JP3603302B2

JP3603302B2 - 車両用開閉体の支持構造

Info

Publication number: JP3603302B2
Application number: JP2000145364A
Authority: JP
Inventors: 文夫岡那; 隼次原崎
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2000-05-17
Filing date: 2000-05-17
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2020-05-17
Also published as: JP2001322565A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用開閉体の支持構造に関し、例えば代表的な車両である自動車のボンネットやトランクリッド等の開閉体に採用して好適な支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、所謂ハイドロフォームによる金属部材の成型方法が自動車の分野において各種提案されており、この技術を利用した部材の成型方法としては、例えば、ハイドロフォームにより形成されたレインフォースメントを、車体のピラー内部に接合する技術が特開平１０−２１８０１７号に提案されている。また、特開平１１−２３５９６３号には、ハイドロフォームにより形成されたレインフォースメントを、車体のサイドフレーム内部に接合する技術が提案されており、この他にも、ハイドロフォームによって車体各部の金属部材が成型されつつある。
【０００３】
ハイドロフォームは、金型に入れた高張力鋼管の内部に液体（油や水等）を満たし、その状態において液体に加える圧力を高めることにより、高張力鋼管を所望の形状に成型する（膨らませる）手法であり、係る手法によれば、鋼板をプレスした複数の部材を溶接することによって所望の部材形状を得る従来の手法よりも軽量且つ高剛性の部材を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、車両に設けられた開閉体として、代表的な車両である自動車のボンネット及びトランクリッドの一般的な構造について概説する。
【０００５】
図１３は、一般的な自動車のボンネットを構成する部材を示す図であり、図１４は、図１３に示すボンネットと車体との支持部分の車幅方向の要部断面図である。図１３及び図１４に示すように、ボンネットのアウターパネル５１の裏面には、インナーパネル５３が接合され、車体５６との支持部には、ボンネット側のヒンジ５４を取り付けるべく補強用のレインフォースメント５２が更に接合（または配置）される。そして、車体５６に設けられたヒンジ５５とヒンジ５４とが回転可能に軸支される。
【０００６】
図１５は、一般的な自動車のトランクリッドを構成する部材を示す図であり、図１６は、図１５に示すトランクリッドとヒンジとの取り付け部分の車体長手方向の断面図である。図１５及び図１６に示すように、トランクリッドのアウターパネル６１の裏面には、インナーパネル６３が接合され、車体（不図示）との支持部には、ヒンジ６４を取り付けるべく補強用のレインフォースメント６２が更に接合（または配置）される。そして、車体に設けられたヒンジ（不図示）とヒンジ６４とが不図示の機構により、回転可能に支持される。
【０００７】
一般に、自動車のボンネット及びトランクリッドの構造部分は、車体剛性には直接的に寄与する部分ではないので軽量であることが望まれる一方で、外部から相対的に加えられる衝撃に対する吸収性能を要求される。このため、上記のように、アウターパネルのプレーンな形状に対して、インナーパネルの形状は衝撃吸収性が考慮された複雑な形状にする必要があり、且つ車体側への取り付けを十分な支持剛性をもって実現可能にヒンジ等の取り付け部材を設ける必要もある。このようなボンネット構造に関する提案としては、例えな特開平１１−２５５１５３号にも開示されている。
【０００８】
しかしながら、ボンネットやトランクリッド等の開閉体は、上述したように、複雑な形状であり、部品点数も多いので、たとえばハイドロフォームを適用することにより、支持剛性を低下させることなく、部品点数の削減や軽量化等が望まれる。
【０００９】
そこで本発明は、軽量で支持剛性に優れる車両用開閉体の支持構造の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る車両用開閉体の支持構造は、以下の構成を特徴とする。
【００１１】
即ち、車両に設けられた開口を開閉体（例えばボンネットまたはトランクリッド）によって開閉可能に覆うべく、その開閉体を、該開閉体側に設けられた第１ヒンジ部材と、該車両側に設けられた第２ヒンジ部材とによって支持する車両用開閉体の支持構造であって、前記開閉体を補強するレインフォースメントと、前記第１ヒンジ部材とが一体の中空部材によって形成され、更に、前記第１ヒンジ部材が車幅方向に離間して２つ設けられ、前記レインフォースメントは、各々の前記第１ヒンジ部材から車両の前後方向に延びる２つの第１の部分と、２つの前記第１の部分の端部間を接続し、車幅方向に延びる第２の部分と、を有することを特徴とし、例えば、ハイドロフォームにより形成すると良い。
【００１２】
上記の構造において、前記中空部材は、平面視で略コの字形状に成型すると良い。
【００１３】
また、好適な実施形態において、略コの字形状の前記中空部材は、その中央部において、前記開閉体の裏面に設けられたロック部材を迂回すべく、車両後ろ方向（前記開閉体が車体に対して閉止している場合における車両後ろ方向）に凹形状に形成すると良い。
【００１４】
また、前記開閉体がトランクリッドである場合に、略コの字形状の前記中空部材は、その中間部において、前記トランクリッドのインナーパネルとの間に空隙を設けるべく、車体下方向に凹形状に形成すると良い。
【００１５】
【発明の効果】
上記の本発明によれば、軽量で支持剛性に優れる車両用開閉体の支持構造の提供が実現する。
【００１６】
即ち、請求項１の発明によれば、複数部材の一体化により、従来の構造と比較して部品点数を削減することができ、開閉体（ボンネットやトランクリッド：（請求項４、請求項５）の軽量化が図れると共に、接合箇所を少なくすることができるので、車体に対する開閉体の支持剛性を向上させることができる。
【００１７】
また、中空部材を、開口に設けられた２ヶ所の第２ヒンジ部材に対して回動可能に支持することができ、開閉体の車幅方向の２ヶ所に別体の第１ヒンジ部材が設けられていた従来の構造とは異なり、部品点数を削減することができ、より軽量化が図れると共に、接合箇所を少なくすることができるので、車体に対する開閉体の支持剛性を更に向上させることができる。
【００１８】
また、請求項３の発明によれば、開閉体を全体にわたって補強することができ、支持剛性を更に向上させることができる。
【００１９】
また、請求項６の発明によれば、トランク開閉時等のきしみ音を防止することができ、使用者の操作感を向上させることができる。
【００２０】
また、請求項７の発明によれば、ハイドロフォームによるレインフォースメントと第１ヒンジ部材との一体形成により、優れた部材剛性を実現することができるので、開閉体のインナーパネルに、従来の構造における鋼板と比較して薄い鋼板を採用することができ、より軽量化を図ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両用開閉体の支持構造の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態における車両用開閉体の支持構造を示す斜視図であり、本実施形態では、自動車の車体前方のエンジンルームを開閉可能に覆うボンネットを例に説明する。また、図２は、第１の実施形態におけるボンネットを構成する主な部材を説明する斜視図である。
【００２３】
図１に示すように、車体５のエンジンルームの開口には、車体側に設けられたヒンジ４の部分において、ボンネットが開閉可能に軸支される。このボンネットは、図２に示すように、ボンネットのアウターパネル２、その裏面に接合されるインナーパネル３、並びに２つの中空部材１が接合されることによって形成されている。
【００２４】
本実施形態において、中空部材１は、アウターパネル２及びインナーパネル３を補強するレインフォースメントとしての機能と、ヒンジ４との軸支を可能にするボンネット側のヒンジ部材としての機能とを兼ね備えるべく、後述するハイドロフォームの手法により、管状部材から一体成型された部材である。
【００２５】
図３は、第１の実施形態におけるボンネットと車体との支持部分の車幅方向の要部断面図であり、図１に示す如くボンネットが組み立てられた状態における図２のＡ−Ａ断面に相当する。また、図４は、第１の実施形態におけるボンネットと車体との支持部分の車幅方向の要部断面図であり、図１に示す如くボンネットが組み立てられた状態における図２のＢ−Ｂ断面に相当する。
【００２６】
図２に示すように、中空部材１の形状は、ヒンジ構造が形成された車体後方側の厚さ（高さ）が前方側と比較して厚い（高い）形状に成型されており、インナーパネル３の車幅方向の幅は、車体前方側と比較して後方側の方が絞られた形状をなす。これにより、中空部材１は、アウターパネル２及びインナーパネル３との接合状態において、車体後方側では、図３に示すようにアウターパネル２の裏面に接合され、且つ前方側では、図４に示すようにインナーパネル３の裏面に接合されている。
【００２７】
また、中空部材１の車体側方側の側面は、図３に示す如く車体側に設けられたヒンジ４によって軸支される。尚、ヒンジ４は、例えばボルトによって車体５に固定される。
【００２８】
上述した構造を採用すれば、従来は別体であったレインフォースメントとヒンジ部材とを中空部材１として一体化することができる。これにより、図１３及び図１４を参照して上述した従来の構造と比較して、部品点数を削減することができ、ボンネットの軽量化が図れると共に、接合箇所を少なくすることができるので、車体に対するボンネットの支持剛性を向上させることができる。
【００２９】
また、係る構造を採用することによって支持剛性が向上するのに応じて、アウターパネル２及びインナーパネル３に採用すべき鋼板の厚さを従来より薄くすることができるので、より軽量化を図ることができ、この効果は、中空部材１をハイドロフォームによって成型した場合に特に顕著である。
【００３０】
＜第１の実施形態の変形例＞
上述した第１の実施形態では、ボンネットのアウターパネル２及びインナーパネル３に対して中空部材１を２つ接合する構造を説明したが、本変形例では、１つの中空部材により、レインフォースメントとしての機能と、２つのヒンジ部材としての機能とを実現する。
【００３１】
図５は、第１の実施形態の変形例における中空部材を示す斜視図であり、同図に示す中空部材１Ａは、平面視で略コの字形状に一体成型されると共に、そのコの字形状の２ヶ所の端部には、車体側に設けられたヒンジ４による軸支を可能とすべく、上述した中空部材１と同様な形状が成型されている。そして、中空部材１Ａの略コの字形状の中央部には、インナーパネル３の裏面に設けられたロック部材を迂回すべく、車両後ろ方向（ボンネットが車体に対して閉止している場合における車両後ろ方向）に凹形状の凹部１ＡＡが形成されている。
【００３２】
このような形状の中空部材１Ａを、上述したアウターパネル２及びインナーパネル３に対して接合すれば、中空部材１を２つ使用する上述した構造と比較して更に部品点数を削減することができ、より軽量化が図れる。
【００３３】
また、中空部材１Ａのコの字形状の中間部分を、インナーパネル３の裏面において車幅方向に接合することができるので、中空部材１を２つ使用する上述した構造と比較してボンネット全体を補強することができ、支持剛性を更に向上させることができる。このため、アウターパネル２及びインナーパネル３に採用すべき鋼板の厚さをより薄くすることができ、より軽量化を図ることができ、アウターパネル２及びインナーパネル３を、中空部材１Ａが埋設された一体成型の樹脂製にすることも可能となる。
【００３４】
［第２の実施形態］
図６は、第２の実施形態における車両用開閉体の支持構造を示す斜視図であり、本実施形態では、自動車の車体後方のトランクルームを開閉可能に覆うトランクリッドを例に説明する。また、図７は、第２の実施形態におけるトランクリッドを構成する主な部材を説明する斜視図である。
【００３５】
図６に示すように、車体１４のトランクルームの開口には、車体側に設けられた不図示のヒンジの部分において、トランクリッドが開閉可能に支持される。このトランクリッドは、図７に示すように、トランクリッドのアウターパネル１２、その裏面に接合されるインナーパネル１３、並びに中空部材１１が接合されることによって形成されている。
【００３６】
尚、トランクリッドを開閉可能に支持する車体側に設けられたヒンジ部分の機構は、一般的な構造を採用するものとし、本実施形態における説明は省略する。
【００３７】
本実施形態において、中空部材１１は、アウターパネル１２及びインナーパネル１３を補強するレインフォースメントとしての機能と、車体１４側の不図示のヒンジ部材による支持を可能にするトランクリッド側のヒンジ部材としての機能とを兼ね備えるべく、後述するハイドロフォームの手法により、管状部材から一体成型された部材である。
【００３８】
図８は、第２の実施形態におけるアウターパネル１２、インナーパネル１３、並びに中空部材１１の取り付け部分の車体長手方向の要部断面図であり、図６に示す如くトランクリッドが組み立てられた状態における図７のＣ−Ｃ断面に相当する。また、図９は、第２の実施形態におけるアウターパネル１２及びインナーパネル１３と、中空部材１１との車体長手方向のの要部断面図であり、図６に示す如くトランクリッドが組み立てられた状態における図７のＤ−Ｄ断面に相当する。
【００３９】
本実施形態において、中空部材１１の形状は、図７に示すように平面視で略コの字形状に成型されている。このコの字形状の２ヶ所の端部には、車体側に設けられた不図示のヒンジ機構に対して回動可能に支持されるべく、一般的な形状（本実施形態では、一例としてボルトが立てられた台座）が成型されており、そのコの字形状の中間部には、図８に示す如くインナーパネル１３とボルト・ナットによって固定されるための台座が設けられていると共に、インナーパネル１３との間に空隙を図９に示す如く設けるべく、車体下方向に凹形状に成型されている。
【００４０】
上述した構造を採用すれば、従来は別体であった２ヶ所のレインフォースメント及びヒンジを、中空部材１１として一体化することにより、図１５及び図１６を参照して上述した従来の構造と比較して部品点数を削減することができ、トランクリッドの軽量化が図れると共に、接合箇所を少なくすることができるので、車体に対するトランクリッドの支持剛性を向上させることができる。
【００４１】
また、本実施形態においても、アウターパネル１２及びインナーパネル１３に採用すべき鋼板の厚さを薄くすることができるので、より軽量化を図ることができ、この効果は、中空部材１をハイドロフォームによって成型した場合に特に顕著である。
【００４２】
また、中空部材１１のコの字形状の中間部を、車体下方向に凹形状に成型したことにより、トランク開閉時等のきしみ音を防止することができ、使用者の操作感を向上させることができる。
【００４３】
ここで、上述した第１の実施形態及びその変形例、並びに第２の実施形態において採用したハイドロフォームによる中空部材１，１Ａ，１１の成型方法について概説する。
【００４４】
図１０は、ハイドロフォーム成型設備を説明する図である。また、図１１及び図１２は、ハイドロフォームによる成型方法を説明する図である。
【００４５】
油圧プレス機１０２の下方に配置される上型１０３及び下型１０４は、予め所望の形状（上述した中空部材１，１Ａ，１１の外形形状）に成型する。
【００４６】
次に、上型１０３及び下型１０４の間に、図１１に示す如く高張力鋼管１０６をセットし、上方から油圧プレス機１０２によって押圧すると共に、高張力鋼管１０６の内部に、図１２に示すように油圧ユニット１０１から油圧ライン１０５を介して油を充填させ、その状態において油圧を高める。この高圧な油圧により、高張力鋼管１０６は、上型１０３及び下型１０４に沿って所望の形状（上述した中空部材１，１Ａ，１１）に成型される（膨らまされる）。
【００４７】
以上説明したように、上述した各実施形態によれば、軽量で支持剛性に優れる車両用開閉体の支持構造の提供が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における車両用開閉体の支持構造を示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態におけるボンネットを構成する主な部材を説明する斜視図である。
【図３】第１の実施形態におけるボンネットと車体との支持部分の車幅方向の要部断面図である。
【図４】第１の実施形態におけるボンネットと車体との支持部分の車幅方向の要部断面図である。
【図５】第１の実施形態の変形例における中空部材を示す斜視図である。
【図６】第２の実施形態における車両用開閉体の支持構造を示す斜視図である。
【図７】第２の実施形態におけるトランクリッドを構成する主な部材を説明する斜視図である。
【図８】第２の実施形態におけるアウターパネル１２、インナーパネル１３、並びに中空部材１１の取り付け部分の車体長手方向の要部断面図である。
【図９】第２の実施形態におけるアウターパネル１２及びインナーパネル１３と、中空部材１１との車体長手方向のの要部断面図である。
【図１０】ハイドロフォーム成型設備を説明する図である。
【図１１】ハイドロフォームによる成型方法を説明する図である。
【図１２】ハイドロフォームによる成型方法を説明する図である。
【図１３】一般的な自動車のボンネットを構成する部材を示す図である。
【図１４】図１３に示すボンネットと車体との支持部分の車幅方向の要部断面図である。
【図１５】一般的な自動車のトランクリッドを構成する部材を示す図である。
【図１６】図１５に示すトランクリッドとヒンジとの取り付け部分の車体長手方向の断面図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１１：中空部材，
２，５１：ボンネット用アウターパネル，
３，５３：ボンネット用インナーパネル，
４，５５：車体側ヒンジ，
５，１４，５６：車体，
１２，６１：トランクリッド用アウターパネル，
１３，６３：トランクリッド用インナーパネル，
５２，６２：レインフォースメント，
５４：ボンネット側ヒンジ，
６４：トランクリッド側ヒンジ，
１０１：油圧ユニット，
１０２：油圧プレス機，
１０３：上型，
１０４：下型，
１０５：油圧ライン，
１０６：高張力鋼管，

Claims

車両に設けられた開口を開閉体によって開閉可能に覆うべく、その開閉体を、該開閉体側に設けられた第１ヒンジ部材と、該車両側に設けられた第２ヒンジ部材とによって支持する車両用開閉体の支持構造であって、
前記開閉体を補強するレインフォースメントと、前記第１ヒンジ部材とが一体の中空部材によって形成され、
更に、
前記第１ヒンジ部材が車幅方向に離間して２つ設けられ、
前記レインフォースメントは、各々の前記第１ヒンジ部材から車両の前後方向に延びる２つの第１の部分と、２つの前記第１の部分の端部間を接続し、車幅方向に延びる第２の部分と、を有することを特徴とする車両用開閉体の支持構造。
前記中空部材は、平面視で略コの字形状に成型されていることを特徴とする請求項１記載の車両用開閉体の支持構造。
略コの字形状の前記中空部材は、その中央部において、前記開閉体の裏面に設けられたロック部材を迂回すべく、車両後ろ方向に凹形状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の車両用開閉体の支持構造。
前記開閉体は、前記車両の前部を覆うボンネットであることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の車両用開閉体の支持構造。
前記開閉体は、前記車両の後部を覆うトランクリッドであることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の車両用開閉体の支持構造。
前記開閉体は、前記車両の後部を覆うトランクリッドであり、
略コの字形状の前記中空部材は、その中間部において、前記トランクリッドのインナーパネルとの間に空隙を設けるべく、車体下方向に凹形状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の車両用開閉体の支持構造。
前記中空部材は、ハイドロフォームにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の車両用開閉体の支持構造。