WO2021234856A1

WO2021234856A1 - 車両用バックドア

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Publication number: WO2021234856A1
Application number: PCT/JP2020/019941
Authority: WO
Inventors: 誠一郎永野; 広幸藤木; 竜史野呂田; 卓也谷
Original assignee: 日産自動車株式会社
Priority date: 2020-05-20
Filing date: 2020-05-20
Publication date: 2021-11-25
Also published as: CN115666988A; EP4155102A4; JPWO2021234856A1; EP4155102A1; US20230182551A1

Abstract

車両用バックドアは、樹脂製のパネル部材（１０、３０）から構成されるドア本体（１）に設けられる第１索状部材（５０）を有している。第１索状部材（５０）は、パネル部材（１０、３０）に配索されるワイヤ（５１）と、ワイヤ（５１）をパネル部材（１０、３０）に固定する第１取付部材（５２）と、ワイヤ（５１）をパネル部材（１０、３０）に固定する第２取付部材（５２）と、ワイヤ（５１）において第１取付部材（５２）と第２取付部材（５２）との間の中間部を移動自在に保持するブラケット（５６）と、を有している。

Description

車両用バックドア

　本発明は、車両用バックドアに関する。

　特許文献１－３には、ドア本体を構成する樹脂製のパネル部材が飛散しても、パネル部材に大きな穴が開くことを防止できる車両用バックドアが開示されている。この車両用バックドアでは、ドア本体に、延伸性を有する補強シートが設けられている。

特許第６１６６６７０号公報特許第６１６６６７３号公報特許第６４８８１８６号公報

　しかしながら、特許文献１－３に開示された手法では、補強シートがドア本体の固定部に強固に固定されているため、固定部に応力が集中してドア本体の破断を誘発する可能性がある。

　本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、応力の集中を緩和してドア本体の破断を抑制することができる車両用バックドアを提供することである。

　本発明の一態様に係る車両用バックドアは、樹脂製のパネル部材から構成されるドア本体に設けられる索状部材を有し、索状部材は、ドア本体の第１固定点から第２固定点にかけて配索される索状の本体部と、索状の本体部を第１固定点に固定する第１取付部材と、索状の本体部を第２固定点に固定する第２取付部材と、索状の本体部において第１取付部材と第２取付部材との間の中間部を移動自在に保持する保持部材と、を有している。

　本発明によれば、応力の集中を緩和してドア本体の破断を抑制することができる

図１は、本実施形態に係る車両用バックドアの構成を示す説明図である。図２は、第１索状部材の詳細な構造を示す図である。図３は、ブラケットの構成を示す説明図である。図４は、図３に示すＡＡ線に沿う断面図である。図５は、ブラケットの変形例を示す説明図である。図６は、ブラケットの変形例を示す説明図である。図７は、変形例に係る車両用バックドアの構成を示す説明図である。図８は、変形例に係る車両用バックドアの構成を示す説明図である。図９は、変形例に係る索状部材の構造を示す図である。

　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

　本実施形態にかかる車両用バックドアについて説明する。この車両用バックドアは、ハッチバック式の自動車に適用されており、車体後部の開口部を開閉する。車両用バックドアの上端部は、車体のルーフ後端に、図示しないヒンジ機構を介して連結されており、車両用バックドアは、ヒンジ機構を中心に上下方向に回動する。

　図１において、車両用バックドアは、樹脂製のパネル部材から構成されるドア本体１と、ドア本体１に設けられる第１及び第２索状部材５０、６０とを主体に構成されている。

　ドア本体１は、車両室内側のドア半体を形成するドアインナパネル１０と、車両室外側のドア半体を形成するドアアウタパネル３０（図６参照）とを備えている。ドアインナパネル１０及びドアアウタパネル３０は、例えばガラス繊維強化樹脂などの樹脂材料から形成される成形品であり、各々１枚のパネルとして形成されている。ドアインナパネル１０の周縁部とドアアウタパネル３０の周縁部とは、例えば接着剤により接合され、ドア本体１は、その内部に空間が形成された閉断面に構成されている。図１において、ドア本体１は、車両後方から眺めた状態が示されており、ドアアウタパネル３０は省略され、ドアインナパネル１０のみが記載されている。

　ドアインナパネル１０は、車両用バックドアの意匠及び機能に必要な凹凸及び開口といった所要の造形が施されているが、全体として平坦な形状に形成されている。図１では、ドアインナパネル１０に形成される凹凸及び開口などの詳細な造形は省略されている（後述する図７、８においても同様）。

　ドアインナパネル１０の略中央には、リアウィンドに対応する開口部１５が形成されている。ドアインナパネル１０は、開口部１５の上側に位置するアッパー部１１と、開口部１５の左右にそれぞれ位置するサイド部１２、１３と、開口部１５の下側に位置するロア部１４とで構成されている。

　ドアインナパネル１０には、ドアインナパネル１０の剛性を補うための複数の補剛部材２０、２１、２２が設けられている。個々の補剛部材２０、２１、２２は、金属などの剛性の高い材料から形成されている。

　第１補剛部材２０は、アッパー部１１と左側のサイド部１２との間に跨がるように、及びアッパー部１１と右側のサイド部１３との間に跨がるようにそれぞれ設けられている。第１補剛部材２０は、ルーフ後端にドア本体１を連結するヒンジ機構が取り付けられている取付部分を補強している。第２補剛部材２１は、左側のサイド部１２とロア部１４との間に跨がるように、及び右側のサイド部１３とロア部１４との間に跨がるようにそれぞれ設けられている。第３補剛部材２２は、ロア部１４の中央下側に設けられている。第３補剛部材２２は、ドア本体１を車体にロックするためのロック機構のラッチユニットが取り付けられる取付部分を補強している。

　第１及び第２索状部材５０、６０は、各補剛部材２０、２１、２２の間に架設され、ドアインナパネル１０の開口部１５の周囲を１周するように配索されている。第１及び第２索状部材５０、６０は、後面衝突のようにドア本体１に大きな荷重が作用した際に、分断されたドア本体１の各々が飛散することを抑制する役割を担っている。

　第１索状部材５０は、ドア本体１の中央を境に、ドア本体１の右側と左側とにそれぞれ設けられている。右側の第１索状部材５０と左側の第１索状部材５０とは、ドア本体１の中央を境に、左右対称に構成されている。第１索状部材５０は、第１固定点である第１補剛部材２０から、それぞれ中継点である第２補剛部材２１及びロア部１４の所定部位を経由して、第２固定点である第３補剛部材２２にかけて配索されている。

　第１索状部材５０は、第１及び第２固定点並びに２つの中継点を含む各配索点の間を最短距離で通る最短経路ではなく、所定の経路に沿うように配索されている。第１索状部材５０の全長が最短経路の全長よりも十分に長くなるように、且つ、車両用バックドアを構成するドア部品と第１索状部材５０との干渉を避けるようにとの観点から、第１索状部材５０が配索される経路は予め設定されている。

　図１及び図２に示すように、第１索状部材５０は、ワイヤ５１と、取付部材５２と、ブラケット５６とを備えている。

　ワイヤ５１は、第１索状部材５０を構成する索状の本体部である。ワイヤ５１は、ドア本体１が破断してワイヤ５１に大きな引張荷重が作用した場合であっても容易に破断することがないように、十分な強度を備えている。例えば、ワイヤ５１は、複数の金属製の芯線を撚り合わせて構成されている。ただし、ワイヤ５１は、上述した強度を備えていればよく、炭素繊維を撚り合わせた構成などであってもよい。また、ワイヤ５１は、一定の幅を備える帯状の部材から構成されてもよい。

　取付部材５２は、ワイヤ５１の両端に設けられている。ワイヤ５１の一方の端部に対応する取付部材５２（以下、必要に応じて「第１取付部材５２」という）は、ワイヤ５１の一方の端部を第１補剛部材２０に固定する。ワイヤ５１の他方の端部に対応する取付部材５２（以下、必要に応じて「第２取付部材５２」という）は、ワイヤ５１の他方の端部を第３補剛部材２０に固定する。

　取付部材５２は、ワイヤ５１の端部が容易に外れることがないように、ワイヤ５１の端部に対して強固に固定されている。例えば、取付部材５２は圧着端子であり、ワイヤ５１の端部に圧着されている。取付部材５２には、ボルトなどの締結部材５４を挿通する開口が形成されている。取付部材５２は、締結部材５４により、第１補剛部材２０及び第３補剛部材２２に対して固定状態で取り付けられる。

　ブラケット５６は、ワイヤ５１において第１取付部材５２と第２取付部材５２との間に位置する中間部に、１カ所以上設けられている。具体的には、ブラケット５６は、ワイヤ５１の中央部と第１取付部材５２との間、及びワイヤ５１の中央部と第２取付部材５２との間にそれぞれ設けられている。第１取付部材５２側に位置するブラケット５６（以下、必要に応じて「第１ブラケット５６」という）は、第２補剛部材２０にワイヤ５１を保持する。第２取付部材５２側に位置するブラケット５６（以下、必要に応じて「第２ブラケット５６」という）は、ロア部１４にワイヤ５１を保持する。

　図３及び図４において、ブラケット５６は、平板を折り曲げ加工して形成されており、環状に湾曲する環状部５６ｃと、環状部５６ｃに繋がる一対の取付片５６ａ、５６ｂとを備えている。

　環状部５６ｃの内部には、空間が形成されており、ワイヤ５１が挿通されている。環状部５６ｃの内径はワイヤ５１の外径よりも大きく設定されており、環状部５６ｃは、ワイヤ５１の外周を環状に取り囲んでいる。この構成により、ブラケット５６は、ワイヤ５１を移動自在に保持する。

　一対の取付片５６ａ、５６ｂは、環状部５６ｃをドア本体１０に取り付ける部位であり、ボルトなどの締結部材５８を挿通する開口５６ｄが形成されている。ブラケット５６は、締結部材５８により、第２補剛部材２１及びロア部１４に対して固定状態で取り付けられる。

　図１に示すように、第２索状部材６０は、アッパー部１１に設けられている。第２索状部材６０は、左側の第１補剛部材２０から右側の第１補剛部材２０にかけて、水平方向に配索されている。第２索状部材６０は、ワイヤ６１と、取付部材６２とを備えている。

　ワイヤ６１及び取付部材６２の構成は、それぞれ第１索状部材５０のワイヤ５１及び取付部材５２の構成と対応している。すなわち、ワイヤ６１の一方の端部に対応する取付部材６２は、左側の第１補剛部材２０にワイヤ６１の一方の端部を固定する。ワイヤ６１の他方の端部に対応する取付部材６２は、右側の第１補剛部材２０にワイヤ６１の他方の端部を固定する。取付部材６２は、締結部材６４により、左右の第１補剛部材２０に対して固定状態で取り付けられる。

　左上の第１補剛部材２０から、左中央の第２補剛部材２１、中央下側の第３補剛部材２２、右中央の第２補剛部材２１及び右上の第１補剛部材２０の各々を経由して、左上の第１補剛部材２０に戻るまで、第１索状部材５０及び第２索状部材６０が連続的に配索されている。これにより、開口部１５の周囲に位置する、アッパー部１１、左側のサイド部１２、ロア部１４、右側のサイド部１３と同様、５つの補剛部材２０、２１、２２を介して３つの索状部材５０、６０が閉ループ状に接続される。

　後面衝突などのように車両用バックドアに大きな荷重が入力した場合には、ドア本体１が破断して、飛散する可能性がある。しかしながら、ドア本体１の要所には索状部材５０、６０が配索されているので、破断によって分割されたドア本体１同士を索状部材５０、６０によって繋ぎ止めることができる。これにより、ドア本体１の飛散を抑制することができる。

　また、本実施形態に係る車両用バックドアによれば、第１補剛部材２０から第３補剛部材２２まで配索されるワイヤ５１の中間部には、ドア本体１に対してワイヤ５１を保持するブラケット５６が設けられている。このブラケット５６は、ワイヤ５１の移動を許容する構成となっている。取付部材５２とワイヤ５１とが固定されているため、ドア本体１の破損に伴って取付部材５２が移動した場合には、ワイヤ５１が引っ張られる状況が発生する。このような状況であっても、ワイヤ５１の中間部はブラケット５６に対して移動することができるので、ドア本体１に取り付けられたブラケット５６に大きな負荷が作用することを抑制することできる。この結果、ドア本体１におけるブラケット５６の取付点（中継点）に応力が集中することを緩和することができるので、ドア本体１の破断を抑制することができる。

　本実施形態の第１索状部材５０と対比して、複数のワイヤ、例えば第１から第３までの３つのワイヤを連続的に配索する構成を考える。すなわち、第１ワイヤの一端を第１補剛部材２０（第１固定点）に固定し、その他端を第２補剛部材２１（中継点）に固定する。第２ワイヤの一端を第２補剛部材２１（中継点）に固定し、その他端をロア部１４（中継点）に固定する。同様に、第３ワイヤの一端をロア部１４（中継点）に固定し、その他端を第３補剛部材（第２固定点）に固定する。このような構成であっても、第１索状部材５０と同様に、第１補剛部材２０から、第２補剛部材２１及びロア部１４を経由して、第３補剛部材２２まで、３つのワイヤが連続的に配索される。

　しかしながら、このような両端固定のワイヤを複数連ねる構成の場合、中継点においてもワイヤが強固に固定されている。よって、固定点に引きずられてワイヤが引っ張られた場合には、中継点に大きな負荷が作用する。この結果、ドア本体１の中継点に応力が集中し、ドア本体１が破断する虞がある。この点、本実施形態の第１索状部材５０によれば、上述した通り、ドア本体１の中継点にはブラケット５６を適用しているので、この中継点に応力が集中することを緩和することができる。これにより、ドア本体１の破断を抑制することができる。

　また、ワイヤに過度な引張力が発生することを抑制するために、ワイヤの長さには、配索点間の最短経路の長さよりも十分な余裕を持たせる必要がある。両端固定のワイヤを複数連ねる構成の場合、個々のワイヤに対して余裕を設定する必要がある。一方、本実施形態の構成によれば、ワイヤ５１の中間部を保持するブラケット５６においてワイヤ５１の移動が許容されている。よって、ワイヤ５１の全長に所定のマージンに相当する余長（ゆとり）を持たせておけば、ワイヤ５１が移動することで、各配索点間でマージン分の余長を利用することできる。これにより、複数のワイヤを配策する場合と比較して、ワイヤ５１の全長を短くすることができる。したがって、ワイヤ５１による重量増及びコスト増を抑制することができる。

　本実施形態の第１索状部材５０によれば、ワイヤ５１の両端が固定され、ワイヤ５１の中間部がブラケット５６によって保持されている。ワイヤ５１の両端が固定されているため、ドア本体１の破損などにより、ワイヤ５１の端部が引っ張られるような状況が発生する。ワイヤ５１の端部が引っ張られるような場合であっても、ワイヤ５１の中間を保持するブラケット５６に大きな負荷が作用することを抑制することできる。この結果、ドア本体１に応力が集中することを緩和することできるので、ドア本体１の破断を抑制することができる。

　また、本実施形態に係る車両用バックドアによれば、ブラケット５６の環状部５６ｃがワイヤ５１の外周を環状に取り囲むように構成されている。このため、ワイヤ５１の外周がブラケット５６によって緊密に挟持されず、ワイヤ５１の外周とブラケット５６との間に隙間が確保される。この隙間により、ブラケット５６はワイヤ５１の移動を許容することができる。

　また、本実施形態の車両用バックドアによれば、ワイヤ５１を移動自在に保持する保持部材が、ドア本体１に取り付けられるブラケット５６で構成されている。この構成によれば、ドア本体にブラケット５６を取り付けることで、ワイヤ５１を簡単に保持することができる。

　一方で、本実施形態のブラケット５６は、ワイヤ５１の外周を環状に取り囲んでいるため、ワイヤ５１が引っ張られた場合であっても、ワイヤ５１はブラケット５６から外れることなく保持される。しかしながら、ブラケット５６は、ワイヤ５１の移動を許容することができる。このため、ワイヤ５１が引っ張られた場合であっても、ワイヤ５１を逃がすことができるので、ブラケット５６がワイヤ５１とともに引っ張られることがなく、ブラケット５６に大きな負荷が作用することを抑制することができる。これにより、ドア本体１に応力が集中することを緩和することできるので、ドア本体１の破断を抑制することができる。

　なお、上述した実施形態では、平板を湾曲させた構成のブラケット５６を例示した。しかしながら、ブラケット５６は、ワイヤ５１の外周との間に隙間を保持した状態でワイヤ５１の外周を抱持する構成であればよい。例えば、図５に示すように、ブラケット５６は、閉ループとなるリング状に形成されたリング部５６ｅと、リング部５６ｅをドア本体１に取り付ける取付部５６ｆとで構成されてもよい。リング部５６ｅにワイヤ５１を挿通することで、リング部５６ｅによってワイヤ５１を移動自在に保持することができる。

　上述した実施形態では、ブラケット５６をドアインナパネル１０に取り付けている。しかしながら、互いに対向するドアインナパネル１０とドアアウタパネル３０との間の空間部に、ワイヤ５１が配索される。よって、図６に示すように、ドアアウタパネル３０に設けられたブラケット３５が、ワイヤ５１を移動自在に保持してもよい。図６に示すブラケット３５は、ドアアウタパネル３０に取り付けられたブラケット本体３６と、ブラケット本体３６に形成された貫通孔３７とを有している。ブラケット３５は、貫通孔３７にワイヤ５１を挿通することで、ワイヤ５１を移動自在に保持することができる。

　また、上述した実施形態では、第１索状部材５０に対して、ワイヤ５１の中間部を保持するブラケット５６を適用しているが、第２索状部材６０に対してはブラケットを適用していない。しかしながら、第２索状部材６０に対して、ワイヤ６１の中間部を保持するブラケットを適用してもよい。

　また、上述した実施形態では、ワイヤ５１の中間部の２カ所にブラケット５６が設定されている。しかしながら、ドア本体１において想定される破断箇所をワイヤ５１が跨ぐようにブラケット５６が設けられればよく、ブラケット５６の個数は、ドア本体１の構造に依存して決定してもよい。

　例えば、図７は、変形例に係るドアインナパネル７０を示す。このドアインナパネル７０は、アッパー部７１と、左右にそれぞれ位置するサイド部７２、７３と、ロア部７４とで構成されている。第１索状部材５０のワイヤ５１は、サイド部７２、７３からロア部７４へと跨がる補剛部材８０から、ラッチユニットを補強する補剛部材８１まで配索されている。ワイヤ５１の中間部には、ブラケット５６が一カ所に設けられており、このブラケット５６により、ワイヤ５１の中間部が移動自在に保持されている。

　上述した実施形態では、ドア本体１にブラケット５６を取り付け、このブラケット５６を介して、ワイヤ５１を移動自在に保持している。しかしながら、ブラケット５６のような着脱可能な別部品ではなく、ドア本体１を構成するドア部品によって、ワイヤ５１を移動自在に保持してもよい。

　例えば、図８は、変形例に係るドアインナパネル９０を示す。第１索状部材５０のワイヤ５１は、左側のサイド部９２の補剛部材９５から、右側のサイド部９３の補剛部材９５まで配索されている。ワイヤ５１の中間部は、ラッチユニットを補強する補剛部材１００に形成された貫通孔１０１、１０２に挿通されている。補剛部材８１の貫通孔１０１、１０２により、ワイヤ５１の中間部が移動自在に保持されている。

　この構成によれば、ドア部品である補剛部材８１を保持部材として流用することができるので、部品点数及びコストの増加を抑制することができる。また、補剛部材８１の貫通孔１０１、１０２にワイヤ５１を挿通することで、ワイヤ５１の移動を許容することができる。

　また、本実施形態によれば、ワイヤ５１の両端のみに、ワイヤ５１を固定的に保持する取付部材５２を設けている。しかしながら、図９に示すように、ワイヤ５１の全長などを考慮して、ワイヤ５１の中間部の一カ所又は複数カ所に、ワイヤ５１を固定状態で保持する取付部材５２を設けてもよい。

　また、ワイヤ５１の両端のみならず、両端の近傍に取付部材５２を設け、取付部材５２よりも外側にワイヤ５１の端部を含む余剰部分を設けてもよい。すなわち、ワイヤ５１は、少なくとも第１固定点から第２固定点にかけて配索されていればよい。

　また、本実施形態では、ワイヤ５１の両端に取付部材５２を設けている。しかしながら、ワイヤ５１の両端をループ状に折り返し、ループ状の両端に締結部材５４をそれぞれ挿入して、ワイヤ５１の両端を第１固定点及び第２固定点に固定してもよい。また、ワイヤ５１の両端を第１固定点及び第２固定点に固着してもよい。取付部材５２は、ワイヤ５１とは別体で部材で構成される必要はなく、ワイヤ５１自身が取付部材５２の一部として機能してもよい。

　上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

１　　ドア本体１
１０　ドアインナパネル
２０、２１、２２　補剛部材
３０　ドアアウタパネル
５０　索状部材
５１　ワイヤ
５２　取付部材
５６　ブラケット
７０　ドアインナパネル
８０、８１　補剛部材
９０　ドアインナパネル
９５、１００　補剛部材

Claims

　車体後部の開口部を開閉する車両用バックドアにおいて、
　樹脂製のパネル部材から構成されるドア本体と、
　前記ドア本体に設けられる索状部材と、を有し、
　前記索状部材は、
　前記ドア本体の第１固定点から第２固定点にかけて配索される索状の本体部と、
　前記第１固定点に取り付けられ、前記索状の本体部を前記第１固定点に固定する第１取付部材と、
　前記第２固定点に取り付けられ、前記索状の本体部を前記第２固定点に固定する第２取付部材と、
　前記ドア本体に設けられ、前記索状の本体部において前記第１取付部材と前記第２取付部材との間の中間部を移動自在に保持する保持部材と、
を有する車両用バックドア。
　前記第１取付部材は、前記索状の本体部の一方の端部に設けられており、前記一方の端部を前記第１固定点に固定し、
　前記第２取付部材は、前記索状の本体部の他方の端部に設けられており、前記他方の端部を前記第２固定点に固定する
　請求項１記載の車両用バックドア。
　前記保持部材は、前記索状の本体部の外周との間に隙間を設けた状態で、前記索状の本体部の外周を抱持する
　請求項１又は２記載の車両用バックドア。
　前記保持部材は、前記ドア本体に対して着脱可能なブラケットであり、
　前記ブラケットは、前記索状の本体部の外周を環状に取り囲む環状部と、前記環状部を前記ドア本体に取り付ける取付片とを備える
　請求項１から３いずれか一項記載の車両用バックドア。
　前記保持部材は、前記ドア本体を構成するドア部品であり、
　前記ドア部品は、前記索状の本体部を挿通させる貫通孔を備える
　請求項１から３いずれか一項記載の車両用バックドア。