JP5504829B2 - バックドア開口上側コーナー部の接着構造 - Google Patents

Description

本発明は、バックドア開口上側コーナー部の接着構造に関するものである。

自動車においては、ハッチバック車、ワゴン車、１ボックスカー等において見られるように、車体後面に、バックドアによって開閉されるバックドア開口を有するものがある。このバックドア開口は、その上縁部がル−フパネル後縁部に形成された車幅方向に伸びるリアヘッダーにより構成され、その左右側縁部が左右一対のリアピラーによって構成されて、このリアヘッダーの車幅方向端部がリアピラーの上端部に対して接合されている。

ところで、走行中においては、車体の変形に起因して、不快な振動となる低周波振動（特に５０Ｈｚ以下の低周波振動）が発生し易いものとなる。特許文献１には、ロッド状の油圧減衰器を用いて、車体の動的剛性を向上させることが開示されている。

特開２００７−２０３８９６号公報

前述のようなバックドア開口を有する車両にあっては、走行中に、バックドア開口上側にあるコーナー部付近（リアヘッダーとリアピラー部との結合部位付近）で変形を生じやすくて、この部分が不快な低周波振動の発生源となり易いものとなる。このような低周波振動を防止あるいは抑制するため、上記コーナー部について、剛性を向上させたり、特許文献１に記載のような油圧減衰器を用いることが考えられる。しかしながら、単に車体剛性を向上させたのでは、車体重量が大きくなりまたコストも高くなる。また特許文献１に記載のような油圧減衰器を用いた場合は、極めてコストが高くなり、また車体重量も増加することになる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、バックドア開口上側に形成されるコーナー部での低周波振動の低減を、車体重量を増加させることなくかつ安価に行えるようにしたバックドア開口上側コーナー部の接着構造を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明における接着構造にあっては次のような第１の解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
バックドア開口の側縁部を構成するリアピラー側ブロックが、リアピラーインナ部材とサイドアウタパネル部材とバックドア開口の側縁部における雨樋を構成する側辺雨樋部材とによって閉断面状に形成され、
ル−フパネルの後縁部下面に車幅方向に伸びて閉断面を構成するリアヘッダー部材が接合されて、該リアヘッダー部材の車幅方向端部が前記リアピラー側ブロックに接合され、
前記リアヘッダー部材と前記リアピラー側ブロックとの接合が、温度２０度Ｃにおけるヤング率が５００Ｍｐａ以下でかつ損失係数が０．１以上の接着材を用いた接着によって行われ、
前記ピラーインナ部材と前記側辺雨樋部材に、車幅方向内方側に向けて突出する突出部を有するガセット部材が接合され、
前記リアヘッダー部材が、前記ガセット部材における前記突出部の上面に対して、前記接着材によって接着され、
前記サイドアウタパネル部材に、その上端から一旦下方へ伸びた後車幅方向内方側に向けて伸びるモヒカン部が形成され、
前記リアピラーインナ部材の上端部に形成されたフランジ部が、前記モヒカン部の下面に接合され、
前記モヒカン部の上面に、前記ル−フパネルの車幅方向端部が前記接着材によって接着され、
前記ガセット部材とリアヘッダー部材との間の接着部に対して、前記モヒカン部の上面と前記ル−フパネルとの間の接着部が、平面視で重なりを有するように配設されている、
ようにしてある。上記解決手法によれば、走行中にリアヘッダー部材とリアピラー側ブロックとの接合部位が相対変位して低周波振動を発生したとしても、弾性部材となる接着材による振動減衰作用によって低周波振動がすみやかに減衰されて、不快な低周波振動を大幅に低減することができる。

また、ガセット部材によって、リアピラー上端部付近の補強を行いつつ、リアピラー側ブロックのリアヘッダー部材に対する接合面つまり接着材による接着面積を十分に確保することができる。

さらに、前後方向に長いモヒカン部を利用して、接着面積の調整代を大きく確保しつつ、接着材による接着を利用して低周波振動をより一層低減する上でも好ましいものとなる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。
前記ガセット部材とリアヘッダー部材との間の接着部に対して、前記モヒカン部の上面と前記ル−フパネルとの間の接着部が、車両背面視において略平行とされている、ようにしてある（請求項２対応）。

前記ル−フパネルの後端部に、車幅方向に伸びてバックドア開口の上縁部における雨樋部を構成する上辺雨樋部が形成され、
前記上辺雨樋部の車幅方向端部が、前記側辺雨樋部材の上端部上面の一部に対して前記接着材によって接着されている、
ようにしてある（請求項３対応）。この場合、ル−フパネルの接着材による接着を利用して、低周波振動をより一層低減することができる。

本発明によれば、走行中におけるバックドア開口上側コーナー部で発生する低周波振動の低減を、車体重量を増加させることなくかつ安価に行なうことができる。

本発明が適用された自動車のボディ構造の一例を示す後方斜視図。 ル−フパネル側ブロックを取外した状態で左のリアピラー側ブロックを左後上方から見た斜視図。 ル−フパネル側ブロックを取外した状態で左リアピラー側ブロックを右後上方から見た斜視図。 図２のＸ４−Ｘ４線相当断面図。 図１のＸ５−Ｘ５線相当断面図。 ル−フパネル側ブロックを、ル−フパネルとリアヘッダー部材とに分解して示す斜視図。 図１のＸ７−Ｘ７線相当断面図。 リアピラー側ブロックとル−フパネル側ブロックとの接合部位を上方から見た図。 図８の状態からル−フパネルを取外した状態を示すと共に、接着領域を示す図。 図９の状態からリアヘッダーアッパ部材を取外した状態を示す図。 図１０の状態から、リアヘッダーロア部材の一部を構成するヒンジレインフォースメントを取外した状態を示す図。 図１１の状態からリアヘッダーロア部材を取外した状態を示す図。 接着材による接着手法の一例を示す断面図。 接着材による接着手法の別の例を示す断面図。

図１において、自動車のボディＢは、その左右側方において前後一対の乗降用の側方開口部１，２を有する。前側方開口部１は図示を略す前サイドドアによって開閉され、後側方開口部２は図示を略すを後サイドドアによって開閉される。また、ボディＶは、後方開口部となるバックドア開口３を有して、このバックドア開口３は、図示を略すバックドアによって開閉される。なお、バックドアは、バックドア開口３の上縁部に設けられたヒンジ４を中心として開閉されるもので、ボディＢとバックドアとを連結するダンパが符合５で示される。

図１において、１０はル−フパネルであり、その側縁部は前後方向に伸びるル−フサイドレール１１とされている。２０はリアピラー、３０はリアピラー２０を構成するためのサイドアウタパネル部材である。

リアピラー２０の構成について、図２〜図４を参照しつつ説明する。まず、リアピラー２０は、サイドアウタパネル部材３０と、リアピラーインナ部材３１と、側辺雨樋部材３２とによって閉断面に構成されている。側辺雨樋部材３２は、バックドア開口３の側縁部において、上下方向に伸びる雨樋を構成するものである。また、側辺雨樋部材３２は、その上端部が、若干車幅方向内方側に突出するように伸びて、この突出部分が、後述するル−フパネル１０の後縁部に構成される上辺雨樋部１０ａに連なるようにされている。この側辺雨樋部材３２と上辺雨樋部１０ａとは、その近傍にある車体外表面から若干凹むように位置されて、バックドアを閉めたときに、バックドアの外表面がサイドアウタパネル３０やル−フパネル１０にほぼ面一に連なるようにされる。

図５に示すように、サイドアウタパネル部材３０は、その外表面上端から、一旦下方へ伸びた後、車幅方向内方側に向けて短く伸びるモヒカン部３０ａを有する。また、リアピラーインナ部材３１は、その上端部に、車幅方向内方側に向けて伸びるフランジ部３１ａを有して、このフランジ部３１ａが、モヒカン部３０ａの下面に接合されている。そして、モヒカン部３０ａの上面に、ル−フパネル１０の側縁部が接合されている。すなわち、ル−フパネル１０の側縁部は、一旦下方へ伸びた後車幅方向外方側へ短く伸びるフランジ部１０ｂを有して、このフランジ部１０ｂが、モヒカン部３０ａの上面に接合されている。これにより、ル−フパネル１０の側縁部には、モヒカン部３０ａに対応して、下方に若干凹となって前後方向に伸びる側方雨樋部１６が形成される。

上記サイドアウタパネル部材３０とリアピラーインナ部材３１と側辺雨樋部材３２とによって、リアピラー側ブロックＢ１が構成される。このリアピラー側ブロックＢ１に対して、ガセット部材３３が接合されている。このガセット部材３３は、その車幅方向外側部分がリアピラーインナ部材３１（の下面および車幅方向内側面）に接合されると共に、車幅方向内方側に向けて伸びる突出部３３ａを有する。この突出部３３ａは、ル−フパネル１０と重なる位置とされて、後述するように、ル−フパネル１０との接合用として利用される。なお、ガセット部材３３は、リアピラー２０の上端部から前方（ル−フサイドレール１１側）、下方（側辺雨樋部材３２側）および車幅方向内方側（突出部３３ａ相当）の３方向に伸びていて、この３方向の交差部つまりバックドア開口上側コーナー部の補強作用を行うものとなっている。

前記ル−フパネル１０は、図５，図６に示すように、その後縁部下面に、車幅方向に伸びて閉断面を構成するリアヘッダー部材１２が接合されている。リアヘッダー部材１２は、実施形態では、リアヘッダーアッパ部材１３と、リアヘッダーロア部材１４と、リアヘッダーロア部材１４の車幅方向端部に接合されたヒンジレインフォースメント１５とによって構成されている。なお、ヒンジレインフォースメント１５は、実質的にリアヘッダーロア部材１４の一部を構成するもので、分割形式とすることなく、互いに一体成形することもできる。

図７に示すように、上記リアヘッダーアッパ部材１３は、その前縁部と後縁部とがル−フパネル１０の下面に接合され、リアヘッダーロア部材１４は、その前縁部と後縁部とがリアヘッダーアッパ部材１２の下面に接合されている。前述した上辺雨樋部１０ａは、ル−フパネル１０の後端部を一旦下方へ伸ばした後に後方へ伸ばし、さらに上方へ短く伸ばすことによって形成されている。そして、リアヘッダー部材１２（１３，１４）の後縁部は、上辺雨樋部１０ａの下面に接合されている。上述したようなル−フパネル１０とリアヘッダー部材１２（１３，１４、１５）とによって、ル−フパネル側ブロックＢ２が構成される。

ル−フパネル１０、リアヘッダーアッパ部材１３，リアヘッダーロア部材１４、ヒンジレインフォースメント１５の上下の重なり具合は、図５，図８〜図１２を参照することによって明らかとなる。この図８〜図１２に示すように、リアピラー側ブロックＢ１とル−フパネル側ブロックＢ２との接合状態（重なり関係）は、次のようになっている。まず、特に図１０に示すように、ヒンジレインフォースメント１５の車幅方向端部が、ガセット部材３３の突出部３３ａ上面のほぼ全面に対して重なって、この重なった部分で接合されている。また、図１１に示すように、リアヘッダーロア部材１４の車幅方向端部が、ガセット部材３３の突出部３３ａの一部に対して重なって、この重なった部分で接合される。リアヘッダーアッパ部材１３は、ガセット部材３３を含むリアピラー側ブロックＢ１に対する直接的な接合は行われていない。さらに、ル−フパネル１０は、その後縁部（上辺雨樋部１０ａ）のうちの車幅方向端部の一部が、ガセット部材３３の突出部３３ａ上面の一部に重なって、この重なった部分で接合されている。

ここで、リアピラー側ブロックＢ１とル−フパネル側ブロックＢ２との接合に際して、接着材を用いた接着が利用されている。実施形態では、図９破線で囲まれた部分（ドットを施して示す）が、接着領域Ｓとされている。この接着領域Ｓは、ガセット部材３３（の突出部３３ａ）とヒンジレインフォースメント１５との重なり面積のほとんどを占めていて、ガセット部材３３とヒンジレインフォースメント１５との接合が接着材による接着とされている。また、接着領域Ｓの一部は、ル−フパネル１０の後縁部の一部（上辺雨樋部１０ａの車幅方向端部の一部）と重なるように設定されて、この一部の重なり部分でも接着材による接着が行われている。ル−フパネル１０の側縁部の後端部がモヒカン部３０ａと重なる部分（図５参照）においても、接着材による接着が行われている。

上述した接着領域Ｓにおける接着に用いる接着材としては、温度２０度Ｃにおけるヤング率が５００Ｍｐａ以下でかつ損失係数が０．１以上のものが用いられている。このような接着材を用いることにより、接着領域Ｓに存在する接着材の減衰作用が効果的に発揮されて、走行中の車体ねじれによってにリアピラー側ブロックＢ１とル−フパネル側ブロックＢ２とが変位されて低周波の振動を発生したとしても、この低周波の振動（特に２０〜３０Ｈｚの振動）はすみやかに減衰されることになる（乗員が不快な低周波振動を感じないあるいは感じにくくなる）。ちなみに、リアピラー側ブロックＢ１とル−フパネル側ブロックＢ２との結合剛性を例えばレインフォースメント等を用いて向上させることによって低周波振動の発生を低減するようにした場合は、レインフォースメントによる大幅な補強が必要になって、コスト高になったり、車体重量の大幅な増加となってしまうことになる。

図１３には、接着材による接着手法の一例が示される。この図１３に示す例では、ガセット部材３３（の凸部３３ａ）とリアヘッダーロア部材１４の車幅方向端部を実質的に構成するヒンジレインフォースメント１５との接着例を示してある。すなわち、接着領域Ｓにおいては、ガセット部材３３とヒンジレインフォースメント１５との間に、１ｍｍ以下のわずかな隙間４０が形成されて、この隙間４０に接着材４１が充填される。そして、隙間４０以外の部分では、ガセット部材３３とヒンジレインフォースメント１５とが密着されて、スポット溶接されている（スポット溶接部分が符合４２で示される）。また、接着領域Ｓの一部についても、スポット溶接４２Ａが行われている。なお、図１３に示すような接着例を得るために、隙間４０が形成されるようにかつスポット溶接部分４２Ａにおいては互いに当接するようにして、ガセット部材３３とヒンジレインフォースメント１５とをプレス成形しておけばよい（スポット溶接４２Ａに相当する部位にあらかじめ凹部を形成しておく）。なお、スポット溶接４２、４２Ａは、接着領域Ｓにあらかじめ接着材４１を存在させた状態で行われる。また、接着領域Ｓにおけるスポット溶接４２Ａを行わないようにしてもよい。

図１４は、別の接着例を示すものである。本例では、ボルト４５，ナット４６，スペーサ４７を利用して、隙間４０の確保がなされている。すなわち、ガセット部材３３とヒンジレインフォースメント１５との間に、ワッシャ等からなる環状のスペーサ４７が介在されて、隙間４０が押しつぶされないようにされている。このスペーサ４７にそれぞれ対応させて、ガセット部材３３の下面にナット４６が溶接等により固定され、ヒンジレインフォースメント１５に貫通孔４８が形成され、ガセット部材３３に貫通孔４９が形成されている。そして、ヒンジレインフォースメント１５の上方から、ボルト４５を、貫通孔４８，スペーサ４７、貫通孔４９を貫通させて、ナット４６に螺合するようにしてある。スペーサ４７によって、隙間４０が必要以上に小さくなってしまうのが防止され、またボルト４５，ナット４６によって、隙間４０が必要以上に大きくなってしまうことが防止される。貫通孔４８、４９は、ボルト４５（のねじ部の直径）よりも大径とされて、隙間４０が存在する部分では、ガセット部材３３とヒンジレインフォースメント１５とがその板面方向に若干相対変位可能とされている。なお、ナット４６をヒンジレインフォースメント１５側に固定するようにしてもよい。

図１４のような構造を得るには、まず、ガセット部材３３とヒンジレインフォースメント１５との間にスペーサ４７を介在させると共に接着材４１を塗布し、その後、ボルト４５をナット４６に螺合し、最後に、隙間４０（接着材４１）の周囲部分の適宜の位置でスポット溶接４２を行うようにすればよい（接着材４１の塗布後のスポット溶接実行）。なお、スポット溶接４２は、隙間４０が存在する部分で行うこともでき、またスポット溶接４２を行わないようにすることもできる。

ここで、温度２０度Ｃにおけるヤング率が５００Ｍｐａ以下でかつ損失係数が０．１以上の接着材としては、例えば、アウタパネルとインナパネルとのヘミング部に多く用いられているシーラーやゴム系の接着材がある。ちなみに、剛体的に接着する構造用接着材においては、温度２０度Ｃにおけるヤング率が５００Ｍｐａ以上でかつ損失係数が０．１よりも大幅に小さいものである。

接着領域Ｓにおける接着材の厚さや面積を調整することによって、静ねじり剛性と振動減衰比（接着材を用いないでスポット溶接のみよる通常の接合構造の場合に対する振動の減衰比で、振動減衰比が大きいほど低周波振動の減衰作用が高いものとなる）との関係を調整することができる。ここで、接着材の厚さは、厚くするほど振動減衰比を大きくすることができるが、振動減衰比の増大には限界があり、しかも接着材４１の使用量が増大してしまう。また、接着面積としては大きいほど振動減衰比を大きくすることができるが、接着部位の相対変位を大きくする観点と、接着材４１の使用量低減との観点から、極力接着面積を小さくすることが好ましい。ちなみに、接着領域Ｓに示す面積範囲で、接着材４１の厚さを０．１〜１ｍｍ程度に設定した場合に、静ねじり剛性の低下を抑制しつつ、振動減衰比を７０〜１３０％増とすることができた（スポット溶接のみによる従来の接合における振動減衰比を０％とする）。また、ル−フパネル１０（の一部）をリアピラー側ブロックＢ１に対して接着材４１によって接着することによって、接着面積の調整代つまり振動特性のチューニング代を大きく確保する上で好ましいものとなり、特に前後方向に伸びるモヒカン部３０ａにおいて接着面積の調整代を大きく確保することができる。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。リアヘッダー部材１２は、アッパ部材１３とロア部材１４との２つの部材によって構成する場合に限らず、その一方のみを有するようにしてもよい（ただし、ガセット部材３３つまりリアピラー側ブロックＢ１に重なるような長さに設定される）。ル−フパネル１０（特にその側縁部）は、リアピラー側ブロックＢ１に対して接着材４１による接着を行わないようにしてもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、自動車の振動（騒音）低減の技術として好ましいものとなる。

Ｂ：ボディ
Ｂ１：リアピラー側ブロック
Ｂ２：ル−フパネル側ブロック
Ｓ：接着領域
３：バックドア開口
１０：ル−フパネル
１０ａ：上辺雨樋部
１１：ル−フサイドレール
１２：リアヘッダー部材
１３：リアヘッダーアッパ部材
１４：リアヘッダーロア部材
１５：ヒンジレインフォースメント
１６：側方雨樋部
２０：リアピラー
３０：サイドアウタパネル部材
３０ａ：モヒカン部
３１：リアピラーインナ部材
３２：側辺雨樋部材
３３：ガセット部材
３３ａ：凸部
４０：隙間
４１：接着材
４２、４２Ａ：スポット溶接
４５：ボルト
４６：ナット
４７：スペーサ

Claims (3)

1. バックドア開口の側縁部を構成するリアピラー側ブロックが、リアピラーインナ部材とサイドアウタパネル部材とバックドア開口の側縁部における雨樋を構成する側辺雨樋部材とによって閉断面状に形成され、
   ル−フパネルの後縁部下面に車幅方向に伸びて閉断面を構成するリアヘッダー部材が接合されて、該リアヘッダー部材の車幅方向端部が前記リアピラー側ブロックに接合され、
   前記リアヘッダー部材と前記リアピラー側ブロックとの接合が、温度２０度Ｃにおけるヤング率が５００Ｍｐａ以下でかつ損失係数が０．１以上の接着材を用いた接着によって行われ、
   前記ピラーインナ部材と前記側辺雨樋部材に、車幅方向内方側に向けて突出する突出部を有するガセット部材が接合され、
   前記リアヘッダー部材が、前記ガセット部材における前記突出部の上面に対して、前記接着材によって接着され、
   前記サイドアウタパネル部材に、その上端から一旦下方へ伸びた後車幅方向内方側に向けて伸びるモヒカン部が形成され、
   前記リアピラーインナ部材の上端部に形成されたフランジ部が、前記モヒカン部の下面に接合され、
   前記モヒカン部の上面に、前記ル−フパネルの車幅方向端部が前記接着材によって接着され、
   前記ガセット部材とリアヘッダー部材との間の接着部に対して、前記モヒカン部の上面と前記ル−フパネルとの間の接着部が、平面視で重なりを有するように配設されている、
   ことを特徴とするバックドア開口上側コーナー部の接着構造。
2. 請求項１において、
   前記ガセット部材とリアヘッダー部材との間の接着部に対して、前記モヒカン部の上面と前記ル−フパネルとの間の接着部が、車両背面視において略平行とされている、ことを特徴とするバックドア開口上側コーナー部の接着構造。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記ル−フパネルの後端部に、車幅方向に伸びてバックドア開口の上縁部における雨樋部を構成する上辺雨樋部が形成され、
   前記上辺雨樋部の車幅方向端部が、前記側辺雨樋部材の上端部上面の一部に対して前記接着材によって接着されている、
   ことを特徴とするバックドア開口上側コーナー部の接着構造。
   

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