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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-21
(45)【発行日】2022-11-30
(54)【発明の名称】車両のボディ構造
(51)【国際特許分類】
   B62D 25/08 20060101AFI20221122BHJP
【FI】
B62D25/08 K
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2019141023
(22)【出願日】2019-07-31
(65)【公開番号】P2021024314
(43)【公開日】2021-02-22
【審査請求日】2021-10-28
(73)【特許権者】
【識別番号】000110321
【氏名又は名称】トヨタ車体株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000394
【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】新美 寿将
(72)【発明者】
【氏名】水田 知周
(72)【発明者】
【氏名】高橋 直矢
【審査官】林 政道
(56)【参考文献】
【文献】特開2002-127753(JP,A)
【文献】特開2019-026239(JP,A)
【文献】特開昭50-149011(JP,A)
【文献】特開2003-081024(JP,A)
【文献】特開平10-138758(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B62D 17/00-25/08
B62D 25/14-29/04
F16B 5/00- 5/12
B60J 5/00- 5/14
B60J 10/84-10/86
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両のボディにおけるドア開口部を囲んで枠状に形成されており、そのドア開口部を塞ぐドアのシール面に対向する囲い平面と、その囲い平面に対して折り曲げられて、前記囲い平面の内周縁に沿って形成されたフランジ部と、前記フランジ部を覆い、前記ドアのシール面と前記ボディ間をシールする枠状のシール部材とを備える車両のボディ構造であって、
前記囲い平面には、周方向における一部に凹部が形成されており、
前記フランジ部は、前記囲い平面の凹部の位置で、前記囲い平面の凹部以外の位置よりも前記凹部の深さ寸法分だけ前記囲い平面からの突出寸法が大きく設定されており、
前記囲い平面の凹部が埋設材によって埋められている車両のボディ構造。
【請求項2】
請求項1に記載された車両のボディ構造であって、
前記フランジ部は、前記囲い平面の凹部以外の位置にあるフランジ本体部と、前記囲い平面の凹部の位置にあって前記フランジ本体部よりも突出寸法が大きな幅広部とを備えており、
前記幅広部において異なる種類の金属が連結されている車両のボディ構造。
【請求項3】
請求項1又は請求項2のいずれかに記載された車両のボディ構造であって、
前記囲い平面の凹部を埋めた埋設材の表面と、前記囲い平面とが連続した面となる車両のボディ構造。
【請求項4】
請求項1から請求項3のいずれかに記載された車両のボディ構造であって、
前記フランジ部に取付けられた前記シール部材のヒレ状部が前記埋設材の表面と前記囲い平面とに当接している車両のボディ構造。
【請求項5】
請求項4に記載された車両のボディ構造であって、
前記埋設材は、前記シール部材のヒレ状部よりも硬い材料で製作されている車両のボディ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ドア開口部を塞ぐドアとボディ間をシールするシール部材を備える車両のボディ構造に関する。
【背景技術】
【0002】
上記した車両のボディ構造に関する技術が特許文献1に記載されている。特許文献1に記載の技術は、車両のバックドアのシール構造である。車両のボディ100の後部背面には、図10に示すように、ドア開口部102が形成されており、そのドア開口部102を囲んで囲い平面103が枠状に形成されている。そして、囲い平面103の内周縁に沿って、その囲い平面103に対して直角に折り曲げ形成されたフランジ部104が設けられている。前記フランジ部104には、ボディ100とバックドア107間をシールする枠状のシール部材105がフランジ部104を覆った状態で取付けられている。
【0003】
一般的にドア開口部102の周縁に設けられたフランジ部104では、同種の金属が、例えば、スポット溶接等により接合されるため、フランジ部104の幅寸法(囲い平面103からの突出寸法)は周方向においてほぼ一定である。このため、フランジ部104を覆うシール部材105のフランジ固定部105fのサイズは、ボディ100のフランジ部104の幅寸法に合わせて周方向において一定寸法で製作されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平10-138758号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、例えば、ボディ100のフランジ部104の周方向における一部で異種の金属同士を連結することが行われることがある。この場合、リベット等の連結構造が利用されるため、同種の金属を接続するスポット溶接等と比較して、フランジ部104の幅寸法を大きく設定する必要がある。このため、前記フランジ部104を覆うシール部材105のフランジ固定部105fのサイズをフランジ部104の幅寸法に合わせて変化させることが必要になる。これにより、シール部材105のコストがアップする。さらに、前記フランジ部104に対するシール部材105の取付け位置が周方向において位置ずれすると、フランジ部104の幅寸法とシール部材105のフランジ固定部105fのサイズとが一致しなくなり、シール性が悪化する。
【0006】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、ドア開口部を囲むフランジ部の幅寸法が周方向において一定でない場合でも、そのフランジ部に取付けられるシール部材のコストを抑えつつ、シール性の低下を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記した課題は、各発明によって解決される。第1の発明は、車両のボディにおけるドア開口部を囲んで枠状に形成されており、そのドア開口部を塞ぐドアのシール面に対向する囲い平面と、その囲い平面に対して折り曲げられて、前記囲い平面の内周縁に沿って形成されたフランジ部と、前記フランジ部を覆い、前記ドアのシール面と前記ボディ間をシールする枠状のシール部材とを備える車両のボディ構造であって、前記囲い平面には、周方向における一部に凹部が形成されており、前記フランジ部は、前記囲い平面の凹部の位置で、前記囲い平面の凹部以外の位置よりも前記凹部の深さ寸法分だけ前記囲い平面からの突出寸法が大きく設定されており、前記囲い平面の凹部が埋設材によって埋められている。
【0008】
本発明によると、ドア開口部を囲む囲い平面からのフランジ部の突出寸法は、囲い平面の凹部の位置で、囲い平面の凹部以外の位置よりも前記凹部の深さ寸法分だけ大きく設定されている。しかし、囲い平面の凹部が埋設材によって埋められているため、埋設材の表面、及び囲い平面に対して突出するフランジ部の突出寸法(幅寸法)は周方向において一定である。即ち、ボディのフランジ部の幅寸法が周方向において一定でない場合でも、埋設材の表面、及び囲い平面に対して突出するフランジ部の幅寸法は一定である。このため、シール部材のフランジ固定部のサイズを周方向において一定寸法で製作できる。これにより、シール部材のコストを抑えつつ、シール性の低下を防止できる。
【0009】
第2の発明によると、フランジ部は、囲い平面の凹部以外の位置にあるフランジ本体部と、前記囲い平面の凹部の位置にあって前記フランジ本体部よりも突出寸法が大きな幅広部とを備えており、前記幅広部において異なる種類の金属が連結されている。
【0010】
第3の発明によると、囲い平面の凹部を埋めた埋設材の表面と、前記囲い平面とが連続した面となる。このため、シール部材のフランジ固定部のサイズが周方向において一定であっても、シール性の低下を確実に防止できる。
【0011】
第4の発明によると、フランジ部に取付けられたシール部材のヒレ状部が埋設材の表面と囲い平面とに当接している。これにより、シール部材と車両のボディ間のシール性を確保できる。
【0012】
第5の発明によると、埋設材は、シール部材のヒレ状部よりも硬い材料で製作されている。このため、埋設材の表面とシール部材間のシール性を確保できる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によると、ドア開口部を囲むフランジ部の幅寸法が周方向において一定でない場合でも、そのフランジ部に取付けられるシール部材のコストを抑えつつ、シール性の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】本発明の実施形態1に係るボディ構造を備える車両の後方斜視図である。
図2】ボディ後部の上部右角部(ウエザーストリップの取付け前)を表す斜視図(図1のII矢視拡大斜視図)である。
図3】ボディ後部の上部右角部(ウエザーストリップの取付け後)を表す斜視図である。
図4図3のIV-IV矢視断面図である。
図5】ボディ後部のバックドア開口部を囲むフランジ部(上部右角部)を表す拡大模式斜視図(図2のV矢視拡大斜視図)である。
図6】ボディ後部のバックドア開口部を囲むフランジ部(上部右角部)の背面模式図である。
図7図6のVII- VII矢視断面図である。
図8図3のVIII-VIII矢視断面図である。
図9図3のIX-IX矢視断面図である。
図10】従来の車両のボディ構造を表す平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
[実施形態1]
以下、図1から図9に基づいて、本発明の実施形態1に係る車両のボディ構造の説明を行う。本実施形態に係る車両のボディ構造は、車両のボディにおけるバックドア開口部の周縁の構造である。ここで、図中における前後左右及び上下は、車両の前後左右及び上下に対応している。
【0016】
<車両のボディ10の後部概要について>
車両のボディ10の後部背面には、図1に示すように、バックドア開口部12が形成されており、そのバックドア開口部12が上下回動式のバックドア14(図4図8図9参照)により開閉可能に構成されている。なお、図1では、バックドア14は省略されている。ボディ10のバックドア開口部12の左右両側には、支柱であるリヤピラー15が立設されており、左右のリヤピラー15によってバックドア開口部12の左縦辺部と右縦辺部とが構成されている。また、左右のリヤピラー15によってルーフパネル16の後部左右端が支持されており、ルーフパネル16によってバックドア開口部12の上辺部が構成されている。さらに、左右のリヤピラー15間には、フロアパネルFの位置でボディ下梁部19が渡されており、そのボディ下梁部19によってバックドア開口部12の下辺部が構成されている。
【0017】
左右のリヤピラー15の高さ方向中央部には、図1に示すように、バックランプユニット17が取付けられている。そして、バックランプユニット17とルーフパネル16間に位置するリヤピラー15の車幅方向外側がサイドパネル18によって覆われている。さらに、バックランプユニット17の下方に位置するリヤピラー15の車幅方向外側とボディ下梁部19の下部とがリヤバンパのバンパカバー11によって覆われている。
【0018】
車両のボディ10には、図1図3等に示すように、バックドア開口部12を囲んで、そのバックドア開口部12を塞ぐバックドア14のシール面14s(図8等参照)に対向する囲い平面15x,16x,19xが設けられている。囲い平面15x,16x,19xは、左右のリヤピラー15に設けられた囲い平面15xと、ルーフパネル16に設けられた囲い平面16xと、ボディ下梁部19に設けられた囲い平面19xとが互いに連結されることにより、枠状に形成されている。
【0019】
さらに、車両のボディ10には、囲い平面15x,16x,19xの内周縁に沿って、前記囲い平面15x,16x,19xに対してほぼ直角に折り曲げられたフランジ部15f,16f,19fが設けられている。フランジ部15f,16f,19fは、左右のリヤピラー15に設けられたフランジ部15fと、ルーフパネル16に設けられたフランジ部16fと、ボディ下梁部19に設けられたフランジ部19fとが互いに連結されることにより、枠状に形成されている。そして、車両のボディ10のフランジ部15f,16f,19fに、図1図3に示すように、枠状のウエザーストリップ20が取付けられている。ウエザーストリップ20は、バックドア14のシール面14sとボディ10間をシールするシール部材である。
【0020】
<ルーフパネル16について>
ルーフパネル16は、アルミ合金製のパネルである。ルーフパネル16は、図1図4に示すように、車両の意匠面を構成するルーフパネル本体部16eと、ルーフパネル16の後端部でバックドア14の回動中心側を収納するドア収納凹部16kとを備えている。ルーフパネル16のドア収納凹部16kには、図4に示すように、後端縁の位置に上記した囲い平面16xが下方に傾斜した状態で形成されている。そして、囲い平面16xの後端にフランジ部16fが直角上方に折り曲げ成形されている。
【0021】
ここで、ルーフパネル16のフランジ部16fは、図5図6に示すように、そのフランジ部16fの左右端部を除く位置に設けられたフランジ本体部160と、フランジ部16fの左端部と右端部の位置に設けられた幅広部162とから構成されている。フランジ本体部160は、囲い平面16xからの突出寸法が基準寸法W1に設定されており、幅広部162は、囲い平面16xからの突出寸法がW2(W2>W1)に設定されている。ここで、フランジ部16fの左右の幅広部162は左右対称に形成されており、図5図6では、フランジ部16fの右側の幅広部162を表している。フランジ部16fの幅広部162は、図5に示すように、囲い平面16xに凹部16yを設けることで、凹部16yの深さ分だけフランジ本体部160よりも幅寸法が大きくなるように設定されている。即ち、囲い平面16xの凹部16yの深さ寸法は、W2-W1に設定されている。なお、凹部16yは、後工程で埋設材30(後記する)により埋められる。
【0022】
<リヤピラー15について>
リヤピラー15は、図8図9に示すように、アウタパネル155とインナパネル156等により筒状に形成されている。そして、アウタパネル155のフランジ部155fとインナパネル156のフランジ部156fとが互いに接合されることで、リヤピラー15のフランジ部15fが形成されている。ここで、左右のリヤピラー15は、等しい構成で左右対称に形成されているため、図5図9に基づいて右側のリヤピラー15の構成について説明する。リヤピラー15を構成するアウタパネル155とインナパネル156とは鋼板製であり、アウタパネル155のフランジ部155fとインナパネル156のフランジ部156fとはスポット溶接Pにより接合される。そして、リヤピラー15のアウタパネル155におけるフランジ部155fの車幅方向に外側(図では右側)に上記した囲い平面15xが形成されている。
【0023】
リヤピラー15のフランジ部15fは、図5図6に示すように、囲い平面15xからの突出寸法が基準寸法W1に設定されたフランジ本体部150と、フランジ部15fの上端部の位置で突出寸法がW2(W2>W1)に設定された幅広部152とから構成されている。フランジ部15fの幅広部152は、図5に示すように、囲い平面15xに凹部15yを設けることで、凹部15yに深さ分だけフランジ本体部150よりも突出寸法が大きくなるように設定されている。即ち、囲い平面15xの凹部15yの深さ寸法は、W2-W1に設定されている。リヤピラー15のフランジ部15fの幅広部152は、ルーフパネル16のフランジ部16fの幅広部162が重ねられる部分であり、図5に示すように、リヤピラー15の凹部15yにはルーフパネル16の凹部16yが上から重ねられた状態で嵌め込まれる。
【0024】
そして、リヤピラー15のフランジ部15fの幅広部152とルーフパネル16のフランジ部16fの幅広部162とが、図6図7に示すように、例えば、セルフピアスリベットRにより連結される。ここで、幅広部152,162の幅寸法(突出寸法)W2はセルフピアスリベットRによる連結に必要な寸法に設定されている。このように、セルフピアスリベットRを使用することで、溶接が不可能な異種の金属(アルミ合金と鋼板)の連結が可能になる。なお、リヤピラー15のフランジ部15fにおけるフランジ本体部150の幅寸法(突出寸法)W1はスポット溶接Pが可能な寸法に設定されている。
【0025】
リヤピラー15のフランジ部15f(フランジ本体部150)の下端部は、図1に示すように、ボディ下梁部19のフランジ部19fに連結される。ボディ下梁部19は、リヤピラー15と同様に鋼板製であるため、リヤピラー15のフランジ部15fとボディ下梁部19のフランジ部19fとはスポット溶接Pにより接合される。このため、ボディ下梁部19のフランジ部19fの幅寸法(突出寸法)は、リヤピラー15のフランジ部15f(フランジ本体部150)と同様にW1に設定されている。
【0026】
<ウエザーストリップ20について>
ウエザーストリップ20は、上記したように、車両のボディ10のフランジ部15f,16f,19fに取付けられて、バックドア14のシール面14sとボディ10間をシールする部材である。ウエザーストリップ20は、図4等の断面図に示すように、車両のボディ10のフランジ部15f,16f,19fに取付けられるフランジ固定部22と、そのフランジ固定部22の先端に設けられた角筒状のシール部24とを備えている。フランジ固定部22は、板バネ(図番省略)と、その板バネを覆うゴム材とから断面略コ字形に形成されており、フランジ部15f,16f,19fを表裏から覆った状態で前記板バネのバネ力によりフランジ部15f,16f,19fに取付けられる。ここで、フランジ固定部22の深さ寸法は、幅寸法(突出寸法)W1のフランジ本体部150,160,19fを収納できる寸法に設定されている。
【0027】
即ち、ウエザーストリップ20のフランジ固定部22の深さ寸法は、周方向において一定であり、リヤピラー15のフランジ部15fの幅広部152、及びルーフパネル16のフランジ部16fの幅広部162の位置においても、深さ寸法がW1に設定されている。また、ウエザーストリップ20のフランジ固定部22の周方向外側には、車両のボディ10のフランジ部15f,16f,19fの周縁に設けられた囲い平面15x,16x,19xに面接触できるように形成されたゴム製のリップ部22rが設けられている。
【0028】
<埋設材30について>
埋設材30は、図5図6に示すように、ルーフパネル16の囲い平面16xの左端部と右端部とに形成された凹部16yを埋める部材である。埋設材30は、リヤピラー15のフランジ部15fの幅広部152とルーフパネル16のフランジ部16fの幅広部162とがセルフピアスリベットRにより連結された後で、ウエザーストリップ20が取付けられる前に、凹部16yに嵌め込まれて固定される。埋設材30は、例えば、樹脂製であり、ウエザーストリップ20のゴム製のリップ部22rよりも硬く形成されている。埋設材30は、図5に示すように、凹部16yの平面形状に一致する形状の蓋部32と、その蓋部32の下側で埋設材30の高さを調整する高さ調整部34とから断面略T字形に形成されている。そして、埋設材30の高さ調整部34の下面から蓋部32の表面32eまでの高さ寸法が凹部15yの深さ寸法(W2-W1)に等しい値に設定されている。
【0029】
このため、埋設材30がルーフパネル16の囲い平面16xの左右の凹部16yに嵌め込まれた状態で、埋設材30の蓋部32の表面32eとルーフパネル16の囲い平面16x、及びリヤピラー15の囲い平面15xとは連続した面となる。埋設材30は、ルーフパネル16の凹部16yに嵌め込まれた状態で、例えば、接着剤等によりルーフパネル16に固定される。これにより、埋設材30の蓋部32の表面32eからのルーフパネル16のフランジ部16fの幅広部162の突出寸法はW1に等しくなる。同様に、埋設材30の蓋部32の表面32eからのリヤピラー15のフランジ部15fの幅広部152の突出寸法もW1に等しくなる。
【0030】
即ち、車両のボディ10のフランジ部15f,16f,19fにおける埋設材30の表面32e、及び囲い平面15x,16x,19xからの突出寸法はW1となる。したがって、ウエザーストリップ20のフランジ固定部22の深さ寸法を周方向において一定(W1)に設定できる。そして、ウエザーストリップ20のフランジ固定部22をボディ10のフランジ部15f,16f,19fに取付けた状態で、フランジ固定部22のリップ部22rを、図8図9等に示すように、周方向において全体的に埋設材30の表面32e、及び囲い平面15x,16x,19xに面接触させることができる。これにより、ウエザーストリップ20と車両のボディ10間のシール性能を確保できる。
【0031】
<本実施形態における用語と本発明における用語との対応について>
前記リヤピラー15、及びルーフパネル16等が本発明の車両のボディに相当し、バックドア開口部12が本発明のドア開口部に相当する。また、前記ウエザーストリップ20が本発明のシール部材に相当し、ウエザーストリップ20のフランジ固定部22のリップ部22rが本発明のシール部材におけるヒレ状部に相当する。
【0032】
<本実施形態に係る車両のボディ構造の長所について>
本実施形態に係る車両のボディ構造によると、囲い平面15x,16xからのフランジ部15f,16fの突出寸法は、囲い平面15x,16xの凹部15y,16yの位置で、囲い平面15x,16xの凹部15y,16y以外の位置よりも凹部15y,16yの深さ寸法分だけ大きく設定されている。しかし、囲い平面15x,16xの凹部15y,16yが埋設材30によって埋められているため、埋設材30の表面32e、及び囲い平面15x,16xに対して突出するフランジ部15f,16fの突出寸法(幅寸法)は一定である。
【0033】
即ち、ボディ10のフランジ部15f,16fの幅寸法が周方向において一定でない場合でも、埋設材30の表面32e、及び囲い平面15x,16xに対して突出するフランジ部15f,16fの幅寸法は一定である。このため、ウエザーストリップ20(シール部材)のフランジ固定部22のサイズを周方向において一定寸法で製作できる。この結果、ウエザーストリップ20のコストを抑えつつ、シール性の低下を防止できる。また、フランジ部15f,16fに取付けられたウエザーストリップ20のリップ部22r(ヒレ状部)が埋設材30の表面32eと囲い平面15x,16xとに当接しているため、ウエザーストリップ20と車両のボディ10間のシール性を確保できる。
【0034】
<変更例>
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、ルーフパネル16を左右のリヤピラー15と異なる金属で形成し、バックドア開口部12におけるルーフパネル16のフランジ部15fにおける左右の幅広部162と左右のリヤピラー15のフランジ部15fにおける上端部の幅広部152とを重ねて連結する例を示した。しかし、ボディ側面のスライドドア開口部におけるルーフパネルと前後のピラーとの連結部分に本発明を適用することも可能である。また、本実施形態では、埋設材30を接着剤等によりルーフパネル16の凹部16yに固定する例を示したが、クリップ等でルーフパネル16に固定する構成でも可能である。
【符号の説明】
【0035】
10・・・・ボディ
12・・・・バックドア開口部(ドア開口部)
14・・・・バックドア(ドア)
14s・・・シール面
15・・・・リヤピラー(ボディ)
15f・・・フランジ部
15x・・・囲い平面
15y・・・凹部
152・・・幅広部
16・・・・ルーフパネル(ボディ)
16f・・・フランジ部
16x・・・囲い平面
16y・・・凹部
162・・・幅広部
20・・・・ウエザーストリップ(シール部材)
22・・・・フランジ固定部
22r・・・リップ部(ヒレ状部)
24・・・・シール部
30・・・・埋設材
32e・・・表面
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10