JP6217332B2 - 樹脂製バックドアの下部構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の車体後部開口に設けられるバックドア、特に、ハッチバック形式の樹脂製バックドアの下部構造に関する。

近年、軽量化を目的として車体の樹脂化が進行しており、自動車の車体後部開口に設けられるバックドアも、樹脂化に際しての様々な課題が検討されている。バックドアを樹脂化する場合の問題点として、板金に比べて剛性が低く、衝撃に対しても弱いため、後面衝突などで車両後方から衝撃荷重が作用した場合にパネルが分断する虞がある。

補強および後面衝突対策として、特許文献１には、板金リンフォースをヒンジ部から窓枠部を経てベルトライン下まで延長するとともに、上端のヒンジ部と下端中央のラッチ部とをワイヤーケーブルで連結することが開示されている。しかし、ヒンジ周辺ならともかく、板金リンフォースをピラー部あるいはベルトライン下まで延長すると重量が増加し、軽量化やコスト削減に対する寄与が小さくなる。

特開２０１０−１５９０３７号公報

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、金属部品に依存せずに剛性および耐衝撃強度を確保でき軽量化およびコスト削減に有利な樹脂製バックドアの下部構造を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明に係る樹脂製バックドアの下部構造は、車体後部開口に開閉可能に設けられた樹脂製バックドアの下部構造であって、上部に窓開口が設けられた樹脂成形品からなるアウターパネルとインナーパネルとが、それらの周縁部および前記窓開口の周縁部で一体に接合され、前記窓開口の上辺を画成する上端部が、前記車体後部開口の上辺にヒンジを介して回動可能に連結され、前記車体後部開口の下辺に固定されたストライカに係脱可能なラッチが、前記インナーパネルの前記窓開口の車両下方に設けられたラッチ収容部に収容され、前記アウターパネルと前記インナーパネルとの間には内部空間が形成され、前記内部空間に、前記上端部と前記窓開口以下の本体部とを連結するワイヤーケーブルおよび／またはハーネスが配索される樹脂製バックドアの下部構造において、前記ラッチ収容部は、前記インナーパネルの内面から前記内部空間に立設された縦壁部を備え、前記縦壁部により前記ラッチを取り囲むように構成された箱型形状であり、前記ラッチ収容部の車幅方向外側の前記縦壁部から車幅方向外側に延びるように一対のリブが設けられ、前記一対のリブ間に、前記ワイヤーケーブルおよび／またはハーネスを配索するための通路が形成され、かつ、前記通路に沿った前記インナーパネルの断面内に強化用長繊維がインサート成形されている。

また、本発明に係る樹脂製バックドアの下部構造の一態様では、前記通路は、前記アウターパネルとの間に閉断面を画成しており、該閉断面に接着剤が充填されている。

また、本発明に係る樹脂製バックドアの下部構造の一態様では、車体後部開口に開閉可能に設けられた樹脂製バックドアの下部構造であって、上部に窓開口が設けられた樹脂成形品からなるアウターパネルとインナーパネルとが、それらの周縁部および前記窓開口の周縁部で一体に接合され、前記窓開口の上辺を画成する上端部が、前記車体後部開口の上辺にヒンジを介して回動可能に連結され、前記車体後部開口の下辺に固定されたストライカに係脱可能なラッチが、前記インナーパネルの前記窓開口の車両下方に設けられたラッチ収容部に収容され、前記アウターパネルと前記インナーパネルとの間には内部空間が形成され、前記内部空間に、前記上端部と前記窓開口以下の本体部とを連結するワイヤーケーブルおよび／またはハーネスが配索される樹脂製バックドアの下部構造において、前記ラッチ収容部は、前記インナーパネルの内面から前記内部空間に立設された縦壁部を備え、前記縦壁部により前記ラッチを取り囲むように構成された箱型形状であり、前記ラッチ収容部の車幅方向外側の前記縦壁部から車幅方向外側に延びるように一対のリブが設けられ、前記一対のリブ間に、前記ワイヤーケーブルおよび／またはハーネスを配索するための通路が形成され、かつ、前記通路は、前記アウターパネルとの間に閉断面を画成しており、該閉断面に接着剤が充填されている。

また、本発明に係る樹脂製バックドアの下部構造の一態様では、前記通路を画成する一対のリブの対向側壁には、前記ワイヤーケーブルおよび／またはハーネスが蛇行して配索されるようにする蛇行用リブが交互に突設されている。

本発明に係る樹脂製バックドアの下部構造の一態様によれば、上記のように構成されているので、車体側に係合されるラッチの周辺に補強構造が形成され、車両後方からの衝撃荷重によるラッチ周辺での破断を抑制するうえで有利である。なお、前記通路に強化用長繊維がインサート成形される代わりに、またはその構成に加えて、前記通路が、前記アウターパネルとの間に閉断面を画成し、該閉断面に接着剤が充填されている態様においても同様の効果が得られる。

また、前記通路が、前記アウターパネルとの間に閉断面を画成し、該閉断面に接着剤（３３ｂ）が充填されている態様においては、ピラー部に沿って通路に配策されたワイヤーケーブルおよび／またはハーネスが接着剤で固定され、それらをコアとした補強構造が形成され、前記同様に重量の増加を回避しつつバックドア全体としての変形や破断を防止する上で有利である。

また、本発明の一態様によれば、前記通路を画成する一対のリブ（３４）の対向側壁には、前記ワイヤーケーブルおよび／またはハーネス（７）が蛇行して配索されるようにする蛇行用リブ（３４ａ）が交互に突設されているので、接着前にワイヤーケーブルおよび／またはハーネスが蛇行用リブで係止され、接着剤を安定的に塗布でき作業性が向上し、固着性も向上できる。

本発明第１実施形態に係るバックドアを室内側から見た図である。 インナーパネルを裏面側から見た図である。 ハーネスの配索状態を示す図２の部分拡大図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明第２実施形態に係る図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明第２実施形態の変形例に係る図１のＡ−Ａ断面図である。 ラッチ取付け部周辺の補強構造を示す斜視図である。 図７のＢ−Ｂ部分断面図である。 図８の模式化したＣ−Ｃ断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１〜４は、本発明第１実施形態に係るバックドア１を示している。当該バックドアは、アウターパネル２およびインナーパネル３と、ラッチ６と、ラッチ収容部１５と、ハーネス７と、を備えている。各図において、バックドア１は、車体後部開口に開閉可能に設けられたハッチバック形式のバックドアであり、上部に窓開口１０が設けられ、共に薄肉の樹脂成形品からなるアウターパネル２とインナーパネル３とが、それらの周縁部２１，３１および窓開口１０の周縁部２０，３０で一体に接合された中空断面のモナカ構造（クラムシェル構造）をなしている。

バックドア１（インナーパネル３）は、窓開口１０の上辺を画成する上端部１１、窓開口１０の左右両辺を画成するピラー部１２，１２、および窓開口１０より車両下方の本体部１３から構成されている。上端部１１の左右２箇所にヒンジ５の取付け部が設けられ、これら左右一対のヒンジ５を介して、バックドア１は、車体後部開口の上辺に回動可能に接続されている。

図示例では、インナーパネル３のヒンジ５の取付け部の裏面側に金属製の補強板５５が取付けられ、補強板５５とヒンジ５との間にインナーパネル３を挟んだ状態で共締めされるようにしているが、補強板５５を省略することもできる。上端部１１のヒンジ取付け部に隣接して、バックドア１の中空部内から後述するハーネス７を車体側に引き出す孔１１０が設けられている。

インナーパネル３の下端部１４には、車体後部開口の下辺に固定されたストライカ（図示せず）に係脱可能なラッチ６の取付け部４１が設けられ、該取付け部４１に隣接した本体部１３には、ラッチ６およびその機構部を収容するラッチ収容部１５が一体に成形されている。ラッチ収容部１５は、本体部１３の車両室内側に面した表面に対してボックス状に凹設され、周囲を縦壁５１で囲まれた内底面にラッチ６の上部（機構部側）が固定される。この例では、ラッチ収容部１５は、縦壁５１によって、ラッチ６を車両上方および車幅方向両側から取り囲むように構成された箱型形状である。なお、ラッチ収容部１５の下部５０は後述するように貫通している。ラッチ収容部１５を縦壁５１により箱型形状にすることで、ラッチ収容部１５の剛性を高めている。

図７に示すように、ラッチ収容部１５の下部５０は、下端部１４の開口４０に向けて貫通しており、左右の第１縦リブ５２，５２によって下端部１４と結合されている。左右の第１縦リブ５２，５２のさらに側方（車幅方向外側）に第１縦リブ５３，５３が上下方向に延在している。また、ラッチ収容部１５は、図１中左側（車幅方向右側）に拡張され、図示しないリアワイパーのモーター収容部１５ａとなっており、リアワイパーのピボット軸を挿通するための孔１５ｂが設けられている。さらに、モーター収容部１５ａ側の下端部１４には、開放されたバックドア１を閉じる際に使用する把持部４２が凹設されている。当該第１縦リブ５１〜５４を設けることで、ラッチ収容部１５の周辺の剛性が向上する。

インナーパネル３の周縁部３１の中央側に隣接してシール面３２が形成されている。シール面３２は、バックドア１の閉鎖状態で、車体後部開口に設けられたオープニングトリム（ウェザーストリップ）に当接しシールを形成する受け面であり、図４に示されるように、周縁部３１に対して段差面として形成されている。なお、アウターパネル２の表面にはバックドアガラス４が接着固定される。

インナーパネル３の本体部１３の裏面側には、ハニカムパターンの補強リブを全面的に突設してもよい。さらに、本体部１３の外縁（車幅方向外側および下部）には、前述のシール面３２の裏面側に沿って延在する一対の補強リブ３３が突設され、それらの間に通路３３ｃが画成されている。この通路３３ｃは、補強構造であるとともに内部の水分を排出する排水路を兼ねている。

さらに、通路３３ｃは、上端部１１およびピラー部１２では、ラッチ６やリアワイパーのモーター、さらには下端部１４のランプ４３などに電源を供給するハーネス７を配策する通路を兼ねている。

図２および図３に示されるように、ラッチ収容部１５の図２における左側部の縦壁５１から車幅方向外側に斜上方に向かって平行に延在する一対の補強リブ３４が突設されている。一対の補強リブ３４の間には、通路３４ｃが画成されている。この通路３４ｃを通って配索されたハーネス７は、ピラー部１２の下部で通路３３ｃに導入され、ピラー部１２の上部を経て上端部１１の孔１１０から車体側に引き出される。

ラッチ収容部１５の右側部にも、一対の補強リブ３５が立設されている。一対の補強リブ３５は、右側部の縦壁５１から車幅方向外側に斜上方に向かって平行に延在する。この一対の補強リブ３５にも、通路３５ｃが形成されている。左右両側の一対の補強リブ３４、３５が、縦壁５１に接続した状態で、車幅方向に延びている。このため、ラッチ収容部１５の周辺の剛性が向上する。

上記通路３４ｃおよび通路３３ｃのハーネス配索区間では、図３および図４に示されるように、ハーネス７を蛇行状に配索されるようにするための蛇行用リブ３３ａ，３４ａが交互に突設されている。蛇行用リブは、ラッチ収容部１５の図２における右側の一対の補強リブ３５に設けてもよい。

以上のように構成されたバックドア１のアウターパネル２およびインナーパネル３の成形には、特に限定されるものではないが、ポリプロピレン樹脂をベースとして強化繊維としてガラス繊維を配合したガラス繊維強化ポリプロピレン、強化繊維として炭素繊維を使用した炭素繊維強化ポリプロピレンが用いられる。そして、以下に述べるような補強構造が追加されている。

（強化用長繊維のインサート成形）
図１および図４に示されるように、バックドア１の上端部１１、ピラー部１２、本体部１３の両側部から下端部１４にかけて延在する通路３３ｃ（シール面３２）および通路３４ｃ，３５ｃに沿ったインナーパネル３の断面内に強化用長繊維３３ｆ，３４ｆ，３５ｆがインサート成形されている。

これらの強化用長繊維３３ｆ，３４ｆ，３５ｆとしては、ガラス長繊維、炭素長繊維、ポリエステル長繊維が好適であり、例えば、ストランドまたはロービングにポリプロピレン樹脂を含浸して集束させるかまたは小幅織物として織成して扁平なテープ状にしたものを好適に用いることができる。また、インサートされる形状に予備成形されても良い。これら長繊維は、繊維長を長くした短繊維（ステープルファイバー）と区別するために、「超長繊維」と呼ばれる場合もある。

なお、強化用長繊維３４ｆ，３５ｆがインサート成形されている区間より下側における両側部および下端部１４の区間の強化用長繊維３３ｆを省略するか、または、強化用長繊維３４ｆ，３５ｆを省略して強化用長繊維３３ｆのみとすることもできる。また、前者の場合、図７または図９に示すように、ラッチ６の収容部１５の両側部分の第１縦リブ５３，５３に隣接したインナーパネル３の断面内に強化用長繊維５３ｆ，５３ｆをインサート成形することもできる。

いずれの場合にも、インナーパネル３の断面内にインサート成形された強化用長繊維３３ｆ，３４ｆ，３５ｆによって強度および剛性が向上され、衝撃荷重を受けた際の破断、特に、ヒンジ５を介して車体後部開口の上部に枢結されたバックドア１の上部（１１，１２）と、ラッチ６を介して車体後部開口下部に係合する下部（１３，１４）の分断や、ラッチ６の収容部１５の両側部分における破断が防止される。

しかも、強化用長繊維３３ｆ，３４ｆ，３５ｆ，５３ｆは、インナーパネル３の断面内にインサート成形されるので、当該部分の内面側に補強リブを設けることができ、以下に述べるワイヤー／ハーネスを利用した補強構造との合わせて用いる上でも有利である。

（閉断面への接着剤充填）
図５に示される第２実施形態では、ハーネス７が配策される通路３３ｃ，３４ｃ、すなわち、バックドア１の上端部１１、ピラー部１２にかけて延在する通路３３ｃ（シール面３２、本体部１３の両側部から下端部１４を除く）および通路３４ｃ（３５ｃ）を画成する各一対の補強リブ３３，３４（３５）に対向して、アウターパネル２の裏面側に同様の配置で補強リブ２３を突設し、アウターパネル２とインナーパネル３が接合された状態で、補強リブ３３（３４，３５）と補強リブ２３との間に閉断面が画成されるようにし、この閉断面内に接着剤３３ｂ（発泡接着剤）を充填する。

この実施形態では、閉断面を画成する補強リブ２３，３３（３４，３５）とハーネス７および固化した接着剤３３ｂによって複合的な補強構造が形成され、前記同様に、衝撃荷重を受けた際の破断、特に、ヒンジ５を介して車体後部開口の上部に枢結されたバックドア１の上部（１１，１２）と、ラッチ６を介して車体後部開口下部に係合する下部（１３，１４）の分断や破断が防止される。

また、接着剤３３ｂと補強リブ２３，３３（３４，３５）によってインナーパネル３とアウターパネル２とが強固に一体化される。なお、上記実施形態において、図６に示されるように、アウターパネル２側の補強リブ２３を部分的にまたは全部省略し、モナカ構造のバックドア１自体の閉断面内に接着剤３３ｄを発泡させても良い。

以上述べた第２実施形態では、本体部１３の両側部から下端部１４にかけての通路３３ｃには接着剤を充填できない。この部分は内部空間の水分を排出する排水路として確保されている。

そこで、図８および図９に示されるように、インナーパネル３の第１縦リブ５３に隣接して、アウターパネル２に第２縦リブ２５を設け、第１縦リブ５３の基部に予め塗布されている接着剤５３ｂによって、この部分（ラッチ６の両側部分）でアウターパネル２とインナーパネル３が接合されるようにすることもできる。図９の例では、第１縦リブ５３と第２縦リブ２５は、車幅方向に間隔を空けて配置された状態で、第２縦リブ２５が、インナーパネル３に接合されている。なお、第１縦リブ５３および第２縦リブ２５は、互いに接触するように配置してもよい。

この場合、縦リブ５３（２５）は、排水経路（通路３３ｃ）を通って流下した水分がラッチ６の取付け部４１側に流入するのを防止する機能をも有することになる。このように構成することで、車両後方からの衝撃荷重によるラッチ６の周辺での破断や分離が強化用長繊維によって防止され、かつ、インナーパネル３とアウターパネル２が接着固定されることで、インナーパネル３とアウターパネル２の分離が抑制され、荷重がバックドア全体に分散される点でも有利である。

なお、上記第１実施形態では、強化用長繊維３３ｆが、上端部１１、ピラー部１２、本体部１３の両側部、および下端部１４におけるシール面３２に沿った断面内にインサート成形される場合を示したが、局部的な補強を目的として、左右のピラー部１２から上端部１１にかけての区間にインサート成形されても良いし、また、左右のピラー部１２にのみインサート成形されても良い。

また、上記第２実施形態では、接着剤３３ｂ（３３ｄ）が上端部１１、ピラー部１２における通路３３ｃおよび本体部１３における通路３４ｃ，３５ｃに充填される場合を示したが、局部的な補強を目的として、左右のピラー部１２から上端部１１にかけての区間の通路３３ｃのみに接着剤３３ｂ（３３ｄ）が充填されても良いし、また、左右のピラー部１２の通路３３ｃのみに接着剤３３ｂ（３３ｄ）が充填されても良い。

以上、本発明の実施の形態について述べたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいてさらに各種の変形および変更が可能であることを付言する。

１ バックドア
２ アウターパネル
３ インナーパネル
４ バックドアガラス
５ ヒンジ
６ ラッチ
７ ハーネス
１０ 窓開口
１１ 上端部
１２ ピラー部
１３ 本体部
１４ 下端部
１５ ラッチ収容部
２０，３０，２１，３１ 周縁部
２３ 補強リブ
２５ 第２縦リブ
３２ シール面
３３，３４，３５ 補強リブ
３３ａ，３４ａ 蛇行用リブ
３３ｂ，３３ｄ，５３ｂ 接着剤
３３ｃ，３４ｃ，３５ｃ 通路
３３ｆ，３４ｆ，３５ｆ，５３ｆ 強化用長繊維
５１ 縦壁
５２，５３ 第１縦リブ
５５ 補強板

Claims (4)

1. 車体後部開口に開閉可能に設けられた樹脂製バックドアの下部構造であって、
   上部に窓開口が設けられた樹脂成形品からなるアウターパネルとインナーパネルとが、それらの周縁部および前記窓開口の周縁部で一体に接合され、前記窓開口の上辺を画成する上端部が、前記車体後部開口の上辺にヒンジを介して回動可能に連結され、前記車体後部開口の下辺に固定されたストライカに係脱可能なラッチが、前記インナーパネルの前記窓開口の車両下方に設けられたラッチ収容部に収容され、前記アウターパネルと前記インナーパネルとの間には内部空間が形成され、前記内部空間に、前記上端部と前記窓開口以下の本体部とを連結するワイヤーケーブルおよび／またはハーネスが配索される樹脂製バックドアの下部構造において、
   前記ラッチ収容部は、前記インナーパネルの内面から前記内部空間に立設された縦壁部を備え、前記縦壁部により前記ラッチを取り囲むように構成された箱型形状であり、
   前記ラッチ収容部の車幅方向外側の前記縦壁部から車幅方向外側に延びるように一対のリブが設けられ、前記一対のリブ間に、前記ワイヤーケーブルおよび／またはハーネスを配索するための通路が形成され、かつ、前記通路に沿った前記インナーパネルの断面内に強化用長繊維がインサート成形されていることを特徴とする樹脂製バックドアの下部構造。
2. 車体後部開口に開閉可能に設けられた樹脂製バックドアの下部構造であって、
   上部に窓開口が設けられた樹脂成形品からなるアウターパネルとインナーパネルとが、それらの周縁部および前記窓開口の周縁部で一体に接合され、前記窓開口の上辺を画成する上端部が、前記車体後部開口の上辺にヒンジを介して回動可能に連結され、前記車体後部開口の下辺に固定されたストライカに係脱可能なラッチが、前記インナーパネルの前記窓開口の車両下方に設けられたラッチ収容部に収容され、前記アウターパネルと前記インナーパネルとの間には内部空間が形成され、前記内部空間に、前記上端部と前記窓開口以下の本体部とを連結するワイヤーケーブルおよび／またはハーネスが配索される樹脂製バックドアの下部構造において、
   前記ラッチ収容部は、前記インナーパネルの内面から前記内部空間に立設された縦壁部を備え、前記縦壁部により前記ラッチを取り囲むように構成された箱型形状であり、
   前記ラッチ収容部の車幅方向外側の前記縦壁部から車幅方向外側に延びるように一対のリブが設けられ、前記一対のリブ間に、前記ワイヤーケーブルおよび／またはハーネスを配索するための通路が形成され、かつ、前記通路は、前記アウターパネルとの間に閉断面を画成しており、該閉断面に接着剤が充填されていることを特徴とする樹脂製バックドアの下部構造。
3. 前記通路は、前記アウターパネルとの間に閉断面を画成しており、該閉断面に接着剤が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂製バックドアの下部構造。
4. 前記通路を画成する一対のリブの対向側壁には、前記ワイヤーケーブルおよび／またはハーネスが蛇行して配索されるようにする蛇行用リブが交互に突設されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の樹脂製バックドアの下部構造。

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