JP4806055B2

JP4806055B2 - 自動車のバックドア

Info

Publication number: JP4806055B2
Application number: JP2009126551A
Authority: JP
Inventors: 裕行多田
Original assignee: Kanto Auto Works Ltd
Current assignee: Toyota Motor East Japan Inc
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2009-05-26
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2029-05-26
Also published as: JP2010274688A

Description

本発明は、車体後部のドア開口を閉鎖した閉位置と、該ドア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自動車のバックドアに関するものである。

上述したバックドアは、一般に、アウタパネルと、該アウタパネルに固定され、かつそのアウタパネルよりも車内側に位置するインナパネルと、該インナパネルとアウタパネルに形成された窓開口を覆った状態で該アウタパネルに固定された窓ガラスと、インナパネルの車内側面に固定されたドアトリムを有している。かかるバックドアを有する自動車が走行した際、そのバックドアに作用する外力によって、窓開口よりもわずかに下方のバックドア部分が曲折しながら、該バックドアが微小な振幅で前後方向に振動し、これによって大きな騒音が発生するおそれがある。

そこで、従来のバックドアにおいては、インナパネルに形成された窓開口の各下部側コーナー部の近傍のインナパネル車内側面に、そのインナパネルに重なった状態で補強プレートを固定してバックドアの剛性を高め、これによりバックドアを制振して、騒音の発生を抑制していた。ところが、ただ単に補強プレートをインナパネルに固定するだけでは、バックドアを効率よく制振することはできない。

なお、自動車のドアの剛性を高めるために、そのドアに補強プレート（リインフォースメント）を設けることは例えば次の特許文献１に記載されている。

特開２００２−２９２５９号公報

本発明は、上述した認識に基づきなされたものであって、その目的とするところは、補強プレートによって、バックドアの剛性を効率よく高め、騒音の発生を効果的に抑えることのできる自動車のバックドアを提供することにある。

本発明は、車体後部のドア開口を閉鎖した閉位置と、該ドア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であって、アウタパネルと、該アウタパネルに固定され、かつ該アウタパネルよりも車内側に位置するインナパネルと、該インナパネルとアウタパネルに形成された窓開口を覆った状態で該アウタパネルに固定された窓ガラスと、前記インナパネルの車内側面に固定されたドアトリムと、前記インナパネルに形成された窓開口の下部側コーナー部の近傍のインナパネル車外側面に、該インナパネルに重なった状態で固定配置された補強プレートとを有し、前記インナパネルには、該インナパネルに形成された窓開口に沿って延びていると共に、その窓開口の側から前方に向けて開拡した状態に傾斜した窓開口周辺傾斜部が形成され、かつ窓開口よりも下方のインナパネル部分には、トリム取付部が形成され、該トリム取付部は、後方に向けて窪んだ底壁と、該底壁の外周からトリム取付部の外周へと前方に向けて開拡した状態に傾斜したトリム取付傾斜壁とから成り、前記ドアトリムは、その外周が前記トリム取付部の外周にほぼ一致した状態で、該トリム取付部を覆っており、前記補強プレートは、幅方向外側壁と、該幅方向外側壁よりもバックドア幅方向中心の側に位置する幅方向内側壁と、前記幅方向外側壁及び幅方向内側壁よりも後方に位置する頂壁と、該頂壁と前記幅方向内側壁とを一体に連結する第１の傾斜壁と、前記頂壁と幅方向外側壁とを一体に連結する第２の傾斜壁とから成り、該第１及び第２の傾斜壁は、前方に向けて開拡した状態に傾斜しており、前記補強プレートの幅方向内側壁と該幅方向内側壁に重なったインナパネル部分とが第１のスポット溶接により固着され、補強プレートの頂壁と該頂壁に重なったインナパネル部分とが第２のスポット溶接により固着され、補強プレートの幅方向外側壁と該幅方向外側壁に重なったインナパネル部分とが第３のスポット溶接によって固着されていて、第１乃至第３のスポット溶接の個所は、前記インナパネルに形成されたトリム取付部の底壁に位置し、前記窓開口周辺傾斜部のほぼ上下方向に延びる部分と、前記補強プレートの第２の傾斜壁とが、ほぼ上下に連続して延びていると共に、前記インナパネルに形成されたトリム取付部の底壁には、前記第２の傾斜壁に連続してほぼ下方に延び、かつ該第２の傾斜壁と同じ向きに傾斜した底壁傾斜部が形成されている自動車のバックドアを提案する。

本発明によれば、バックドアの見栄えを低下させることなく、バックドアの剛性を効率よく高め、自動車走行時のバックドアの制振効果を向上させることができる。

バックドアを有する自動車を後方より見た図である。バックドアが開位置を占めたときの様子を示す図１と同様な図である。アウタパネル、窓ガラス及びドアトリムを外した状態で、インナパネルとこれに固着された補強プレートを後方から見た概略図である。図３の矢印IVで示した部分の詳細拡大図である。アウタパネル、窓ガラス及びドアトリムの全てが組み付けられたバックドアを、図４のＶ１−Ｖ１線と、Ｖ２−Ｖ２線と、Ｖ３−Ｖ３線と、Ｖ４−Ｖ４線とに沿ってそれぞれ切断した断面図である。本例のバックドアの構成に至るまでの経緯を説明する図である。本例のバックドアの構成に至るまでの経緯を説明する図である。本例のバックドアの構成に至るまでの経緯を説明する図である。本例のバックドアの構成に至るまでの経緯を説明する図である。

以下、本発明の実施形態例を図面に従って説明し、併せて本発明に係る構成を採用するに至った経緯を明らかにする。

図１は本発明に係るバックドア１を有する自動車をその後方から見た図であり、図２はバックドア１が開位置を占めたときの様子を自動車の後方から見た図である。図１及び図２から判るように、バックドア１は、車体後部のドア開口２（図２）を閉鎖した図１に示した閉位置と、そのドア開口２を開放した図２に示した開位置との間を回動開閉可能に車体３に支持されている。図示した例では、バックドア１の上部が車体３に図示していないヒンジを介して回動開閉可能に支持されているが、バックドア１の幅方向側部を、ヒンジを介して車体３に回動開閉可能に支持することもできる。

図における矢印Ｆｒは、自動車の前進方向を示し、矢印Ｗは前進方向Ｆｒに対して直交する車幅方向ないしはバックドア１の幅方向を示している。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、自動車の前進方向を基準とした前後を意味し、同じく本明細書及び特許請求の範囲におけるバックドアの各部分を特定するための記載は、全て、バックドア１が図１に示した閉位置を占めた状態での記載である。例えば、バックドア１の前部とは、バックドア１が閉位置を占めた状態でのバックドアの前部を意味し、バックドア１の車内側の面とは、バックドア１が閉位置を占めた状態での当該バックドアの車内側の面を意味する。

図１及び図２に示すように、バックドア１は、アウタパネル４と、そのアウタパネル４に固定され、かつバックドア１が閉じた状態でアウタパネル４よりも車内側に位置するインナパネル５を有している。図３は、バックドア１の各要素のうち、インナパネル５と後述する補強プレートだけを取り出して、これらを自動車の後方側から見た図であり、図４はその図３の矢印IVで示した部分の拡大図である。また図５の（ａ），（ｂ），（ｃ）及び（ｄ）は、アウタパネルや後述するドアトリムなどの全ての要素を備えたバックドアを、図４のＶ１−Ｖ１線、Ｖ２−Ｖ２線、Ｖ３−Ｖ３線及びＶ４−Ｖ４線に沿ってそれぞれ切断した断面図である。

図１乃至図４及び図５の（ａ），（ｂ）に示すように、インナパネル５とアウタパネル４には、互いに整合した窓開口６，７がそれぞれ形成され、その窓開口６，７は窓ガラス８によって覆われている。この窓ガラス８は、図５の（ａ），（ｂ）に示すように、図示していない接着剤を介してアウタパネル４の車外側面に固定されている。このように、バックドア１は、インナパネル５とアウタパネル４に形成された窓開口６，７を覆った状態で該アウタパネル４に固定された窓ガラス８を有している。

また、図２及び図５の（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、インナパネル５の車内側面には、ドアトリム９が固定されている。図３に示すように、インナパネル５には、作業孔１０が形成されているが、この作業孔１０は、図３には示していないドアトリム９によって覆い隠されている。かかるドアトリム９は、例えば樹脂により構成され、アウタパネル４とインナパネル５は、例えば鋼板などの高剛性材料により構成されている。

前述のように、バックドア１を図１に示したように閉じて、自動車を走行させたとき、そのバックドア１に作用する外力によって、窓開口６，７よりもわずかに下方のバックドア部分Ｘ（図１）の部位が曲折しながら、バックドア１が前後方向に振動して、大きな騒音が発生するおそれがある。そこで、本例のバックドア１においては、図３、図４及び図５の（ｃ）に示すように、インナパネル５に形成された窓開口６の下部側コーナー部１１，１１の近傍のインナパネル車外側面に、そのインナパネル５に重なった状態で補強プレート１２，１２がそれぞれ固定配置されている。この補強プレート１２，１２も、アウタパネル４及びインナパネル５と同様に、例えば鋼板などの高剛性板材により構成されている。

各補強プレート１２，１２を、窓開口６の上部側コーナー部３０（図３）の近傍のインナパネル部分にまで延ばしてもよい。補強プレート１２，１２は、少なくとも、インナパネル５に形成された窓開口６の下部側コーナー部１１，１１の近傍のインナパネル車外側面に固定配置されている部材である。

上述のように、インナパネル５に補強プレート１２，１２を固着することにより、バックドア１の剛性を高め、騒音の発生を低く抑えることが可能である。ところが、単に補強プレート１２，１２をインナパネル５に固着するだけでは、その効果を高めることはできない。そこで、補強プレート１２，１２を設けた効果を最大限に高めるために、本例のバックドア１には以下に説明する構成が採用されている。

図１及び図３に符号ＣＬを付して示した線は、バックドア１の幅方向中心を示していて、本例のバックドア１は、この幅方向中心ＣＬの右側部分ＲＨと、左側部分ＬＨが左右対称に構成されている。従って、以下の説明では、主としてバックドア１の右側の部分ＲＨの構成だけを明らかにする。

図３、図４及び図５の（ａ），（ｂ）に示すように、インナパネル５には、そのインナパネル５に形成された窓開口６に沿って延びている窓開口周辺傾斜部１３が形成されている。この窓開口周辺傾斜部１３は、図５の（ａ），（ｂ）から明らかなように、窓開口６の側から前方に向けて開拡した状態に傾斜している。窓開口周辺傾斜部１３は、窓開口６を全周に亘って取り囲むように延びている。

一方、図３、図４及び図５の（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、窓開口６よりも下方のインナパネル部分には、後方に向けて窪んだトリム取付部１４が形成され、このトリム取付部１４は、後方に向けて窪んだ底壁１５と、その底壁１５の外周１６からトリム取付部１４の外周１７へと前方に向けて開拡した状態に傾斜したトリム取付傾斜壁１８とから成る。トリム取付傾斜壁１８は、底壁１５を取り囲むように延びている。

図２及び図５の（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示したように、前述のドアトリム９は、その外周１９がトリム取付部１４の外周１７にほぼ一致した状態で、そのトリム取付部１４を覆っている。かかるトリム取付部１４をインナパネル５に形成しておくことにより、バックドア１の製造時に、作業者はトリム取付部１４を基準として、ドアトリム９を、図示していないクリップなどによって、容易にインナパネル５に取り付けることができる。このように、トリム取付部１４は、ドアトリム取付時の作業性を向上させることができるものである。

一方、補強プレート１２は、図４及び図５の（ｃ）に示すように、ハット型の断面形状を有していて、幅方向外側壁２１と、その幅方向外側壁２１よりも、図３に示したバックドア幅方向中心ＣＬの側に位置する幅方向内側壁２２と、上述の幅方向外側壁２１及び幅方向内側壁２２よりも後方に位置する頂壁２３と、その頂壁２３と幅方向内側壁２２とを一体に連結する第１の傾斜壁２４と、上記頂壁２３と幅方向外側壁２１とを一体に連結する第２の傾斜壁２５とから一体に形成されている。幅方向外側壁２１は、幅方向内側壁２２よりも、車幅方向Ｗないしはバックドア１の幅方向の外側に位置しているのである。また第１及び第２の傾斜壁２４，２５は、前方に向けて開拡した状態に傾斜している。

アウタパネル４とインナパネル５は、それ自体周知のように、スポット溶接と、周辺のヘミング加工によって一体化されているが、上述した補強プレート１２もインナパネル５に次のようにスポット溶接によって固着されている。

図４及び図５の（ｃ）に符号Ｓ１乃至Ｓ３を付して示した×印は、スポット溶接された個所を模式的に示すものである。これから判るように、補強プレート１２の幅方向内側壁２２とその幅方向内側壁２２に重なったインナパネル部分とは、第１のスポット溶接Ｓ１により固着され、補強プレート１２の頂壁２３とその頂壁２３に重なったインナパネル部分とは、第２のスポット溶接Ｓ２により固着され、補強プレート１２の幅方向外側壁２１とその幅方向外側壁２１に重なったインナパネル部分とは、第３のスポット溶接Ｓ３によって固着されている。

上述のように、補強プレート１２は、幅方向外側壁２１、幅方向内側壁２２及び頂壁２３より成るハット断面形状に形成され、かかる補強プレート１２がインナパネル４に重なって固着されているため、これらの剛性は非常に大きくなり、バックドア１の剛性を効果的に高めることができる。しかも、補強プレート１２の幅方向外側壁２１、幅方向内側壁２２及び頂壁２３と、その各壁部２１，２２，２３に重なったインナパネル部分が、それぞれ第１乃至第３のスポット溶接Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によって固着されているので、その補強プレート１２と、これに重なったインナパネル部分の剛性をより一層高めることができ、自動車走行時にバックドア１が振動することを効果的に抑え、騒音発生を確実に低減することができる。

また、上述した第１乃至第３のスポット溶接Ｓ１乃至Ｓ３の個所、すなわちその各スポット溶接の打点は、図４及び図５の（ｃ）から明らかなように、インナパネル５に形成されたトリム取付部１４の底壁１５に位置している。このため、第１乃至第３のスポット溶接Ｓ１乃至Ｓ３の打点は、ドアトリム９によって覆い隠され、車室内からこれらのスポット溶接Ｓ１乃至Ｓ３の打点が目視されることはない。このため、車室内の見栄えが低下することはない。

ところで、図１に示したようにバックドア１を閉じたときの車室内のシール性を高めるために、図２に示すように、車体後部のドア開口２のまわりの車体部分には、ゴムにより構成されたウェザストリップ２６が取り付けられていて、バックドア１を閉じたとき、図３及び図４に示したインナパネル５の車内側面に延びるウェザラインＷＬと称せられる部分が、ウェザストリップ２６に圧接する。かかるウェザラインＷＬは、当然、ドアトリム９ないしはそのトリム取付部１４の外側を延びている。これに対し、前述のように、第１乃至第３のスポット溶接Ｓ１乃至Ｓ３の個所、すなわちその各スポット溶接の打点は、図４及び図５の（ｃ）から判るように、トリム取付部１４の底壁１５に位置している。従って、これらのスポット溶接Ｓ１乃至Ｓ３の打点が、ウェザラインＷＬ上に位置することはない。このため、バックドア１を閉じたときの車室内のシール性が高く保たれる。仮に、ウェザラインＷＬに、スポット溶接Ｓ１乃至Ｓ３の打点が位置していたとすると、その打点部分の表面が平滑ではなくなるので、この部分がウェザストリップ２６に圧接しても、シール性が低下する欠点を免れない。

また、図４においては、前述の窓開口周辺傾斜部１３のうちのほぼ上下方向に延びる部分１３Ａには、図を判りやすくするため、斜線を付して示してある。同様に、図を判りやすくするために、補強プレート１２の第２の傾斜壁２５には、上述した斜線と逆向きの斜線を付してある。かかる図４から判るように、窓開口周辺傾斜部１３のほぼ上下方向に延びる部分１３Ａと、補強プレート１２の第２の傾斜壁２５とが、ほぼ上下に連続して延びている。また、図４及び図５の（ｄ）に示すように、インナパネル５に形成されたトリム取付部の底壁１５には、第２の傾斜壁２５に連続してほぼ下方に延び、かつ該第２の傾斜壁２５と同じ向きに傾斜した底壁傾斜部２７が形成されている。図４においては、図を判りやすくするため、この底壁傾斜部２７には、二重斜線を付してある。かかる底壁傾斜部２７は、図３に示すように、下方に延びた後、水平に延び、次いで斜め上方に延びている。

上述のように、窓開口周辺傾斜部１３のほぼ上下方向に延びる部分１３Ａと、第２の傾斜壁２５と、底壁傾斜部２７の全体がこの順に連結され、その全体がほぼ上下方向に連続して延びているので、補強プレート１２と、その近傍のインナパネル部分の剛性が特に高められ、自動車走行時の騒音の発生をより一層効率よく抑えることができる。窓開口周辺傾斜部１３のほぼ上下方向に延びる部分１３Ａと、第２の傾斜壁２５と、底壁傾斜部２７を連続させることによって、最も効果的にバックドア１の剛性を高め、補強プレート１２の機能を最大に発揮させることができるのである。

これに対し、図６乃至図９は、本例のバックドアの利点を明らかにするために、本発明が完成するまでの経緯を明らかにした図である。図６乃至図９の（ａ）は、図３と同様にインナパネルのみ、又はインナパネルと補強プレートのみを後方から示した図であり、図６乃至図９の（ｂ）は、インナパネルにアウタパネル及びドアトリムが組み付いた状態での図６乃至図９の（ａ）におけるVI−VI線、VII−VII線、VIII−VIII線及びIX−IX線断面図である。

図６の（ａ）は補強プレートが設けられていないバックドア１のインナパネル５を示す。ここに示したバックドア１は、補強プレートを有していないので、その剛性が低く、自動車の走行時にバックドア１が激しく振動して、大きな騒音を発するおそれを免れない。なお、図６における符号６はインナパネル５に形成された窓開口を示し、符号４はアウタパネル、符号９はドアトリム、符号１４はトリム取付部をそれぞれ示している。これは、図７乃至図９においても同じである。

図７の（ａ），（ｂ）は、インナパネル５に形成された窓開口６のコーナー部１１の近傍のインナパネル部分に、第１及び第２のスポット溶接Ｓ１，Ｓ２によって、補強プレート１２が固着されているバックドア１の従来例を示す。ここに示した補強プレート１２は、その一部がインナパネル５のウェザラインＷＬに重なっているため、ここに第３のスポット溶接を施すことはできず、第１及び第２のスポット溶接Ｓ１，Ｓ２だけで、補強プレート１２がインナパネル５に固着されている。このため、補強プレート１２を設けてはあるが、バックドア１の剛性を充分に高めることはできず、自動車走行時にバックドア１が振動して、大きな騒音を発するおそれを免れない。

図８の（ａ），（ｂ）は、インナパネル５に補強プレート１２が第１乃至第３のスポット溶接Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によって固着された例を示す。ここに示したバックドア１においては、補強プレート１２が第１乃至第３のスポット溶接Ｓ１乃至Ｓ３によってインナパネル５に固着されているので、この点では、バックドア１の剛性を高めることが期待でき、しかも第１乃至第３のスポット溶接Ｓ１乃至Ｓ３の打点がトリム取付部１４の底壁１５に位置しているので、その打点をドアトリム９によって覆い隠すことができる。ところが、図８に示したバックドア１においては、窓開口周辺傾斜部１３のほぼ上下に延びる部分１３Ａと、補強プレート１２の第２の傾斜壁２５とが連続して延びているものの、トリム取付傾斜壁１８は、第２の傾斜壁２５に連続していない。このため、補強プレート１２を設けても、さほど剛性を高めることはできない。

さらに、図９の（ａ），（ｂ）も、インナパネル５に、第１乃至第３のスポット溶接Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によって、補強プレート１２が固着されているバックドア１を示している。ここに示したバックドア１においては、窓開口周辺傾斜部１３のほぼ上下方向に延びる部分１３Ａと補強プレート１２の第２の傾斜壁２５とトリム取付傾斜壁１８が連続して延びていると共に、補強プレート１２をインナパネル５に固着する第１乃至第３のスポット溶接Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の打点がウェザラインＷＬ上に位置していないので、ウェザストリップによるシール性が低下することもない。ところが、ここに示したバックドア１においては、第３のスポット溶接Ｓ３が、トリム取付部１４の外側に位置しているため、そのスポット溶接Ｓ３の打痕が車室内から見えてしまい、その見栄えが低下する欠点を免れない。

前述の本例のバックドアによれば、図６乃至図９に示した各バックドアの上述した欠点を全て回避することができる。

１バックドア
２ドア開口
３車体
４アウタパネル
５インナパネル
６，７窓開口
８窓ガラス
９ドアトリム
１１コーナー部
１２補強プレート
１３窓開口周辺傾斜部
１３Ａ上下方向に延びる部分
１４トリム取付部
１５底壁
１６，１７，１９外周
１８トリム取付傾斜壁
２１幅方向外側壁
２２幅方向内側壁
２３頂壁
２４第１の傾斜壁
２５第２の傾斜壁
２７底壁傾斜部
ＣＬ中心
Ｓ１第１のスポット溶接
Ｓ２第２のスポット溶接
Ｓ３第３のスポット溶接

Claims

車体後部のドア開口を閉鎖した閉位置と、該ドア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であって、アウタパネルと、該アウタパネルに固定され、かつ該アウタパネルよりも車内側に位置するインナパネルと、該インナパネルとアウタパネルに形成された窓開口を覆った状態で該アウタパネルに固定された窓ガラスと、前記インナパネルの車内側面に固定されたドアトリムと、前記インナパネルに形成された窓開口の下部側コーナー部の近傍のインナパネル車外側面に、該インナパネルに重なった状態で固定配置された補強プレートとを有し、前記インナパネルには、該インナパネルに形成された窓開口に沿って延びていると共に、その窓開口の側から前方に向けて開拡した状態に傾斜した窓開口周辺傾斜部が形成され、かつ窓開口よりも下方のインナパネル部分には、トリム取付部が形成され、該トリム取付部は、後方に向けて窪んだ底壁と、該底壁の外周からトリム取付部の外周へと前方に向けて開拡した状態に傾斜したトリム取付傾斜壁とから成り、前記ドアトリムは、その外周が前記トリム取付部の外周にほぼ一致した状態で、該トリム取付部を覆っており、前記補強プレートは、幅方向外側壁と、該幅方向外側壁よりもバックドア幅方向中心の側に位置する幅方向内側壁と、前記幅方向外側壁及び幅方向内側壁よりも後方に位置する頂壁と、該頂壁と前記幅方向内側壁とを一体に連結する第１の傾斜壁と、前記頂壁と幅方向外側壁とを一体に連結する第２の傾斜壁とから成り、該第１及び第２の傾斜壁は、前方に向けて開拡した状態に傾斜しており、前記補強プレートの幅方向内側壁と該幅方向内側壁に重なったインナパネル部分とが第１のスポット溶接により固着され、補強プレートの頂壁と該頂壁に重なったインナパネル部分とが第２のスポット溶接により固着され、補強プレートの幅方向外側壁と該幅方向外側壁に重なったインナパネル部分とが第３のスポット溶接によって固着されていて、第１乃至第３のスポット溶接の個所は、前記インナパネルに形成されたトリム取付部の底壁に位置し、前記窓開口周辺傾斜部のほぼ上下方向に延びる部分と、前記補強プレートの第２の傾斜壁とが、ほぼ上下に連続して延びていると共に、前記インナパネルに形成されたトリム取付部の底壁には、前記第２の傾斜壁に連続してほぼ下方に延び、かつ該第２の傾斜壁と同じ向きに傾斜した底壁傾斜部が形成されている自動車のバックドア。