JP6128053B2 - 車両の車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のドアやリヤゲート等のための開口部を備える車両の車体構造に関し、特に、開口部の端面にストライカを備える車両の車体構造に関する。

従来、自動車は、ドアやリヤゲート等の閉鎖体を車体の開口部に対して開閉可能とするために、その開口部の端面には、閉鎖体側に設けられたラッチ機構が係合／係脱可能なストライカが設けられている。

このストライカには、閉鎖体を閉鎖する際、ラッチ機構を介して荷重が作用する。そのため、例えば特許文献１、２に記載されているように、この開口部の端面を構成するサイドアウタパネルやリヤエンドパネル等の車体アウタパネル部材におけるストライカ取付面の裏側には、ストライカの支持剛性を高めるためのストライカレインフォースメントがスポット溶接等により接合されている。

一方で、近年、ストライカがその端面に固定される開口部を構成するサイドフレームアウタパネルやリヤエンドパネル等の車体アウタパネル部材について、デザインの観点から、滑らかなラインを有する稜線が少ない形状が採用されている。

もっとも、稜線が少ない形状の場合、車体アウタパネル部材は、その面剛性が低下するので、外力に対して変形しやすくなってしまう。そのため、閉鎖体を閉鎖する際、ラッチの係合時に、この車体アウタパネル部材に固定されたストライカに過大な車体内方の荷重が作用すると、車体アウタパネル部材が変形し、車体アウタパネル部材とストライカレインフォースメントの間の接合部に亀裂が発生して互いに剥離する懸念がある。

この接合部での剥離を防止するために、例えば特許文献１には、ストライカレインフォースメントのストライカに対して車体内方側を接合する技術が開示されている。

特開２００７−３２６４６２号公報 実開昭６１−１２７２７０号公報

ところが、上述のような閉鎖体は、閉鎖時に開口部の内周縁に全周に亘って設けられたウエザストリップ（図示しない）をその弾性力に抗して押しつぶしながら、ラッチ機構がストライカに係合する。そのため、この弾性力による反力によって、図８に示すように、ラッチ機構が係合したストライカ２０１には、車体外方の荷重Ｆが作用する。通常、この車体外方の荷重Ｆは、上述のラッチの係合時にストライカ２０１に作用する車体内方の荷重よりも大きい。また、この車体外方への荷重Ｆにより、ストライカ２０１には、図８のように、車体外側に傾倒する方向にモーメントＭが生じる。

このモーメントＭが過大な場合、従来技術では、ストライカ２０１よりも車体外方側において、図８の点線に示すように、車体アウタパネル部材２０２と共にストライカレインフォースメント２０３が変形し、車体アウタパネル部材２０２とストライカレインフォースメント２０３間を接合する接合部Ｐが剥離するおそれがあった。

この課題を解決するため、車体アウタパネル部材の板厚を増したり、ストライカ取付部周囲の車体アウタパネル部材に段差を設けたりすることで車体アウタパネル部材自体の変形を防止する方法も考えられるが、軽量化の観点からは不利となる、またはデザインの自由度が低下することになる。

さらに、特許文献２のように、ストライカレインフォースメントのストライカ取付面を高剛性とする場合、相対的に車体アウタパネル部材の方が変形しやすくなるので、却って接合部でより剥離しやすくなる。また、特許文献１のようにストライカに対して車体内方側を接合する場合、車体外方側の剛性が低くなり、ドア閉め音に影響するという別の課題も生じる可能性がある。そこで、本発明は、重量増加やデザイン自由度の低下を伴うことなく、開口部の閉鎖時に車体とストライカレインフォースメントの間の接合部で剥離が生じるのをより確実に防止することができる車両の車体構造を提供することを課題とする。

上述の課題を解決するため、本発明に係る車両の車体構造は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、
車体に形成された開口部を閉鎖体によって開閉可能に覆う車両において、前記開口部の端面を構成する車体アウタパネル部材の表側に、前記閉鎖体を閉鎖時に前記閉鎖体に設けられたラッチによって係合可能なストライカが設けられた車両の車体構造であって、
前記開口部の端面を構成する前記車体アウタパネル部材の裏側には、前記ストライカの支持剛性を高めるストライカレインフォースメントを備え、
前記ストライカレインフォースメントは、前記ストライカが取り付けられるストライカ取付部と、前記車体アウタパネル部材と接合される複数の接合部と、前記車体の内外方向に延在するその周囲よりも剛性が高い高剛性部と、を備え、
少なくとも１つの前記接合部は、前記ストライカ取付部に対して車体外方側であって、前記高剛性部に対して前記ストライカ取付部と反対側に設けられ、
前記高剛性部は、少なくとも前記ストライカ取付部に対して車体内方側に設けられた
ことを特徴とする。

また、本願の請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の車両の車体構造であって、
前記高剛性部は、ビードによって構成された
ことを特徴とする。

以上の構成により、本願各請求項に係る発明によれば、次の効果が得られる。

請求項１に係る発明によれば、ストライカレインフォースメントは、車体の内外方向に延在するその周囲よりも剛性が高い高剛性部を備えるので、閉鎖体の閉鎖時、閉鎖体のラッチ機構を介してストライカに作用する荷重によってストライカレインフォースメントがストライカ取付部において車体アウタパネル部材に対して剥離または圧縮する法線方向に変形した場合にも、この高剛性部はその周囲よりも剛性が高いためほとんど変形しない。さらに、本発明によれば、車体アウタパネル部材との間を接合する少なくとも１つの接合部は、ストライカ取付部に対して車体外方側であって、高剛性部に対してストライカ取付部と反対側に設けられているので、この高剛性部を境として、ストライカレインフォースメントは、ストライカに作用した荷重による変形を許容する領域（ストライカ取付部側）と該変形を最小限とする領域（接合部側）とに分けることができる。よって、特に、開口部の閉鎖時にウエザストリップの弾性力によって閉鎖体に車体外方へ反力が作用した場合にも、この変形を最小限とする領域に設けられた接合部に作用する応力を最小限に抑えることができる。したがって、閉鎖体の閉鎖時に、車体アウタパネル部材とストライカレインフォースメントの間で互いに剥離するのをより確実に抑制することができる。

また、一般に車体の開口部の端面は、ストライカの上方から下方に向かって滑らかな形状で形成されていると共に、ストライカの車体内方から車体外方に向かって複数の稜線が存在する。

ここで、高剛性部は、少なくともストライカ取付部に対して車体内方側に設けられているので、高剛性部を設けない場合と比較して、ストライカレインはストライカ取付部の車体内方側において断面二次モーメントが大きくなることで変形しにくくなり、傾倒しようとするストライカへの反力が大きくなる。そのため、高剛性部がストライカ取付部の車体内方側にしか設けられていない場合にも、ストライカが傾倒しにくくなり、ストライカ取付部の車体外方側の接合部に発生する応力を低減することができる。

また、車体の比較的滑らかな形状であるストライカ取付部の車体外方側に接合部を設けるためのスペースを十分に確保することができる。そのため、ストライカ取付部の車体外方側に、高剛性部と接合部を共に設けるスペースを確保するために、車体の稜線に跨がる複雑な折り曲げ形状部分を形成し、この複雑な折り曲げ形状部分を接合部で接合する必要がない。したがって、比較的単純な形状のストライカレインフォースメントを形成できると共に、車体との接合を容易に行うことができる。

さらに、請求項２に係る発明によれば、高剛性部はビードによって構成されているので、公知のビード形成方法を用いて比較的容易に高剛性部を形成して、請求項１に係る発明と同様の効果を得ることができる。

本発明の実施形態に係る車体の側部を示す側面図である。 図１に示すドア用開口部の端面に設けられたストライカを車両右方斜め前方から見た斜視図である。 図１に示すドア用開口部の端面に設けられたストライカを車両前方から見た正面図である。 図２のIV−IV線に沿った断面におけるドア用開口部の断面図である。 図２のＶ−Ｖ線に沿った断面におけるドア用開口部の断面図である。 ドアの閉鎖時にストライカの周辺部材の変形について説明する説明図である。 本発明の他の実施形態に係る車体の後部におけるリヤゲート用開口部の端面に設けられたストライカを車両右方斜め後方から見た斜視図である。 従来技術に係る車両において、ドアの閉鎖時に、ストライカとその周辺部材に作用する力について説明する説明図である。

まず、本発明の実施形態に係る車両１について、図１〜図５を参照しながら説明する。図１は、車両１を構成する車体１０の側部を示す側面図であり、ドアの図示が省略されている。

図１に示すように、車体１０の側部には、ドアによって開閉可能に覆われるドア用開口部２（以下、「開口部２」という。）が形成されている。開口部２は、その内周縁３から車体外方に向かって延びる端面４を有する。この開口部２の端面４には、ドア側に設けられたラッチ機構（図１に図示しない）が係合または係脱可能なストライカ５が設けられている。以下、端面４のうち、特にストライカ５が設けられている部分をストライカ取付面４ａという。

図２は、開口部２の端面４に設けられたストライカ５を車両右方斜め前方から見た斜視図であり、図３は、同ストライカ５を車両前方から見た正面図である。なお、図２、図３は、ドアの図示が省略されている。

図２、図３に示すように、ストライカ５は、後述するドアのラッチ部が係合するＵ字状の係合部５ａと、該係合部５ａが表側の中央部に立設された基部５ｂを備える。基部５ｂには、係合部５ａに対して上下方向にそれぞれ貫通穴５ｃが設けられ、該貫通穴５ｃは、基部５ｂの表側からボルト５ｄが挿通可能に構成されている。

ここで、車体１０の側部は、図４に示すように、サイドフレームアウタパネル１２とサイドフレームインナパネル１４で形成されており、上述の端面４は、サイドフレームアウタパネル１２により構成されている。

サイドフレームアウタパネル１２（ストライカ取付面４ａ）の裏側、即ち、ストライカ５に対して反対側には、ストライカ５の支持剛性を高めるためのストライカレインフォースメント２０（以下、「ストライカレイン２０」という。）が設けられている。開口部２の内周縁３において、サイドフレームアウタパネル１２とサイドフレームインナパネル１４とストライカレイン２０が重畳して接合されている。ストライカレイン２０は、サイドフレームアウタパネル１２の端面４の裏側に、その形状に沿って取り付けられている。

図２、図４に示すように、ストライカレイン２０は、略Ｌ字状断面に屈曲された形状の板材であり、その屈曲部を境に一方に第１の面部２１ａ、他方に第２の面部２１ｂを備える。

図２、図３に示すように、ストライカレイン２０は、ストライカ５が取り付けられるストライカ取付部２２と、その周囲よりも剛性が高い第１および第２のビード部２４、２６と、スポット溶接によりサイドフレームアウタパネル１２に接合される第１〜４の接合部４１〜４４と、を備える。

ストライカ取付部２２は、ストライカレイン２０の第１の面部２１ａの中央に設けられている。また、ストライカ取付部２２には、ボルト５ｄを挿通可能な一対の貫通穴２３が設けられている。

第１および第２のビード部２４、２６は、ストライカレイン２０の屈曲部が突出するのと同じ側に突出する紐状の突起であり、第１の面部２１ａからストライカレイン２０の屈曲部を跨がって第２の面部２１ｂにかけて車体の内外方向に延在する。具体的には、第１のビード部２４は、車体の内外方向において、第１の面部２１ａのストライカ取付部２２の位置から車体内方に向かって第２の面部２１ｂの中央付近まで車体の内外方向に延びている。第２のビード部２６は、第１の面部２１ａの後述する第２の接合部４２とストライカ取付部２２間の位置から車体内方に向かって第２の面部２１ｂの中央付近まで延びている。

なお、これらビード部２４、２６は、プレス成形によって形成される。そのビード幅および深さは、ストライカレイン２０の板厚、成形性等を考慮して適宜決定される。

図３に示すように、第１〜第３の接合部４１〜４３は第１の面部２１ａに設けられ、第４の接合部４４は第２の面部２１ｂに設けられおり、各接合部４１〜４４は、ストライカ取付部２２の位置を基準に配置されている。

具体的には、第１の接合部４１は、ストライカ取付部２２に対して車体外方側（図３の左方）であって、第１のビード部２４に対してストライカ取付部２２と反対側（図３の上方）に位置する。第２の接合部４２は、ストライカ取付部２２に対して車体外方側（図３の左方）であって、第２のビード部２６に対してストライカ取付部２２と反対側（図３の下方）に位置する。第３の接合部４３は、ストライカ取付部２２に対して車体内方側（図３の右方）であって、第２のビード部２６に対してストライカ取付部２２と反対側（図３の下方）に位置する。第４の接合部４４は、ストライカ取付部２２に対して車体内方側（図３の右方）であって、ストライカ取付部２２と上下方向で略同じ高さに位置する。

次に、ストライカ５の取付構造について、図４、図５を参照しながら説明する。図４は、図２のIV−IV線に沿った断面における開口部２の断面図であり、図５は、図２のＶ−Ｖ線に沿った断面における開口部２の断面図である。なお、図４は、ドア６の閉鎖時の図面であり、図５は、ドア６の図示が省略されている。

図４、図５に示すように、ストライカ５は、上述のボルト５ｄと、板状のナットプレート３０と、ボルト５ｄと螺合可能なナット３１とを用いて車体１０に締結される。

具体的には、サイドフレームアウタパネル１２とストライカレイン２０をストライカ５の基部５ｂとナットプレート３０の間に挟んだ状態で、ストライカ５の基部５ｂに形成された貫通穴５ｃと該貫通穴５ｃに対向するストライカレイン２０に形成された貫通穴２３を共に連通するように、各ボルト５ｄを端面４の表側から挿通する。そして、ナットプレート３０の裏側に突出した挿通されたボルト５ｄの先端部にナット３１をそれぞれ螺合する。以上により、ストライカ５は車体１０に固定される。

ここで、車体１０の開口部２の内周縁３に全周に亘って第１のウエザストリップ３２が設けられている。また、端面４の車体外方の端部には、全周に亘って第２のウエザストリップ３３が設けられている。これらウエザストリップ３２、３３は、後述するドア６を閉鎖時に開口部２とドア６間に隙間が生じないように、図４に示すように、ドア６によって押圧されて弾性変形するように構成されている。

ドア６は、車両前方（図４の上方）が車体１０にヒンジ（図示しない）を介して接続されており、開口部２を図４の矢印Ａの方向に閉鎖および矢印Ａと反対方向に開放可能に構成されている。ドア６の車両後方（図４の下方）の端面には、閉鎖時にストライカ５に係合可能なラッチ部６４が設けられている。

次に、本実施形態の作用効果について、図６を参照しながら説明する。図６は、ストライカレイン２０を車両前方から見た正面図である。なお、図６は、サイドフレームアウタパネル１２の図示を省略している。

図６に示すように、ストライカレイン２０は、第１および第２のビード部２４、２６の長手方向に沿って延びる線Ｌ１、Ｌ２を境として、上下方向に３つの領域Ａ、Ｂ、Ｃに分けられる。さらに、これら領域Ａ〜Ｃは、ストライカ取付部２２の上下方向に延びる中心線Ｌ３によって車体内方側と車体外方側に分けられる。

本実施形態の場合、第１の接合部４１は、第１のビード部２４に対してストライカ取付部２２と反対側（第１のビード部２４の長手方向に沿って延びる線Ｌ１の上方）にある領域Ａにおける車体外方側（ストライカ取付部２２の中心線Ｌ３の左側）の領域に位置する。また、第２の接合部４２は、第２のビード部２６に対してストライカ取付部２２と反対側（第２のビード部２６の長手方向に沿って延びる線Ｌ１の上方）にある領域Ｃにおける車体外方側（ストライカ取付部２２の中心線Ｌ３の左側）の領域に位置する。

ここで、ドア６の閉鎖時、ドア６のラッチ部６４を介してストライカ５に作用する荷重によってストライカ５が傾倒するようにストライカ５にモーメントが生じた場合、このストライカ取付部２２の周辺にある領域Ｂは、サイドフレームアウタパネル１２に対して剥離または圧縮する方向に荷重が作用するので、このモーメントの大きさに応じて変形する。

これに対して、領域Ｂの上下端にあるビード部２４、２６とその近傍は、その周囲よりも剛性が高いためほとんど変形しない。そのため、これらビード部２４、２６に対してストライカ取付部２２と上下方向で反対側にある領域Ａ、Ｃにおいて、ストライカレイン２０の変形を最小限に抑えることができる。

したがって、この第１および第２のビード部２４、２６を境として、ストライカレイン２０は、ストライカ５に作用した荷重Ｆに応じた変形が許容される領域Ｂと、該変形が抑制される領域Ａ、Ｃに分けられる。

特に、開口部２の閉鎖時に、ドア６に車体外方へウエザストリップ３２、３３の弾性力による反力が作用した場合、ストライカ５を車体外方側に傾倒させる方向にモーメントが作用する。

しかし、本実施形態によれば、第１のビード部２４がストライカ取付部２２に対して車体内方側に設けられているので、第１のビード部２４を設けない場合と比較して、ストライカレイン２０はストライカ取付部２２の車体内方側において断面二次モーメントが大きくなることで変形しにくくなり、傾倒しようとするストライカ５への反力が大きくなる。そのため、本実施形態のように第１のビード部２４がストライカ取付部２２の車体内方側にしか設けられていない場合にも、ストライカ５が傾倒しにくくなり、ストライカ取付部２２の車体外方側の第１の接合部４１に発生する応力を低減することができる。同様に、第２のビード部２６によって第２の接合部４２に発生する応力を低減することができる。

したがって、本実施形態によれば、端面４が滑らかなラインを有する稜線が少ない形状であっても、ドア６の閉鎖時に、サイドフレームアウタパネル１２とストライカレイン２０の間の接合部４１〜４４で剥離が生じるのをより確実に防止することができる。

また、本実施形態によれば、第１のビード部２４がストライカ取付部２２に対して車体内方側にのみ設けられているので、車体１０の比較的滑らかな形状であるストライカ取付面４ａの車体外方側に接合部４１を設けるためのスペースを十分に確保することができる。そのため、ストライカ取付部２２の車体外方側に、第１のビード部２４と接合部４１を共に設けるスペースを確保するために、車体１０の稜線に跨がる複雑な折り曲げ形状部分を形成し、この複雑な折り曲げ形状部分を接合部４１で接合する必要がない。したがって、比較的単純な形状のストライカレイン２０を形成できると共に、車体１０との接合を容易に行うことができる。

さらに、本実施形態によれば、高剛性部である第１、第２のビード部２４、２６は、公知のビード形成方法を用いて比較的容易に形成することができる。

次に、本発明の他の実施形態に係る車両１０１の後部におけるリヤゲート用開口部１０２の端面１０４に設けられたストライカ１０５について、図７を参照しながら説明する。図７は、車体１１０の後部におけるリヤゲート用開口部１０２の端面１０４に設けられたストライカ１０５を車両右方斜め後方から見た斜視図である。なお、図７は、リヤゲートの図示が省略されている。また、先の実施形態と同様の機能を有する構成については、詳細な説明を省略する。

図７に示すように、車体１１０の後部には、リヤゲートによって開閉可能に覆われるリヤゲート用開口部１０２（以下、「開口部１０２」という。）が形成されている。開口部１０２は、その内周縁１０３から車体外方に向かって延びる端面１０４を有する。この開口部１０２の端面１０４には、リヤゲート側に設けられたラッチ機構（図示しない）が係合または係脱可能なストライカ１０５が設けられている。

リヤエンドパネル１１６の裏側には、ストライカ１０５の支持剛性を高めるためのストライカレイン１２０が設けられている。ストライカレイン１２０は、ストライカ１０５が取り付けられるストライカ取付部１２２と、その周囲よりも剛性が高い第１および第２のビード部１２４、１２６と、スポット溶接によりリヤエンドパネル１１６に接合される第１〜４の接合部１４１〜１４４と、を備える。

ストライカ取付部１２２は、車両幅方向に長い略矩形のストライカレイン１２０の中央に設けられている。

第１および第２のビード部１２４、１２６は、ストライカレイン１２０の裏側に突出し、車両前後方向に延びる紐状の突起である。第１のビード部１２４は、車両前後方向において、後述する第１の接合部１４１から第２の接合部１４２の位置まで延びている。第２のビード部１２６は、車両前後方向において、後述する第３の接合部１４３から第４の接合部１４４の位置まで延びている。

第１の接合部１４１は、ストライカ取付部１２２に対して車体内方側（図７の上方）であって、第１のビード部１２４に対してストライカ取付部１２２と反対側（図７の右方）に位置する。第２の接合部１４２は、ストライカ取付部１２２に対して車体外方側（図７の下方）であって、第１のビード部１２４に対してストライカ取付部１２２と反対側（図７の右方）に位置する。第３の接合部１４３は、ストライカ取付部１２２に対して車体内方側（図７の上方）であって、第２のビード部１２６に対してストライカ取付部１２２と反対側（図７の左方）に位置する。第４の接合部１４４は、ストライカ取付部１２２に対して車体外方側（図７の下方）であって、第２のビード部１２６に対してストライカ取付部１２２と反対側（図７の左方）に位置する。

この他の実施形態によれば、先の実施形態と同様に、端面１０４が滑らかなラインを有する稜線が少ない形状であっても、リヤゲートの閉鎖時に、リヤエンドパネル１１６とストライカレイン１２０の間の接合部１４１〜１４４で剥離が生じるのをより確実に防止することができる。

なお、本発明は例示された実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良および設計上の変更が可能であることは言うまでもない。

例えば、上述の実施形態では、ストライカレインの高剛性部をビード部で構成したが、これに限るものではなく、ストライカレインにリブを立設したり、部分的に板厚を厚くしてもよい。さらに、熱処理を行うことで部分的に剛性を向上させてもよい。

以上のように、本発明によれば、ドア等の閉鎖体の閉鎖時に、車体とストライカレインフォースメントの間の接合部で剥離が生じるのをより確実に防止することができるので、自動車の車体の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１ 車両
２ 開口部
４ 端面
５ ストライカ
６ ドア（閉鎖体）
１０ 車体
２０ ストライカレインフォースメント
２２ ストライカ取付部
２４、２６ ビード部（高剛性部）
４１、４２ 接合部
６４ ラッチ部（ラッチ）

Claims (2)

1. 車体に形成された開口部を閉鎖体によって開閉可能に覆う車両において、前記開口部の端面を構成する車体アウタパネル部材の表側に、前記閉鎖体を閉鎖時に前記閉鎖体に設けられたラッチによって係合可能なストライカが設けられた車両の車体構造であって、
   前記開口部の端面を構成する前記車体アウタパネル部材の裏側には、前記ストライカの支持剛性を高めるストライカレインフォースメントを備え、
   前記ストライカレインフォースメントは、前記ストライカが取り付けられるストライカ取付部と、前記車体アウタパネル部材と接合される複数の接合部と、前記車体の内外方向に延在するその周囲よりも剛性が高い高剛性部と、を備え、
   少なくとも１つの前記接合部は、前記ストライカ取付部に対して車体外方側であって、前記高剛性部に対して前記ストライカ取付部と反対側に設けられ、
   前記高剛性部は、少なくとも前記ストライカ取付部に対して車体内方側に設けられた
   ことを特徴とする車両の車体構造。
2. 前記高剛性部は、ビードによって構成された
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の車体構造。

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