JP2020172213A - 車両の開閉構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】開閉部材の構造を単純化しつつ、開閉部材の開閉動作に必要とする力を低減することができる車両の開閉構造を提供する。【解決手段】ガイドレール7は、湾曲形状を有すると共にバックドア11が閉じ切った状態のときにバックドア11が位置する第1レール部14と、第1レール部14よりもガイドレール7の開閉方向の開き側に配置された第2レール部15とを有し、複数のガイドローラ12のうち最も上側に位置するガイドローラ12は、バックドア11における上端11aよりも下側の部分に取り付けられた片持ちガイドローラ12Aであり、第1レール部14は、バックドア11が閉じ切った状態のときに、バックドア11における片持ちガイドローラ12Aよりも上側の部分とガイドローラ12の中心部の移動軌跡との距離が上側に向かって徐々に長くなるような湾曲形状を有する。【選択図】図3
Description
本発明は、車両の開閉構造に関する。
従来における車両の開閉構造としては、例えば特許文献1に記載されている技術が知られている。特許文献1に記載の車両の開閉構造は、樹脂製の透明な板材によって構成され、窓開口部を開閉する窓板と、窓板の車外側をシールするゴム製のウインドモールとを備えている。窓板の下部側の車外側表面には、断面略台形状の凸条が一体に形成されている。ウインドモールは、中空状に形成されたモール本体を有している。
窓板の開閉のための昇降時には、窓板の凸条がウインドモールのモール本体から離れた下方にあるため、モール本体は凸条の影響を受けない自由状態にある。従って、窓板の昇降時において、モール本体が窓板の表面に擦ることがない。一方、窓板が上昇し切った閉切り状態では、窓板の凸条がモール本体に当接して加圧するため、モール本体が弾性変形して窓板の表面に押し付けられてシールする。
上記従来技術においては、開閉部材である窓板の開閉操作時に、モール本体が窓板の表面に擦ることがないため、摩擦抵抗が減り、開閉操作力が低減される。しかし、窓板の車外側表面に凸条を一体に形成する必要があるため、窓板の製造に手間及びコストがかかる。従って、開閉部材の構造を単純化しつつ、開閉部材の開閉動作に必要とする力を低減することが望まれている。
本発明の目的は、開閉部材の構造を単純化しつつ、開閉部材の開閉動作に必要とする力を低減することができる車両の開閉構造を提供することである。
本発明の一態様に係る車両の開閉構造は、車体に設けられた開口を挟んで延在するように配置された1対のガイドレールと、開口をガイドレールの延在方向に開閉する板状の開閉部材と、開閉部材における1対のガイドレールの対向方向の両側に取り付けられ、開閉部材を1対のガイドレールに沿って移動可能に支持する複数のガイド部材と、開口の周囲に全周にわたって配置されるように車体に取り付けられ、開閉部材が閉じ切った状態のときに開閉部材よりも車外側において車体と開閉部材との間を封止するシール部材とを備え、ガイドレールは、湾曲形状を有すると共に開閉部材が閉じ切った状態のときに開閉部材が位置する第1レール部と、第1レール部よりも開閉部材の開閉方向の開き側に配置された第2レール部とを有し、複数のガイド部材のうち開閉方向の最も開き側に位置するガイド部材は、開閉部材における開閉方向の開き側の端よりも開閉方向の閉じ側の部分に取り付けられた片持ちガイド部材であり、第1レール部は、開閉部材が閉じ切った状態のときに、開閉部材における片持ちガイド部材よりも開き側の部分とガイド部材の中心部の移動軌跡との距離が開き側に向かって徐々に長くなるような湾曲形状を有する。
このような車両の開閉構造においては、開閉部材が閉じ切った状態のときは、シール部材が開閉部材の車外側表面に当接することで、車体と開閉部材との間が封止される。その状態から開閉部材が開くと、各ガイド部材がガイドレールに沿って開閉方向の開き側に移動する。ここで、複数のガイド部材のうち開閉方向の最も開き側に位置するガイド部材は、開閉部材における開閉方向の開き側の端よりも開閉方向の閉じ側の部分に取り付けられた片持ちガイド部材である。また、ガイドレールの第1レール部は、開閉部材が閉じ切った状態のときに、開閉部材における片持ちガイド部材よりも開き側の部分とガイド部材の中心部の移動軌跡との距離が開き側に向かって徐々に長くなるような湾曲形状を有している。従って、開閉部材が開いた状態のときは、開閉部材がシール部材における開口よりも開き側に位置するシール部から離れやすくなるため、当該シール部が開閉部材に当接することが防止される。このため、開閉部材に凸部を形成しなくても、開閉部材の開閉時にシール部と開閉部材とが擦ることが防止される。これにより、開閉部材の構造を単純化しつつ、開閉部材の開閉動作に必要とする力を低減することができる。
開閉部材は、湾曲形状を有し、第1レール部における開き側の部分の曲率半径は、開閉部材における開き側の部分の曲率半径よりも小さくてもよい。このような構成では、開閉部材が閉じ切った状態のときに、開閉部材における片持ちガイド部材よりも開き側の部分とガイド部材の中心部の移動軌跡との距離が開き側に向かって徐々に長くなる。
開閉部材は、ガイドレールの延在方向に沿って配列された複数のスラットと、隣り合うスラット同士を接続する接続部とを有し、接続部は、スラットよりも軟らかい軟質材で形成されており、接続部の車外側表面は、スラットの車外側表面と面一となっており、第1レール部における開き側の部分の曲率半径は、複数のスラットのうち開閉方向の最も開き側に位置するスラットの曲率半径よりも小さくてもよい。このような構成では、開閉部材が第1レール部に沿って開閉するときは、隣り合うスラット同士が接続部を介して屈曲するようになる。従って、開閉部材をスムーズに開閉させることができる。
複数のガイド部材のうち片持ちガイド部材以外のガイド部材は、スラットにおける開閉方向の閉じ側の端部に取り付けられていてもよい。このような構成では、ガイド部材の数を必要最小限としつつ、隣り合うスラット同士を接続部を介して容易に屈曲させることができる。
本発明によれば、開閉部材の構造を単純化しつつ、開閉部材の開閉動作に必要とする力を低減することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る車両の開閉構造を備えた車両の後側部分を示す斜視図である。図1において、車両1は、車体2を備えている。なお、図中の矢印FRは、車体2の前後方向における前側を示し、図中の矢印UPは、車体2の上下方向における上側を示し、図中の矢印OUTは、車体2の左右方向(車幅方向)における外側を示している。車体2の前後方向、上下方向及び左右方向は、互いに垂直な方向である。
車体2は、ルーフパネル3と、このルーフパネル3の左右両側に配置された1対のサイドパネル4とを有している。ルーフパネル3は、車体2の上部に設けられている。サイドパネル4は、車体2の側部に設けられている。サイドパネル4の後端は、車幅方向から見た側面視で湾曲形状を有している。車体2の後端下部には、バンパー5が設けられている。ルーフパネル3の後端部には、スポイラー6が取り付けられている。また、車体2の後端部には、1対のガイドレール7が設けられている。ガイドレール7については、後で詳述する。
車体2の後端部には、図2に示されるように、開口2aが設けられている。開口2aは、バンパー5、スポイラー6及び各ガイドレール7により画成されている。
図3は、本発明の一実施形態に係る車両の開閉構造を示す断面図である。図3において、車両1は、本実施形態の開閉構造10を備えている。開閉構造10は、車体2の後端部に設けられた開口2aを挟んで延在するように配置された上記1対のガイドレール7と、開口2aをガイドレール7の延在方向に開閉するバックドア11と、このバックドア11をガイドレール7に沿って移動可能に支持する複数のガイドローラ12(ガイド部材)と、バックドア11が開口2aを閉じ切った状態のときに車体2とバックドア11との間を封止するシール部材13とを備えている。
ガイドレール7は、開口2aの左右両側に配置され、車体2の上下方向に延在する第1レール部14と、この第1レール部14よりも前側(バックドア11の開閉方向の開き側)に配置され、車体2の前後方向に延在する第2レール部15とを有している。第1レール部14及び第2レール部15は、一体的に形成されている。
第1レール部14は、サイドパネル4の後端部に取り付けられている。第1レール部14は、サイドパネル4の後端に対応して湾曲形状を有している。第1レール部14は、バックドア11が閉じ切った状態(図1参照)のときにバックドア11が位置するレール部である。
第2レール部15は、サイドパネル4の上端部またはルーフパネル3の左右両側の縁部に取り付けられている。第2レール部15は、ルーフパネル3の下側(車内側)に配置されている。なお、車内側とは、車両1の内側のことである。第2レール部15は、車体2の前後方向に延びている。
ガイドレール7は、内壁部7aと、この内壁部7aよりも車外側に配置された外壁部7bとを有している。なお、車外側とは、車両1の外側のことである。
バックドア11は、開口2aを車体2の上下方向に開閉する板状の開閉部材である。なお、図1は、バックドア11が閉じ切った状態を示し、図2は、バックドア11が開いた状態を示している。また、バックドア11に関する上下方向は、バックドア11が閉じ切った状態での方向である。
バックドア11は、車体2の上下方向に沿って配列された複数のスラット16と、隣り合うスラット16同士を接続する複数の接続部17とを有している。接続部17の車外側表面17aは、隣り合うスラット16の車外側表面16aと面一となっている(図5参照)。なお、車体2の上下方向は、ガイドレール7の延在方向に相当する。
スラット16は、耐衝撃性を有する透明樹脂で形成されている。そのような透明樹脂としては、例えばポリカーボネートまたはアクリル樹脂等が挙げられる。接続部17は、スラット16を形成する透明樹脂よりも軟らかい軟質材で形成されている。そのような軟質材としては、例えばエラストマー等が挙げられる。
スラット16は、車幅方向に延在している。スラット16は、車幅方向から見た側面視で湾曲形状を有している。このとき、各スラット16の曲率半径は、第1レール部14の形状に応じて全て等しくてもよいし、第1レール部14の形状に応じて変化していてもよい。また、複数のスラット16のうち下側に位置するスラット16は、第1レール部14の形状に応じて平板状を呈していてもよい。複数のスラット16のうち最も上側(開閉方向の開き側)に位置するスラット16(スラット16Aという)の曲率半径については、後述する。複数のスラット16のうち最も下側(開閉方向の閉じ側)に位置するスラット16には、バックドア11の開閉操作を行うための取っ手18が設けられている(図1参照)。
複数のガイドローラ12は、ガイドレール7における内壁部7aと外壁部7bとの間に配置されている。複数のガイドローラ12は、バックドア11の車幅方向の両側に取付ブラケット19及びピン20を介して回転可能に取り付けられている。車幅方向は、1対のガイドレール7の対向方向に相当する。ピン20は、取付ブラケット19に固定されている。
複数のガイドローラ12のうち最も上側に位置するガイドローラ12は、片持ちガイドローラ12A(片持ちガイド部材)である。複数のガイドローラ12のうち片持ちガイドローラ12A以外のガイドローラ12は、各スラット16の下端部(開閉方向の閉じ側の端部)に取付ブラケット19及びピン20を介して回転可能に取り付けられている。
片持ちガイドローラ12Aは、最も上側に位置するスラット16Aにおける上端11a(開閉方向の開き側の端)よりも下側の部分に取付ブラケット19及びピン20を介して回転可能に取り付けられている。具体的には、片持ちガイドローラ12Aは、スラット16Aにおける上端11aと上下方向の中央部との間の部分に取り付けられている。従って、片持ちガイドローラ12Aは、スラット16Aを片持ち支持した状態となっている。
シール部材13は、車体2の開口2aの周囲に全周にわたって配置されるように車体2に取り付けられている。シール部材13は、バックドア11が開口2aを閉じ切った状態のときに、バックドア11よりも車外側においてバックドア11の車外側表面と接触することで、車体2とバックドア11との間を封止する。
シール部材13は、図1に示されるように、開口2aの左右両側に配置された1対の側シール部13aと、開口2aの上側に配置された上シール部13bと、開口2aの下側に配置された下シール部13cとを有している。
側シール部13aは、ガイドレール7に取り付けられ、ガイドレール7とバックドア11との間を封止する。上シール部13bは、ルーフパネル3の後端部に取り付けられ、ルーフパネル3とバックドア11との間を封止する。下シール部13cは、バンパー5内に配置されたフレーム(図示せず)に取り付けられ、フレームとバックドア11との間を封止する。
以上のような開閉構造10において、バックドア11が閉じ切った状態のときは、図3及び図4(a)に示されるように、シール部材13が開口2aの全周にわたってバックドア11の車外側表面に当接する。これにより、車室内に水が入ることが防止される。
バックドア11が閉じ切った状態から、取っ手18を持ってバックドア11を上昇させると、ガイドローラ12がガイドレール7に沿って車体2の上側に移動し、バックドア11が開くようになる。このとき、ガイドレール7の第1レール部14は湾曲形状を有しているため、バックドア11における隣り合うスラット16同士が接続部17を介して屈曲した状態となる。
また、バックドア11が開いた状態から、取っ手18を持ってバックドア11を下降させると、ガイドローラ12がガイドレール7に沿って車体2の下側に移動し、バックドア11が閉じるようになる。
ここで、上述したように、最も上側に位置する片持ちガイドローラ12Aは、最も上側に位置するスラット16Aにおける上端11aよりも下側の部分に取り付けられている。また、ガイドレール7の第1レール部14における上側の部分の曲率半径は、スラット16Aの曲率半径よりも小さくなっており、第1レール部14における他の部分の曲率半径は、スラット16Aの曲率半径と同等となっている。つまり、第1レール部14における上側の部分の曲率半径は、バックドア11における上側の部分の曲率半径よりも小さくなっている。
このため、第1レール部14は、図5に示されるように、バックドア11が閉じ切った状態のときに、スラット16Aにおける片持ちガイドローラ12Aよりも上側の部分であるオーバーハング部16bとガイドローラ12の中心部の移動軌跡Pとの距離L1が上側に向かって徐々に長くなるような湾曲形状を有している。なお、図5では、ガイドレール7、取付ブラケット19及びピン20は、省略されている。ガイドローラ12の中心部は、ガイドレール7における内壁部7aと外壁部7bとの間の中間部である。
このような構成により、開閉構造10は、図4(b),(c)に示されるように、バックドア11が開いた状態のときに、バックドア11が上シール部13bに当接しないように設定されている。
図6は、比較例としての車両の開閉構造の開閉状態を示す断面図である。図6において、本比較例では、複数のガイドローラ12のうち最も上側に位置するガイドローラ12Bは、最も上側に位置するスラット16Aの上端部に取り付けられている。このため、スラット16Aには、上記のオーバーハング部16bは設けられていない。
また、ガイドレール7の第1レール部14における上側の部分の曲率半径は、最も上側に位置するスラット16Aの曲率半径と等しくなっている。このため、第1レール部14は、図5に示されるように、バックドア11が閉じ切った状態のときに、スラット16Aとガイドローラ12Bの中心部の移動軌跡Qとの距離L2が全体的に等しくなるような湾曲形状を有している。
このような本比較例では、バックドア11が開いた状態のときでも、図7(a)に示されるように、シール部材13の上シール部13bとスラット16とが擦れる。このため、バックドア11の開閉操作力が高くなると共に、スラット16の傷付きが発生する。
上シール部13bとスラット16とが擦れると、摩擦抵抗が発生するため、図8に示されるように、摩擦抵抗が無い場合に比べて摩擦抵抗による増分Xだけバックドア11の開閉操作力の高くなる。なお、図8中の細実線Aは、摩擦抵抗が無い場合の開閉操作力特性を示している。Amaxは、摩擦抵抗が無い場合のバックドア11の最大開閉操作力である。図8中の太実線Bは、摩擦抵抗がある場合の開閉操作力特性を示している。Bmaxは、摩擦抵抗がある場合のバックドア11の最大開閉操作力である。
このような不具合に対し、本実施形態では、最も上側に位置する片持ちガイドローラ12Aは、最も上側に位置するスラット16Aにおける上端11aよりも下側の部分に取り付けられている。また、バックドア11が閉じ切った状態のときに、スラット16Aにおける片持ちガイドローラ12Aよりも上側の部分であるオーバーハング部16bとガイドローラ12の中心部の移動軌跡Pとの距離L1が上側に向かって徐々に長くなっている。
このため、ガイドレール7の上部においては、図5に示されるように、ガイドローラ12の中心部の移動軌跡Pは、比較例におけるガイドローラ12の中心部の移動軌跡Qよりも下側(車内側)に位置することになる。この場合には、バックドアが開いた状態のときは、図7(b)に示されるように、スラット16が上シール部13bから離れるようになる。従って、上シール部13bとスラット16との擦れが防止されるため、摩擦抵抗が無くなる。その結果、図8の細実線Aで示されるように、バックドア11の開閉操作力が低減される。また、スラット16の傷付きが防止される。
以上のように本実施形態によれば、バックドア11が閉じ切った状態のときは、シール部材13がバックドア11の車外側表面に当接することで、車体2とバックドア11との間が封止される。その状態からバックドア11が開くと、各ガイドローラ12がガイドレール7に沿って上側に移動する。ここで、複数のガイドローラ12のうち最も上側に位置するガイドローラ12は、バックドア11における上端11aよりも下側の部分に取り付けられた片持ちガイドローラ12Aである。また、ガイドレール7の第1レール部14は、バックドア11が閉じ切った状態のときに、バックドア11における片持ちガイドローラ12Aよりも上側の部分とガイドローラ12の中心部の移動軌跡Pとの距離L1が上側に向かって徐々に長くなるような湾曲形状を有している。従って、バックドア11が開いた状態のときは、バックドア11がシール部材13における開口2aよりも上側に位置する上シール部13bから離れやすくなるため、上シール部13bがバックドア11に当接することが防止される。このため、バックドア11の上端部に凸部を形成しなくても、バックドア11の開閉時に上シール部13bとバックドア11とが擦ることが防止される。これにより、バックドア11の構造を単純化しつつ、バックドア11の開閉動作に必要な力を低減することができる。
また、本実施形態では、第1レール部14における上側の部分の曲率半径は、バックドア11における上側の部分の曲率半径よりも小さくなっている。このような構成では、バックドア11が閉じ切った状態のときに、バックドア11における片持ちガイドローラ12Aよりも上側の部分とガイドローラ12の中心部の移動軌跡Pとの距離L1が上側に向かって徐々に長くなる。
また、本実施形態では、バックドア11は、ガイドレール7の延在方向に沿って配列された複数のスラット16と、このスラット16よりも軟らかい軟質材で形成され、隣り合うスラット16同士を接続する接続部17とを有し、第1レール部14における上側の部分の曲率半径は、最も上側に位置するスラット16Aの曲率半径よりも小さくなっている。このような構成では、バックドア11が第1レール部14に沿って開閉するときは、隣り合うスラット16同士が接続部17を介して屈曲するようになる。従って、バックドア11をスムーズに開閉させることができる。
また、本実施形態では、複数のガイドローラ12のうち片持ちガイドローラ12A以外のガイドローラ12は、スラット16の下端部に取り付けられている。このような構成では、ガイドローラ12の数を必要最小限としつつ、隣り合うスラット16同士を接続部17を介して容易に屈曲させることができる。
なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、複数のガイドローラ12によってバックドア11をガイドレール7に沿って移動可能に支持しているが、そのようなガイド部材としては、特にガイドローラ12に限られず、例えばバックドア11をガイドレール7に沿って摺動させるガイドシューであってもよい。
また、上記実施形態では、複数のスラット16のうち少なくとも上側に位置するスラット16は、湾曲形状を有しているが、特にその形態には限られず、例えば全てのスラット16が平板状を呈していてもよい。つまり、バックドア11は、湾曲形状を有していなくてもよい。
また、上記実施形態では、車体2の上下方向に沿って配列された複数の樹脂製のスラット16と、隣り合うスラット16同士を接続する複数の接続部17とを有しているが、特にその形態には限られず、バックドア11は、1枚の樹脂製の板状部材から構成されていてもよい。また、バックドア11を形成する材料としては、特に樹脂には限られず、金属であってもよい。また、バックドア11の剛性を高くするために、バックドア11の上端部の車内側表面にリブを設けてもよい。
また、上記実施形態では、バックドア11の下側の部分に開閉操作を行うための取っ手18を設けることで、バックドア11を手動で開閉させているが、特にその形態には限られず、バックドア11を電動で開閉させてもよい。
また、上記実施形態の開閉構造は、図9(a)に示されるように、ルーフパネル3とバックドア11との見切りが車体2の上端部に位置するタイプの車両に適用されているが、特にその形態には限られない。本発明は、図9(b)に示されるように、ルーフパネル3とバックドア11との見切りが車体2の後端部に位置するタイプの車両にも適用可能である。また、本発明は、図9(c)に示されるように、ルーフパネル3とバックドア11との見切りが車体2の上端部よりも下側であり且つ車体2の後端部よりも前側に位置するタイプの車両にも適用可能である。
また、上記実施形態は、バックドア11により車体2の後端部に設けられた開口2aを開閉しているが、本発明は、特にバックドアには限られず、車体の側部に設けられた開口を開閉するサイドドアにも適用可能である。また、本発明は、車両に搭載されていれば、ドア以外の開閉構造にも適用可能である。さらに、本発明は、特に上下方向に開閉する開閉構造には限られず、車両に設けられた開口を挟むように1対のガイドレールを配置することが可能であれば、前後方向または左右方向に開閉する開閉構造にも適用可能である。そのような開閉構造としては、例えばサンルーフ等が挙げられる。
1…車両、2…車体、2a…開口、7…ガイドレール、10…開閉構造、11…バックドア(開閉部材)、11a…上端、12…ガイドローラ(ガイド部材)、12A…片持ちガイドローラ(片持ちガイド部材)、13…シール部材、13b…上シール部、14…第1レール部、15…第2レール部、16,16A…スラット、16a…車外側表面、16b…オーバーハング部、17…接続部、17a…車外側表面、P…移動軌跡。
Claims (4)
- 車体に設けられた開口を挟んで延在するように配置された1対のガイドレールと、
前記開口を前記ガイドレールの延在方向に開閉する板状の開閉部材と、
前記開閉部材における前記1対のガイドレールの対向方向の両側に取り付けられ、前記開閉部材を前記1対のガイドレールに沿って移動可能に支持する複数のガイド部材と、
前記開口の周囲に全周にわたって配置されるように前記車体に取り付けられ、前記開閉部材が閉じ切った状態のときに前記開閉部材よりも車外側において前記車体と前記開閉部材との間を封止するシール部材とを備え、
前記ガイドレールは、湾曲形状を有すると共に前記開閉部材が閉じ切った状態のときに前記開閉部材が位置する第1レール部と、前記第1レール部よりも前記開閉部材の開閉方向の開き側に配置された第2レール部とを有し、
前記複数のガイド部材のうち前記開閉方向の最も開き側に位置するガイド部材は、前記開閉部材における前記開閉方向の開き側の端よりも前記開閉方向の閉じ側の部分に取り付けられた片持ちガイド部材であり、
前記第1レール部は、前記開閉部材が閉じ切った状態のときに、前記開閉部材における前記片持ちガイド部材よりも前記開き側の部分と前記ガイド部材の中心部の移動軌跡との距離が前記開き側に向かって徐々に長くなるような湾曲形状を有する車両の開閉構造。 - 前記開閉部材は、湾曲形状を有し、
前記第1レール部における前記開き側の部分の曲率半径は、前記開閉部材における前記開き側の部分の曲率半径よりも小さい請求項1記載の車両の開閉構造。 - 前記開閉部材は、前記ガイドレールの延在方向に沿って配列された複数のスラットと、隣り合うスラット同士を接続する接続部とを有し、
前記接続部は、前記スラットよりも軟らかい軟質材で形成されており、
前記接続部の車外側表面は、前記スラットの車外側表面と面一となっており、
前記第1レール部における前記開き側の部分の曲率半径は、前記複数のスラットのうち前記開閉方向の最も開き側に位置するスラットの曲率半径よりも小さい請求項2記載の車両の開閉構造。 - 前記複数のガイド部材のうち前記片持ちガイド部材以外のガイド部材は、前記スラットにおける前記開閉方向の閉じ側の端部に取り付けられている請求項3記載の車両の開閉構造。
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