１３８…側壁部、１３９…凹状部、１４０ａ、１４０ｂ…結合ボルト、１４１ａ、１４１ｂ…結合ボルト、１４２…ヒンジ取付ボルト、１４４…ナット、１４６…ワッシャ、１５０…マスチックシーラー、１６０、１６１…後端延長部、１６４ａ、１６４ｂ…溶接ガン

Claims

バックドアを回動可能に支持するヒンジを有するバックドア取付構造において、
車室上部を覆い、前記ヒンジが取り付けられるヒンジ取付座面を有し、該ヒンジ取付座面から車体後方に下降傾斜して延びる後端延長部が形成されたルーフパネルと、
前記ルーフパネルの車内側を車幅方向に延びて該ルーフパネルと第１の閉断面を形成し前記後端延長部の後端に接合されるルーフバックインナ部材と、
前記第１の閉断面内に配置され、前記ヒンジ取付座面に車内側から接する第１の座面を有し、該第１の座面から前記後端延長部と間隔を保ちながら略平行に車体後方に下降傾斜して延び、さらに前記後端延長部の後端に接合される第１の延長部を有する第１の補強部材と、
前記第１の補強部材と前記ルーフバックインナ部材とで形成される第２の閉断面内に配置され、前記第１の座面の車内側に接する矩形波状に周囲より突出した第２の座面を有し、該第２の座面から前記第１の延長部に接したまま車体後方に下降傾斜して延び該第１の延長部に接合される舌片を有する第２の補強部材と、を有することを特徴とするバックドア取付構造。
前記ルーフバックインナ部材が、少なくとも前記舌片に対向する位置に形成された作業孔を有することを特徴とする請求項１に記載のバックドア取付構造。