JP4255947B2

JP4255947B2 - 後部ドア構造及び後部ドアの組み立て方法

Info

Publication number: JP4255947B2
Application number: JP2005378020A
Authority: JP
Inventors: 肇斉藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2009-04-22
Anticipated expiration: 2025-12-28
Also published as: US7306279B2; EP1803597B1; US20070145773A1; JP2007176358A; DE602006011117D1; EP1803597A1

Description

この発明は、自動車等の車両の後部ドア構造及び後部ドアの組み立て方法に関する。

自動車等の車両にあっては、車体後部開口部に後部ドアが開閉可能に設けられたものがある。荷物の出し入れを行い易くするためには車体後部開口部を大きく形成して、この車体後部開口部に比較的に大きな後部ドアを取り付ければよいが、同時に後部ドアの強度・剛性を確保する必要がある。そのため、従来から後部ドアの内部の一部を閉断面構造に形成して後部ドアの強度・剛性を確保した構造のものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−１４２１５０号公報

しかしながら、従来の後部ドア構造では、ドアウインドシールドパネルの下縁部の一部を閉断面構造に形成しているに過ぎないため、最も強度が必要とされるドアウインドシールドパネルの下端隅部の剛性を十分に確保することはできないという問題がある。したがって、更なる剛性の高い後部ドア構造が望まれている。

そこで、この発明は、ドアウインドシールドパネルの下端隅部における剛性を高め局所的な変形を抑制して後部ドア全体の剛性を確保できる後部ドア構造及び後部ドアの組み立て方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、車体後部に開閉可能に設けられる後部ドア構造であって、後部ドア（例えば、実施形態におけるテールゲート３）の外縁に沿って形成された枠部（例えば、実施形態における枠部１５）と、前記枠部に設けられるドアウインドシールドパネル（例えば、実施形態におけるドアガラス９）と、前記ドアウインドシールドパネルの下端両隅部の間に渡って設けられる横ビーム（例えば、実施形態における横ビーム１４）とを有し、前記枠部と前記横ビームとの連結部において、前記枠部と前記横ビームとが各々閉断面構造に形成され、これら前記枠部と前記横ビームとの閉断面（例えば、実施形態における閉断面Ｈ１，Ｈ２）が連続し、前記枠部は、車内側に設けられるフレーム部材（例えば、実施形態におけるフレーム１８）と車外側に設けられるパネル部材（例えば、実施形態におけるスキン３７）とを有し、前記フレーム部材と前記横ビームとを連結することによって、前記連結部において前記枠部と前記横ビームとの閉断面を連続させる連結部材（例えば、実施形態におけるコーナースティフナ２４，２５）が設けられていることを特徴とする。
このように構成することで、枠部と横ビームとの連結部において閉断面が連続して、ドアウインドシールドパネル下端隅部で局所的に断面形状が変化することを防止できる。
また、横ビームの付け根部分であるドアウインドシールドパネルの下端両隅部の剛性を高めることができ、ドアウインドシールドパネルの支持剛性を高めることができる。
更に、ボルト等の締結具が不要となり、溶接により閉断面を連続させる構造とすることが可能となる。

請求項２に記載した発明は、前記連結部材は、前記横ビームに沿って形成される延出部（例えば、実施形態における延出部２７）を備えていることを特徴とする。
このように構成することで、ドアウインドシールドパネルの下端両隅部に作用する荷重を確実に横ビームに荷重分担することが可能となる。

請求項３に記載した発明は、前記連結部において、前記連結部材は他の部材よりも大きい板厚を有することを特徴とする。
このように構成することで、板厚の増加を連結部材のみに抑えて、剛性を高く、かつ、重量増加を最小限に抑えることが可能となる。

請求項４に記載した発明は、前記連結部材は、前記枠部及び前記横ビームと溶接接合される共溶接部（例えば、実施形態におけるスポット点Ｐ３，Ｐ４）を備えていることを特徴とする。
このように構成することで、前記枠部及び前記横ビームとの連結強度を高めることできる。

請求項５に記載した方法発明は、車体後部に開閉可能に設けられる後部ドアの組み立て方法であって、後部ドアの外縁に沿って形成された枠部と、前記枠部に設けられるドアウインドシールドパネルと、前記ドアウインドシールドパネルの下端両隅部の間に渡って設けられる横ビームとを有し、前記枠部は車内側に設けられるフレーム部材と車外側に設けられるパネル部材とを備え、前記フレーム部材と前記横ビームとを連結することによって、連結部において前記枠部と前記横ビームとの閉断面を連続させる連結部材を有し、前記横ビーム及び前記パネル部材を結合してパネル体（例えば、実施形態におけるスキンコンポーネント１７）とし、前記連結部材及び前記フレーム部材を結合してフレーム体（例えば、実施形態におけるフレームコンポーネント１６）とし、前記パネル体と前記フレーム体とを結合することによって、前記枠部と前記横ビームとの連結部において閉断面が連続するように組み立てられることを特徴とする。
このように構成することで、パネル体を構成する横ビームのフレーム部材に対する位置精度を確保することが可能となる。

請求項１に記載した発明によれば、枠部と横ビームとの連結部において閉断面が連続して、ドアウインドシールドパネル下端隅部で局所的に断面形状が変化するのを防止できるため、局所的に剛性が低下することを防止でき、後部ドア剛性を高めることができる効果がある。
したがって、ドアウインドシールドパネルをドア開口部の一部に取り付けるような構造の後部ドア構造を採用した場合に、ドアウインドシールドパネルの下端隅部を支持するために設けた横ビームと枠部との支持剛性を高めることで、後部ドア全体の剛性を高めることができる効果がある。
また、横ビームの付け根部分であるドアウインドシールドパネルの下端両隅部の剛性を高めることができ、ドアウインドシールドパネルの支持剛性を高めることができるため、後部ドアの剛性を高めることができる効果がある。
更に、ボルト等の締結具が不要となり、溶接により閉断面を連続させる構造とすることが可能となるため、コスト、重量、組み立て作業工数を削減できる効果がある。
請求項２に記載した発明によれば、ドアウインドシールドパネルの下端両隅部に作用する荷重を確実に横ビームに荷重分担することが可能となるため、横ビームにかかる負担を軽減でき、横ビームを小型化できる効果がある。
請求項３に記載した発明によれば、板厚の増加を連結部材のみに抑えて、剛性を高く、かつ、重量増加を最小限に抑えることが可能となるため、後部ドアの軽量化を図ることができる効果がある。
請求項４に記載した発明によれば、前記枠部及び前記横ビームとの連結強度を高めることできるので、ドアウインドシールドパネルの支持剛性を高めることができる効果がある。
請求項５に記載した発明によれば、パネル体を構成する横ビームのフレーム部材に対する位置精度を確保することが可能となるため、横ビームの後部ドア全体に対する取り付け精度が確保し易くなり、したがって、ドアウインドシールドパネルの固定精度を確保することができる。

次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、車両１の車体後部には、ドア取り付け開口部２に図示しないヒンジブラケットを介してテールゲート３（後部ドア）が上下方向に開閉可能に支持されている。
図２に示すように、テールゲート３は鋼板材からなるフレームユニット４を備えている。フレームユニット４には上側からガラス取り付け開口部５、外板部材取り付け開口部６及び複数の孔７，７…を備えたリヤライト取り付け部８が形成されている。フレームユニット４の内側面には図示しない内装材が取り付けられ、フレームユニット４の外側面には複数の樹脂製外板部品が取り付けられている。

具体的には、ガラス取り付け開口部５にドアガラス９（ドアウインドシールドパネル）が取り付けられ、外板部材取り付け開口部６にはエキストラウインドウパネル１０が取り付けられている。また、エキストラウインドウパネル１０の下側にはロアガーニッシュ１１が取り付けられ、このロアガーニッシュ１１の開口部１２にはリヤライト取り付け部８に対応してリヤライト１３が車幅方向に渡って取り付けられている。
ここで、フレームユニット４のガラス取り付け開口部５と外板部材取り付け開口部６は横ビーム１４によって区画され、フレームユニット４の枠部１５と横ビーム１４は各々閉断面構造に形成され、これら枠部１５と横ビーム１４との連結部において閉断面Ｈ１，Ｈ２がなめらかに連続するようになっている。

図３、図４に示すように、フレームユニット４は、フレーム１８（フレーム部材）を主体としたフレームコンポーネント１６（フレーム体）とスキン３７（パネル部材）を主体としたスキンコンポーネント１７（パネル体）とを、フレームコンポーネント１６の周縁をスキンコンポーネント１７の周縁にヘミング加工により接合して構成されている。このように上下でサブアッセンブリ化することにより上下の位置精度を確保することができる。

図３に示すように、フレームコンポーネント１６は枠状のフレーム１８を備えている。フレーム１８の上半部にはドアガラス９及びエキストラウインドウパネル１０を取り付けるためのフレーム開口部１９が形成されている。フレーム開口部１９の下側には複数の孔７０，７０…が形成され、テールゲート３の軽量化を図っている。フレーム１８には車幅方向中央部の下端にロック開口部２０が形成され、このロック開口部２０の周縁に補強用のロックスティフナ２１が取り付けられている。

フレーム１８の上部コーナー部には、テールゲート３の図示しないヒンジブラケットの取り付け部を補強するＬ字形状であって上に凸のヒンジスティフナ２２，２３が左右に接合されている。フレーム開口部１９の周縁は上に開いたハット型断面形状に形成され、フレーム開口部１９の側縁部の下側寄りにはコーナースティフナ２４，２５（連結部材）が左右に取り付けられている。このコーナースティフナ２４，２５はフレーム開口部１９の側縁部に沿うようにして接合される接合部２６とこの接合部２６から横ビーム１４に沿い斜め下側に向かって形成される延出部２７を備えている。コーナースティフナ２４，２５は板厚が他の板材に対して１．５〜２．０倍の板厚となっており、他の板材より厚い材料が採用されている。ここで、他の部材とは、フレーム１８、スキン３７、アーチアップ３２、アーチロア３３等を示す。

図５はフレーム１８にコーナースティフナ２４をスポット溶接により接合した状態を示す斜視図である。尚、コーナースティフナ２５もコーナースティフナ２４に対して勝手反対である以外は同様の構成であるのでその説明を省略する。

図５、図８において、コーナースティフナ２４の接合部２６はフレーム１８の内側フランジ部２８と外側フランジ部２９に跨る幅寸法を有していて、これら内側フランジ部２８と外側フランジ部２９に対応した内側フランジ３０と外側フランジ３１を備えている。また、コーナースティフナ２４の延出部２７は内側フランジ３０から徐々に幅が狭くなるようにして横ビーム１４に沿うように延出するものであって、両側部には横ビーム１４のアーチアップ３２及びアーチロア３３の各フランジ３４，３５に接合されるフランジ３６，３６を有し上に開いたハット型断面形状に形成されている。

コーナースティフナ２４の接合部２６はその外側フランジ３１がフレーム１８及びスキン３７の外側フランジ部２９，３８にスポット溶接によりスポット点Ｐ１で接合されると共に内側フランジ３０の上下方向中央部がフレーム１８の内側フランジ部２８にスポット点Ｐ２でスポット溶接により接合される。また、コーナースティフナ２４の延出部２７のフランジ３６，３６は基部側においてスキン３７の内側フランジ部３９及びアーチアップ３２のフランジ３４の基部にスポット溶接されるスポット点Ｐ３（共溶接部）を備えている。コーナースティフナ２４の延出部２７のフランジ３６，３６端末には、アーチアップ３２のフランジ３４とアーチロア３３の端末にスポット溶接されるスポット点Ｐ４（共溶接部）が設定されている。

図４に示すように、スキンコンポーネント１７はフレームコンポーネント１６と同様に枠状のスキン３７を備えている。スキン３７の上半部にはドアガラス９及びエキストラウインドウパネル１０を取り付けるためのスキン開口部４０が形成されている。スキン開口部４０の周縁は下に開いたハット型断面形状に形成され、内側フランジ部３９と外側フランジ部３８とを備えている。スキン開口部４０の下側にはリヤライト１３に対応した複数の孔７、７…が形成されている。スキン開口部４０の側縁部の下側寄りには横ビーム１４を構成するアーチアップ３２が車幅方向に接合され、このアーチアップ３２の裏側に接合されるアーチロア３３と共に閉断面構造の横ビーム１４を構成するようになっている。

具体的には、アーチアップ３２は下側に開いたハット型断面構造に形成されて両側縁にはフランジ３４，３４が形成され、一方、アーチロア３３は上に開いたハット型断面形状に形成されて両側縁にはフランジ３５，３５が形成されている。そして、これらアーチアップ３２のフランジ３４，３４とアーチロア３３のフランジ３５，３５を互いにスポット溶接により接合して両者により閉断面構造の横ビーム１４が形成されている。

図６は車体左側のアーチアップ３２のスキン３７の接合部を上から見た斜視図、図７は車体左側のアーチアップ３２とアーチロア３３の接合部を下から見た斜視図である。
図６、図８において、アーチアップ３２の両端部にはスキン３７のスキン開口部４０の側縁部に接合される接合端４１が形成されている。この接合端４１はスキン開口部４０の側縁部の凸部にスポット点Ｐ５で接合される接合片４２と、スキン３７の内側フランジ部３９の近傍部位にスポット点Ｐ６で接合される接合フランジ４３を備えている。尚、この接合フランジ４３はフランジ３４，３４に連なるように形成されている。
これらのスポット点Ｐ５，Ｐ６にてアーチアップ３２の接合端４１がスポット溶接によりスキン３７に接合されている。

図７に示すように、アーチアップ３２の裏側にはアーチロア３３がスポット溶接により接合されるが、アーチロア３３はアーチアップ３２の接合端４１から少し内側に離れた位置を起点として車幅方向に渡ってアーチアップ３２のフランジ３４にフランジ３５を重合させた状態で接合されている。

そして、図３に示すようにフレーム１８に２つのヒンジスティフナ２２，２３と２つのコーナースティフナ２４，２５とロックスティフナ２１とが取り付けられた構造のフレームコンポーネント１６に、図４に示すようにスキン３７にアーチアップ３２とアーチロア３３からなる横ビーム１４とが取り付けられた構造のフレームコンポーネント１６を接合することで、図２に示すフレームユニット４が形成されている。

ここで、図８はフレームユニット４の横ビーム１４の連結部の斜視図を示している。この図８は、部品の配置位置をわかりやすくするために、スキン３７に接合されるアーチアップ３２をスキン３７側では鎖線で示し（図８の上側）、フレームコンポーネント１６のコーナースティフナ２４上では実線で示して（図８の下側）配置位置を明確にしたものである。

横ビーム１４の連結部においては、フレームコンポーネント１６側のコーナースティフナ２４の延出部２７のフランジ３６が、スキンコンポーネント１７の横ビーム１４を構成するアーチアップ３２のフランジ３４とアーチロア３３のフランジ３５とに重合されて接合されるため、図９にも示すように閉断面構造となっているフレームユニット４の枠部１５の閉断面Ｈ１がコーナースティフナ２４を介して閉断面構造となっている横ビーム１４の閉断面Ｈ２に連続することとなる。

コーナースティフナ２４の接合部２６はフレームコンポーネント１６とスキンコンポーネント１７とに挟持され、接合部２６の内側フランジ３０はフレーム１８の内側フランジ部２８に前述したスポット点Ｐ２にて接合され、コーナースティフナ２４の延出部２７のフランジ３６の基部側においては、スキン３７の内側フランジ部３９とアーチアップ３２とに前述した２箇所のスポット点Ｐ３でスポット溶接により接合されている。

コーナースティフナ２４の延出部２７のフランジ３６端末は、アーチアップ３２のフランジ３４とアーチロア３３の端末のフランジ３５にスポット点Ｐ４でスポット溶接により接合されている。したがって、他の部材よりも肉厚の大きいコーナースティフナ２４を中心にして、コーナースティフナ２４の周辺を強固に接合できる。
ここで、スポット点Ｐ７はヒンジスティフナ２２とコーナースティフナ２４とフレーム１８とスキン３７との溶接点を示す。尚、他のスポット点については図５と同様であるので同一部分に同一符号を付して説明は省略する。

よって、テールゲート３を組み立てるにあたり、先ず、フレーム１８にヒンジスティフナ２２，２３とコーナースティフナ２４，２５とロックスティフナ２１を接合してフレームコンポーネント１６を形成し、一方で、スキン３７にアーチアップ３２を接合すると共にこのアーチアップ３２にアーチロア３３を接合して横ビーム１４を有するスキンコンポーネント１７を形成し、これらフレームコンポーネント１６とスキンコンポーネント１７とを接合して、テールゲート３のフレームユニット４を形成する。

このとき、フレームコンポーネント１６のコーナースティフナ２４，２５とスキンコンポーネント１７の横ビーム１４とを連結することで、両者の連結部でフレームユニット４の枠部１５と横ビーム１４の閉断面Ｈ１，Ｈ２が連続する。
そして、フレームユニット４の内側面に図示しない内装材を取り付け、フレームユニット４の外側面のガラス取り付け開口部５にドアガラス９を取り付け、外板部材取り付け開口部６にエキストラウインドウパネル１０を取り付ける。更に、エキストラウインドウパネル１０の下側にロアガーニッシュ１１を取り付け、ロアガーニッシュ１１の開口部にリヤライト取り付け部８にリヤライト１３を車幅方向に渡って取り付ければよい。

したがって、この実施形態によれば、フレームユニット４の枠部１５と横ビーム１４との連結部においてコーナースティフナ２４，２５により閉断面Ｈ１，Ｈ２が連続して、ドアガラス９下端隅部で局所的に断面形状が変化することを防止できるため、局所的に剛性が低下することを防止でき、テールゲート３の剛性を高めることができる。したがって、ドアガラス９をテールゲート３のガラス取り付け開口部５の一部に取り付けるようなテールゲート構造を採用した場合に、ドアガラス９の下端隅部を支持するために設けた横ビーム１４と枠部１５との支持剛性が高められテールゲート３全体の剛性を高めることができる。

フレームコンポーネント１６に設けたコーナースティフナ２４，２５により枠部１５と横ビーム１４との連結部の剛性を高めることができるため、横ビーム１４の付け根部分であるドアガラス９の下端両隅部の剛性を高めることができ、ドアガラス９の支持剛性を高めることができる。したがって、この点でもテールゲート３の剛性を高めることができる

また、ボルト等の締結具が不要となり、溶接により閉断面Ｈ１，Ｈ２を連続させる構造とすることが可能となるため、コスト、重量、組み立て作業工数を削減できる。
フレームコンポーネント１６に設けたコーナースティフナ２４，２５が延出部２７を備えているため、ドアガラス９の下端両隅部に作用する荷重を確実に横ビーム１４に荷重分担することが可能となり、したがって、横ビーム１４にかかる負担を軽減でき、横ビーム１４を小型化できる。

コーナースティフナ２４，２５は他の部材であるフレーム１８、スキン３７、アーチアップ３２、アーチロア３３よりも大きい板厚を有するため、板厚の増加をコーナースティフナ２４，２５のみに抑えて、剛性を高く、かつ、重量増加を最小限に抑えることが可能となるため、テールゲート３の軽量化を図ることができる。

コーナースティフナ２４，２５の延出部２７のフランジ３６は、枠部１５を構成するスキン３７の内側フランジ部３９と横ビーム１４を構成するアーチアップ３２の接合フランジ４３とに溶接接合されるスポット点Ｐ３を備えると共に、横ビーム１４を構成するアーチアップ３２のフランジ３４とアーチロア３３のフランジ３５とに溶接接合されるスポット点Ｐ４を備えているため、枠部１５及び横ビーム１４との連結強度を高めることできる。よって、ドアガラス９の支持剛性を高めることができる。

また、テールゲート３の組み付けにあたっては、フレームコンポーネント１６のコーナースティフナ２４，２５とスキンコンポーネント１７の横ビーム１４とを連結することで、両者の連結部でフレームユニット４の枠部１５と横ビーム１４の閉断面Ｈ１，Ｈ２を連続させることにより、スキンコンポーネント１７を構成する横ビーム１４のフレームコンポーネント１６に対する位置精度を確保し、横ビーム１４のテールゲート３全体に対する取り付け精度が確保し易くして、ドアガラス９の固定精度を確保することができる。

つまり、枠部１５の内周縁を構成するスキンコンポーネント１７の内側フランジ部３９とフレームコンポーネント１６の内側フランジ部２８との接合部分、及び横ビーム１４の内周縁を構成するアーチアップ３２のフランジ３４とアーチロア３３のフランジ３５との接合部分との位置精度を確保できるため、この部分を接着面として接着されるドアガラス９の固定精度を高めることができるのである。

この発明の実施形態の車両の後部斜視図である。この発明の実施形態のテールゲートの分解斜視図である。この発明の実施形態のフレームコンポーネントの分解斜視図である。この発明の実施形態のスキンコンポーネントの分解斜視図である。この発明の実施形態のフレームコンポーネントの要部斜視図である。この発明の実施形態のスキンコンポーネントの要部斜視図である。図６の裏側から視た斜視図である。この発明の実施形態の枠部と横ビームの連結部の要部斜視図である。図８のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

符号の説明

３テールゲート（後部ドア）
９ドアガラス（ドアウインドシールドパネル）
１４横ビーム
１５枠部
１６フレームコンポーネント（フレーム体）
１７スキンコンポーネント（パネル体）
１８フレーム（フレーム部材）
２４，２５コーナースティフナ（連結部材）
２７延出部
３７スキン（パネル部材）
Ｈ１枠部の閉断面
Ｈ２横ビームの閉断面
Ｐ３，Ｐ４スポット点（共溶接部）

Claims

車体後部に開閉可能に設けられる後部ドア構造であって、後部ドアの外縁に沿って形成された枠部と、前記枠部に設けられるドアウインドシールドパネルと、前記ドアウインドシールドパネルの下端両隅部の間に渡って設けられる横ビームとを有し、前記枠部と前記横ビームとの連結部において、前記枠部と前記横ビームとが各々閉断面構造に形成され、これら前記枠部と前記横ビームとの閉断面が連続し、前記枠部は、車内側に設けられるフレーム部材と車外側に設けられるパネル部材とを有し、前記フレーム部材と前記横ビームとを連結することによって、前記連結部において前記枠部と前記横ビームとの閉断面を連続させる連結部材が設けられていることを特徴とする後部ドア構造。
前記連結部材は、前記横ビームに沿って形成される延出部を備えていることを特徴とする請求項１記載の後部ドア構造。
前記連結部において、前記連結部材は他の部材よりも大きい板厚を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の後部ドア構造。
前記連結部材は、前記枠部及び前記横ビームと溶接接合される共溶接部を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の後部ドア構造。
車体後部に開閉可能に設けられる後部ドアの組み立て方法であって、後部ドアの外縁に沿って形成された枠部と、前記枠部に設けられるドアウインドシールドパネルと、前記ドアウインドシールドパネルの下端両隅部の間に渡って設けられる横ビームとを有し、前記枠部は車内側に設けられるフレーム部材と車外側に設けられるパネル部材とを備え、前記フレーム部材と前記横ビームとを連結することによって、連結部において前記枠部と前記横ビームとの閉断面を連続させる連結部材を有し、前記横ビーム及び前記パネル部材を結合してパネル体とし、前記連結部材及び前記フレーム部材を結合してフレーム体とし、前記パネル体と前記フレーム体とを結合することによって、前記枠部と前記横ビームとの連結部において閉断面が連続するように組み立てられることを特徴とする後部ドアの組み立て方法。