JP5772882B2 - 車両用バックドア - Google Patents

Description

本発明は、車両用バックドアに関する。

下記特許文献１には、ＦＲＰ（繊維強化樹脂）部材を用いたＦＲＰ製自動車用外板部材について開示されている。この先行技術では、ＦＲＰ製外板とＦＲＰ製内板とが対面した状態で接合されている。つまり、同じ材料同士で接合されている。このため、部材間において熱膨張による寸法差を考慮する必要がない。

特開２００５−２１２５９０号公報

これに対して、強化繊維が含有されていない樹脂部材とＦＲＰ部材とを接合させた場合、樹脂部材の方がＦＲＰ部材よりも線膨張係数が大きいため、高温時における熱膨張により生じるＦＲＰ部材との間の寸法差により樹脂部材には熱歪みが生じる。

本発明は、上記事実を考慮して、繊維強化樹脂部材と当該繊維強化樹脂部材よりも線膨張係数の大きい樹脂部材とを接合させた場合において、熱膨張により生じる部材間の寸法差を吸収することができる車両用バックドアを得ることが目的である。

請求項１記載の本発明に係る車両用バックドアは、繊維強化樹脂部材で形成され、車室内側に配置されてバックドア内板を構成するドアインナパネルと、前記繊維強化樹脂部材よりも線膨張係数の大きい樹脂部材で形成されると共に前記ドアインナパネルと接合され、前記ドアインナパネルの車室外側に配置されると共にバックドア外板を構成するドアアウタパネルと、前記ドアアウタパネルにおける前記ドアインナパネルとの接合部の内側の車両外側面に配置され、当該ドアアウタパネルの面方向において車両幅方向に対して車両上下方向に傾斜した状態で一方向に沿って延在された第１弛み部と、車両幅方向に対して車両上下方向に傾斜した状態で他方向に沿って延在された第２弛み部と、を有すると共にそれぞれの延在方向に対して直交する方向に沿って切断されたときの断面形状が凸状又は凹状に形成された弛み部と、前記ドアアウタパネルを貫通する水抜き孔の車両上下方向下方側に配置され、前記弛み部の一部を構成し互いに交叉する交叉部と、前記弛み部の他の一部を構成し、前記交叉部を頂部として、車両幅方向外側へ向かうにつれて車両上下方向下方へ向かって傾斜する傾斜部と、を有している。

請求項１記載の本発明に係る車両用バックドアでは、線膨張係数の異なる繊維強化樹脂部材と樹脂部材とが接合されている。樹脂部材における繊維強化樹脂部材との接合部の内側には弛み部が設けられている。この弛み部は、樹脂部材の面方向において異なる二方向に沿って延在されると共に、当該弛み部の延在方向に対して直交する方向に沿って切断されたときの断面形状が、凸状又は凹状に形成されている。

樹脂部材と繊維強化樹脂部材とでは、樹脂部材の方が繊維強化樹脂部材よりも線膨張係数が大きいため、高温時における熱膨張により樹脂部材と繊維強化樹脂部材との間で寸法差が生じ、樹脂部材に熱歪みが発生する。

このため、本発明では、樹脂部材において、断面形状が凸状又は凹状を成す弛み部が設けられることにより、樹脂部材が熱膨張したときに当該弛み部が樹脂部材の面方向に沿って圧縮され、弛み部における隙間が潰れる。すなわち、弛み部が圧縮変形することによって、樹脂部材の面方向に沿って生じた繊維強化樹脂部材との間の寸法差が二方向（一方向及び他方向）で吸収されることになる。また、弛み部は、第１弛み部と第２弛み部とを含んで構成されており、第１弛み部及び第２弛み部は、車両幅方向に対して車両上下方向に傾斜した状態で延在されている。これにより、第１弛み部及び第２弛み部のそれぞれにおいて、樹脂部材の面方向に沿って生じた繊維強化樹脂部材との間の寸法差を二方向（車両幅方向及び車両上下方向）で吸収することができる。
ここで本発明では、車室内側に配置されてバックドア内板を構成するドアインナパネルが繊維強化樹脂部材で形成されている。さらに、ドアインナパネルの車室外側に配置されると共にバックドア外板を構成するドアアウタパネルが樹脂部材で形成されている。ドアアウタパネルに設けられた弛み部は、当該ドアアウタパネルの面方向において異なる二方向に沿って延在されており、互いに交叉する交叉部がドアインナパネルを貫通する水抜き孔の車両上下方向下方側に配置されている。また、弛み部は当該交叉部を頂部として、車両幅方向外側へ向かうにつれて車両上下方向下方へ向かって傾斜する傾斜部が設けられている。このため、水抜き孔から車外側へ排出された水を弛み部の交叉部から傾斜部を通じて車両幅方向外側かつ車両幅方向下方側へ案内することができる。

請求項２記載の本発明に係る車両用バックドアは、請求項１記載の本発明に係る車両用バックドアにおいて、前記第１弛み部と前記第２弛み部は互いに繋がり連続的に形成されている。

請求項２記載の本発明に係る車両用バックドアでは、第１弛み部と第２弛み部とが連続的に形成されているため、第１弛み部と第２弛み部とが不連続の状態で形成された場合と比較して、熱膨張により樹脂部材と繊維強化樹脂部材との間で生じる寸法差を吸収できる量が増える。

請求項３記載の本発明に係る車両用バックドアは、請求項１又は請求項２に記載の車両用バックドアにおいて、前記弛み部は、前記樹脂部材において、当該樹脂部材の成形時における樹脂の流動方向に対して交叉する方向に沿って形成されている。

請求項３記載の本発明に係る車両用バックドアでは、樹脂部材において、当該樹脂部材の成形時における樹脂の流動方向に対して交叉する方向に沿って弛み部は形成されている。樹脂部材における熱膨張量は、樹脂の流動方向に沿った方向の方が、当該流動方向に対して交叉する方向よりも大きくなる。このため、本発明では、弛み部が形成される方向を特定することによって、熱膨張により生じた樹脂部材と繊維強化樹脂部材との間の寸法差を効率良く吸収することができる。

請求項４記載の本発明に係る車両用バックドアは、請求項１〜請求項３の何れか１項記載の本発明に係る車両用バックドアにおいて、前記弛み部は、意匠面に露出しない箇所に設けられている。

請求項４記載の本発明に係る車両用バックドアでは、弛み部は、意匠面に露出しない箇所に設けられているため、弛み部が設けられたとしても意匠上の不都合は生じない。

以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車両用バックドアは、繊維強化樹脂部材と当該繊維強化樹脂部材よりも線膨張係数の大きい樹脂部材とを接合させた場合において、熱膨張により生じる部材間の寸法差を効果的に吸収することができる、という優れた効果を有する。また、弛み部を利用して水抜き孔から排出された水を目的の方向へ案内することができる、という優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係る車両用バックドアは、第１弛み部と第２弛み部とが不連続の状態で形成された場合と比較して、熱膨張による樹脂部材と繊維強化樹脂部材との間の寸法差をより効果的に吸収することができる、という優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係る車両用バックドアは、熱膨張により生じた樹脂部材と繊維強化樹脂部材との間の寸法差をより効果的に吸収することができる、という優れた効果を有する。

請求項４記載の本発明に係る車両用バックドアは、意匠上の制約を受けることなく弛み部を形成することができる、という優れた効果を有する。

本実施形態に係る樹脂製の車両用外板部材が適用されたバックドアにおいて、図４における要部が拡大された状態を示す要部拡大斜視図である。 図１の２−２線に沿って切断された状態を示す縦断面図である。 （Ａ）は、図１の３（Ａ）−３（Ａ）線に沿った切断された状態を示す水平断面図であり、（Ｂ）は、本実施形態に係る樹脂製の車両用外板部材が熱膨張した状態を示す水平断面図である。 本実施形態に係る樹脂製の車両用外板部材が適用されたバックドアを車両斜め後方側から見た斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、図３（Ａ）、（Ｂ）のそれぞれ比較例である。

以下、図面を用いて、本発明に係る本発明の実施形態に係る樹脂製の車両用外板部材の一実施形態について説明する。なお、これらの図において、適宜示される矢印ＦＲは車両前方側、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印Ｗは車両幅方向、矢印ＯＵＴは車両外方向を示している。

（樹脂製の車両用外板部材の構成）
図４に示されるように、車両１０の後端部にはドア開口部１２が形成されており、当該ドア開口部１２の上縁部には、ドアヒンジが設けられている。このドアヒンジによって樹脂製の車両用外板部材としてのバックドア１４が回動可能に支持されており、当該バックドア１４によってドア開口部１２は開閉可能とされている。

なお、バックドア１４の上部には、バックドアウインドガラス１６が取り付けられている。また、バックドア１４の下部中央には、一般面１４Ａよりも車両前後方向前方側へ向かって凹んだ状態でライセンスプレート取付部１８が設けられており、当該ライセンスプレート取付部１８には、仮想線で示すライセンスプレート２０が取り付け可能とされている。

図２には、バックドア１４の下部中央において、車両上下方向に沿って切断された状態が示されている。図２に示されるように、バックドア１４は、車室内側に配置されてドア内板を構成する繊維強化樹脂（ＦＲＰ）部材としてのドアインナパネル２２と、このドアインナパネル２２の車室外側に配置されると共にドア外板を構成する樹脂部材としてのドアアウタパネル２４と、を備えている。なお、繊維強化樹脂部材よりも線膨張係数の大きい樹脂部材としては、例えば、ＴＳＯＰ（Toyota Super Olefin Polymer（登録商標）；ＰＰとＥＰＤＭとを主成分とする熱可塑性樹脂）等が挙げられる。

図示はしないが、例えば、ドアインナパネル２２は車両後方側から見た正面視で矩形状を成しており、ドアインナパネル２２の外縁部には、接着剤２６が塗布され、当該接着剤２６を介して、ドアインナパネル２２とドアアウタパネル２４とが接合（接合部２８）されるようになっている。

また、ドアインナパネル２２の面方向に沿った接合部２８の内側には、車両後方側へ向かって突出する突出部３０、３２が設けられており、当該突出部３０、３２は車両幅方向に沿ってそれぞれ延在されている。突出部３０、３２の頂部３０Ａ、３２Ａは、ドアインナパネル２２と対向する面を有しており、当該頂部３０Ａ、３２Ａには接着剤３４、３６がそれぞれ塗布される。

バックドア１４の下部中央において、ドアアウタパネル２４に設けられたエンブレム３８の車両上下方向下方側には、バックドア１４を開放させるためのバックドアハンドル（図示省略）が車両前後方向に沿って揺動可能に配設されている。ドアアウタパネル２４には、このバックドアハンドルが挿通される挿通部（図示省略）が形成されると共に、当該挿通部の車両上下方向下方側には、挿通部内から進入する水分を車外へ排出するための水抜き孔４０が形成されている。

ドアインナパネル２２に設けられた突出部３０、３２の頂部３０Ａ、３２Ａは、当該挿通部の周辺部に相当し、接着剤３４、３６によってドアアウタパネル２４とドアインナパネル２２とが接合されると共に、ドアアウタパネル２４とドアインナパネル２２との間がシールされている。

図１に示されるように、ドアアウタパネル２４のライセンスプレート取付部１８には、水抜き孔４０の車両上下方向下方側を頂部（交叉部）４２として山状に形成された弛み部としての凸部４４が形成され、当該凸部４４は車両後方側へ向かって突出している。

具体的に説明すると、凸部４４は、頂部４２を中心にして、車両幅方向右側において、車両幅方向外側へ向かうにつれて車両上下方向下方側へ傾斜する（車両幅方向に対して車両上下方向に傾斜する）第１弛み部としての傾斜部４６と、車両幅方向左側において、車両幅方向外側へ向かうにつれて車両上下方向下方側へ傾斜する第２弛み部としての傾斜部４８と、を含んで構成されている。

また、凸部４４は、その長手方向に対して直交する幅方向に沿った断面において、図３（Ａ）に示されるように、凸状のＲ形状とされ、当該凸部４４において互いに略対向する対向面４４Ａと対向面４４Ｂの間には、隙間５０が設けられている。なお、この凸部４４は、ドアアウタパネル２４の成形時における樹脂の流動方向に対して交叉する方向に沿って形成されている。

（樹脂製の車両用外板部材の作用・効果）
図３（Ａ）に示されるように、バックドア１４の一部を構成するドアインナパネル２２は繊維強化樹脂によって形成され、バックドア１４の他の一部を構成するドアアウタパネル２４は樹脂部材によって形成されている。そして、当該ドアアウタパネル２４とドアインナパネル２２とは、接着剤２６によって接合され一体化されている。

一般的に、図５（Ａ）に示されるように、線膨張係数の異なる樹脂部材１００と繊維強化樹脂部材１０２とを互いに接合させた場合、樹脂部材１００の方が繊維強化樹脂部材１０２よりも線膨張係数が大きいため、図５（Ｂ）に示されるように、高温時における熱膨張により、樹脂部材１００と繊維強化樹脂部材１０２との間で寸法差が生じ、樹脂部材１００に熱歪みが発生する。

このため、本実施形態では、図３（Ａ）に示されるように、ドアアウタパネル２４には凸部４４が設けられている。これにより、ドアアウタパネル２４が熱膨張したときに当該凸部４４がドアアウタパネル２４の面方向に沿って圧縮され、図３（Ｂ）に示されるように、凸部４４における隙間５０が潰れるようになっている。すなわち、当該凸部４４が圧縮変形することによって、ドアアウタパネル２４の面方向に沿って生じたドアインナパネル２２との間の寸法差が吸収されることになる。

つまり、本実施形態によれば、樹脂部材で形成されたドアアウタパネル２４と繊維強化樹脂部材で形成されたドアインナパネル２２を互いに接合させた場合において、熱膨張により生じるドアアウタパネル２４とドアインナパネル２２との間の寸法差を吸収することができる。

ここで、図１に示されるように、凸部４４は、車両後方側から見た正面視で山状を成しており、頂部４２を中心に車両幅方向に対して車両上下方向に傾斜した状態で傾斜部４６及び傾斜部４８が形成されている。このため、当該傾斜部４６及び傾斜部４８は、それぞれにおいて、熱膨張によりドアアウタパネル２４の面方向に沿って生じるドアインナパネル２２との間の寸法差を二方向（車両幅方向及び車両上下方向）で吸収することができる。

また、凸部４４は、頂部４２を中心に傾斜部４６及び傾斜部４８が繋がった状態で連続して形成されている。これにより、傾斜部４６と傾斜部４８とが不連続の状態で形成された場合と比較して、熱膨張によりドアアウタパネル２４とドアインナパネル２２との間で生じる寸法差を吸収できる量が増える。つまり、当該寸法差をより効果的に吸収することができる。

また、本実施形態では、凸部４４はライセンスプレート取付部１８に設けられている。このため、当該ライセンスプレート取付部１８に仮想線で示すライセンスプレート２０が取り付けられた状態では、凸部４４は外部に露出しないことになる。したがって、ドアアウタパネル２４に凸部４４が設けられたとしても意匠上の不都合は生じない。換言すると、意匠上の制約を受けることなく凸部４４を形成することができる。

ところで、一般的に、樹脂部材における熱膨張量は、樹脂部材の成形時における樹脂の流動方向に沿った方向の方が、当該流動方向に対して交叉する方向よりも大きくなる。このため、本実施形態では、当該樹脂の流動方向に対して交叉する方向に沿って凸部４４が形成されることによって、熱膨張により生じたドアアウタパネル２４とドアインナパネル２２との寸法差を効率良く吸収することができる。なお、樹脂の流動方向は、図示はしないが、ドアインナパネル２２を成形する際の金型におけるゲート位置によって異なってくるため、これに併せて適宜凸部４４の形状は変えても良い。

また、本実施形態では、山状を成す凸部４４の頂部４２は、ドアインナパネル２２を貫通する水抜き孔４０の車両上下方向下方側に配置されている。この頂部４２を中心にして、車両幅方向右側、車両幅方向左側において、車両幅方向外側へ向かうにつれて車両上下方向下方側へ傾斜する傾斜部４６、４８がそれぞれ設けられている。

このため、水抜き孔４０から車外側へ排出された水を頂部４２から傾斜部４６、４８を通じて車両幅方向外側かつ車両幅方向下方側へ案内することができる。すなわち、凸部４４を利用して水抜き孔４０から排出された水を目的の方向（矢印方向）へ案内することができる。

（その他の実施形態）
なお、本実施形態で、図２に示されるように、弛み部として車室外側へ向かって突出する凸部４４を例に挙げて説明したが、車室内側へ向かって凹む凹部であっても良い。また、本実施形態では、図１に示されるように、凸部４４は正面視で山状を成しているが、凸部の形状はこれに限るものではない。

例えば、図示はしないが、十字状やアスタリスク状に形成されても良い。また、弛み部を構成する第１弛み部と第２弛み部とは必ずしも交叉させる必要はなく、第１弛み部としての傾斜部４６と第２弛み部としての傾斜部４８とが不連続であっても勿論良い。但し、排水性を考慮すると、傾斜部４６の車両上下方向上端部と傾斜部４８の車両上下方向上端部とが車両上下方向において一部ラップしていることが望ましい。

また、本発明では、樹脂部材の面方向に沿って生じた熱歪みを吸収することができれば良いため、例えば、ドアアウタパネル２４において長手方向（一方向）及び当該長手方向に対して直交する幅方向（他方向）に沿ってそれぞれ不連続の状態で凸部が形成されても良い。

さらに、本実施形態では、ドアインナパネル２２とドアアウタパネル２４の接合部２８において、接着剤２６が用いられているが、接着剤２６に限るものではなく、ボルトや溶着による接合であっても良い。

さらにまた、本実施形態では、樹脂製の車両用外板部材として、図４に示すバックドア１４におけるライセンスプレート取付部１８について説明したが、ライセンスプレート取付部１８以外の箇所でも適用可能である。また、バックドア１４以外にもルーフパネル５２、サイドドア５４、ボンネット（図示省略）等にも適用可能である。なお、これらへの適用において、意匠面に露出するような場合、意匠デザインと絡めて弛み部が形成されるようにしても良い。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０ 車両
１４ バックドア（樹脂製の車両用外板部材）
２２ ドアインナパネル（繊維強化樹脂部材）
２４ ドアアウタパネル（樹脂部材）
２８ 接合部
４０ 水抜き孔
４２ 頂部（交叉部）
４４ 凸部（弛み部）
４６ 傾斜部（第１弛み部）
４８ 傾斜部（第２弛み部）
５２ ルーフパネル（樹脂製の車両用外板部材）
５４ サイドドア（樹脂製の車両用外板部材）

Claims (4)

1. 繊維強化樹脂部材で形成され、車室内側に配置されてバックドア内板を構成するドアインナパネルと、
   前記繊維強化樹脂部材よりも線膨張係数の大きい樹脂部材で形成されると共に前記ドアインナパネルと接合され、前記ドアインナパネルの車室外側に配置されると共にバックドア外板を構成するドアアウタパネルと、
   前記ドアアウタパネルにおける前記ドアインナパネルとの接合部の内側の車両外側面に配置され、当該ドアアウタパネルの面方向において車両幅方向に対して車両上下方向に傾斜した状態で一方向に沿って延在された第１弛み部と、車両幅方向に対して車両上下方向に傾斜した状態で他方向に沿って延在された第２弛み部と、を有すると共にそれぞれの延在方向に対して直交する方向に沿って切断されたときの断面形状が凸状又は凹状に形成された弛み部と、
   前記ドアアウタパネルを貫通する水抜き孔の車両上下方向下方側に配置され、前記弛み部の一部を構成し互いに交叉する交叉部と、
   前記弛み部の他の一部を構成し、前記交叉部を頂部として、車両幅方向外側へ向かうにつれて車両上下方向下方へ向かって傾斜する傾斜部と、
   を有する車両用バックドア。
2. 前記第１弛み部と前記第２弛み部とは互いに繋がり連続的に形成されている請求項１に記載の車両用バックドア。
3. 前記弛み部は、前記樹脂部材において、当該樹脂部材の成形時における樹脂の流動方向に対して交叉する方向に沿って形成されている請求項１又は請求項２に記載の車両用バックドア。
4. 前記弛み部は、意匠面に露出しない箇所に設けられている請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両用バックドア。

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