JP2005225380A - サイドドア構造 - Google Patents

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Yoshihide Endo
欣秀 遠藤
Atsushi Mikuni
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Abstract

【課題】 側突荷重を車体の骨格部材に効率的に伝達する。
【解決手段】 ドアリインフォースメント20は、サイドドア12のドア外側面を構成するドアアウタパネル14の下部14Bと、ドア車室側面を構成するドアトリム18の下部18Bとの間に連続して配設されていると共に、ドアリインフォースメント20は、車体下部に車幅方向に沿って配設されたフロアクロスメンバ36に対して側面視において重なる位置に配設されている。
【選択図】 図1

Description

本発明はサイドドア構造に係り、特に、自動車等の車両のサイドドア構造に関する。
従来、自動車等の車両のサイドドア構造においては、ドアのアウタパネルとドアのインナパネルとにそれぞれエネルギ吸収部材を配設し、側突時のエネルギを吸収する構成が知られている(例えば、特許文献1参照。)。また、インパクトビーム(補強用ビームともいう)の前後方向中間部とドアのベルトライン部を補強プレートで連結した構成が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
実開平4−76558号公報 特許第3306874号公報
しかしながら、特許文献1においては、ドアのアウタパネル側のエネルギ吸収部材と、ドアのインナパネル側のエネルギ吸収部材と、がドアガラスの移動空間を挟んで互いに離間している。この結果、側突時には、ドアのアウタパネル側のエネルギ吸収部材が、車幅方向内側に向って、ドアガラスの移動空間を空走する。このため、側突荷重を車体の骨格部材に効率的に伝達できず、側突時の車体発生荷重を上げることができない。
本発明は上記事実を考慮し、側突荷重を車体の骨格部材に効率的に伝達できるサイドドア構造を得ることが目的である。
請求項1記載の本発明は、ドア外側面を構成するアウタパネルと、
ドア車室側面を構成するドアインナ部材と、
前記アウタパネルの下部と前記ドアインナ部材の下部との間に連続して配設された補強部材と、
を有し、
前記補強部材は、車体下部に車幅方向に沿って配設された車体骨格部材に対して側面視において重なる位置に配設されたことを特徴とする。
従って、側突時に、ドア外側面を構成するアウタパネルの下部が車幅方向外側から車幅方向内側に向って押圧された場合には、側突荷重は、車体下部に車幅方向に沿って配設された車体骨格部材に対して側面視において重なる位置に配設された補強部材を介して、車体骨格部材に伝達される。この際、補強部材は、ドア外側面を構成するアウタパネルの下部と、ドア車室側面を構成するドアインナ部材の下部との間に連続して配設されているため、補強部材を介して側突荷重を車体の骨格部材に効率的に伝達できる。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載のサイドドア構造において、ドア前後方向に延設され、前記補強部材に結合されたインパクトビームを有することを特徴とする。
従って、請求項1に記載の内容に加えて、ドア前後方向に延設されたインパクトビームが補強部材に結合されているため、側突時におけるインパクトビームの車体上下方向の逃げを抑制でき、エネルギ吸収量を向上できる。
請求項3記載の本発明は、請求項1に記載のサイドドア構造において、前記補強部材の前端荷重伝達部が平面視において車体前方外側から車体後方内側へ傾斜した直線状になっていることを特徴とする。
従って、請求項1に記載の内容に加えて、側突時の荷重が、ドアに対して車体前方外側から車体後方内側へ向って作用した場合には、平面視において車体前方外側から車体後方内側へ傾斜した直線状になっている補強部材の前端荷重伝達部を介して、側突荷重を車体の骨格部材に効率的に伝達できる。
請求項1記載の本発明は、ドア外側面を構成するアウタパネルと、ドア車室側面を構成するドアインナ部材と、アウタパネルの下部とドアインナ部材の下部との間に連続して配設された補強部材と、を有し、補強部材は、車体下部に車幅方向に沿って配設された車体骨格部材に対して側面視において重なる位置に配設されたため、側突荷重を車体の骨格部材に効率的に伝達できるという優れた効果を有する。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載のサイドドア構造において、ドア前後方向に延設され、補強部材に結合されたインパクトビームを有するため、請求項1に記載の効果に加えて、エネルギ吸収量を向上できるという優れた効果を有する。
請求項3記載の本発明は、請求項1に記載のサイドドア構造において、補強部材の前端荷重伝達部が平面視において車体前方外側から車体後方内側へ傾斜した直線状になっているため、請求項1に記載の効果に加えて、側突時の荷重が、ドアに対して車体前方外側から車体後方内側へ向って作用した場合に、側突荷重を車体の骨格部材に効率的に伝達できるという優れた効果を有する。
本発明のサイドドア構造の一実施形態を図1〜図4に従って説明する。
なお、図中矢印FRは車体前方方向を、矢印UPは車体上方方向を、矢印INは車幅方向内側を示す。
図1に示される如く、自動車車体10のサイドドア12は、サイドドア12のドア外側面を構成するドアアウタパネル14と、ドアアウタパネル14の車室側(ドアを閉じた状態で車幅方向内側)に配設されたドアインナパネル16とを備えており、ドアインナパネル16には図示を省略したウインドレギュレータ等のドア内装部品が固定されいる。
なお、ドアアウタパネル14の外周縁部14Aとドアインナパネル16の外周縁部16Aは、ヘミング加工により結合されている。
ドアインナパネル16の車室側には、ドアインナ部材としてのドアトリム18が配設されており、ドアトリム18の外周縁部18Aはドアインナパネル16の縦壁部16Bに固定されている。また、ドアアウタパネル14の下部14Bと、ドアトリム18の下部18Bとの間には、補強部材としてのドアリインフォースメント20が配設されており、ドアリインフォースメント20は、ドアアウタパネル14の下部14Bと、ドアトリム18の下部18Bとの間に車幅方向に沿って連続して配設されている。
図2に示される如く、ドアリインフォースメント20は、サイドドア12の下部の車体前後方向中央部に配設されており、アルミの押し出し材からなるブロック形状となっている。
図1に示される如く、ドアリインフォースメント20の車体前後方向から見た断面形状は、ドアアウタパネル14の下部14Bと隣接対向する外側壁部20Aと、ドアトリム18の下部18Bと隣接対向する内側壁部20Bと、車幅方向に延設された下壁部20Cと、車幅方向に延設された上壁部20Dと、上壁部20Dの車幅方向内側端部から内側壁部20Bに向って、車幅方向外側上部から車幅方向内側下部へ傾斜した傾斜壁部20Eとで外周部が形成されている。
なお、ドアリインフォースメント20の外側壁部20Aは、ドアアウタパネル14の下部14Bに接着等で接合されており、ドアアウタパネル14の面剛性を向上させている。また、ドアリインフォースメント20の内側壁部20Bは、ドアトリム18の下部18Bに接着等で接合されている。
ドアリインフォースメント20の外側壁部20Aの上部には、断面横U字状の凹部22が形成されており、この凹部22内には、ドア前後方向に延設されインパクトビーム24の前後方向中央部が配設されている。また、インパクトビーム24の前後方向中央部は溶接や接着等によって凹部22の内周底部22Aに結合されており、インパクトビーム24はドアリインフォースメント20によって、前後方向に沿った曲げスパンが短縮されると共に、上下方向の変位が抑制されるようになっている。
ドアリインフォースメント20の上壁部20Dには、断面U字状の凹部26が形成されており、凹部26の対向する縦壁部26Aによって、ドアリインフォースメント20における側突時に車幅方向に向って発生する荷重に対して、断面2次モーメントと断面係数が増加するようになっている。また、凹部26内には、ドアガラス28の下部28Aが挿入可能となっており、ドアガラス28は図示を省略したウインドレギュレータによって上下方向へ移動可能となっている。
更に、ドアリインフォースメント20の断面内部には、凹部26の対向する縦壁部26Aの下方にそれぞれ縦壁部20Hが形成されており、縦壁部26A、20Hと内側壁部20Bとの間には、縦壁部20Jが形成されている。また、ドアリインフォースメント20の断面内部には、縦壁部26Aと凹部22との間に横壁部20K、20Lが形成されており、縦壁部26Aと内側壁部20Bの上端部との間には横壁部20Mが形成されている。また、外側壁部20Aと凹部26の底部26Bと内側壁部20Bとを連結する横壁部20Nが形成されている。従って、ドアリインフォースメント20に形成したこれらの縦壁部及び横壁部によって、側突時に車幅方向に向って発生する荷重に対して、ドアリインフォースメント20の断面2次モーメントと断面係数が増加するようになっている。
ドアリインフォースメント20の下壁部20Cの車幅方向中央部には、下方へ向ってフランジ20Fが形成されており、このフランジ20Fの車幅方向内側面には、ドアインナパネル16の縦壁部16Bが溶接や接着等によって結合されている。
なお、ドアリインフォースメント20は、ドアインナパネル16に形成された開口部30を通ってドアアウタパネル14の下部14Bと、ドアトリム18の下部18Bとの間に配設されている。
車体下部となるフロアパネル34の上面側には、車体骨格部材としてのフロアクロスメンバ36が車幅方向に沿って配設されており、フロアクロスメンバ36はフロアパネル34とで車幅方向に延設された閉断面構造38を形成している。また、ドアリインフォースメント20は、フロアクロスメンバ36と閉断面構造38の車幅方向外側に配設されており、車体上下方向及び車体前後方向でラップしている。即ち、ドアリインフォースメント20はフロアクロスメンバ36と閉断面構造38に対して側面視において重なる位置に配設されており、図1に示される如く、側突時に、ドアアウタパネル14が車幅方向外側から車幅方向内側に向って押圧された場合には、側突荷重F1は、ドアリインフォースメント20を介して、フロアクロスメンバ36に伝達されるようになっている。
なお、フロアクロスメンバ36には、シート40が固定されている。また、図1の符号39はロッカを示している。
図3に示される如く、ドアリインフォースメント20の内側壁部20Bは、ドアトリム18の下部18Bを挟んでフロアクロスメンバ36の車幅方向外側壁部36Aと接近した位置で対向している。また、ドアリインフォースメント20の前端部20Yにおける少なくとも凹部22より車幅方向内側の部位の前端荷重伝達部20Gは、平面視においてサイドドア12を閉じた状態で車体前方外側から車体後方内側へ傾斜した直線状、即ち、車幅方向に沿った基準線に対して、車体後方内側へ傾斜した直線状となっており、側突時の荷重F2が、サイドドア12に対して車体前方外側から車体後方内側へ向って作用した場合には、ドアリインフォースメント20の前端荷重伝達部20Gを介して、側突荷重F2をフロアクロスメンバ36に効率的に伝達できるようになっている。なお、ドアリインフォースメント20の後端部20Qは、平面視においてサイドドア12を閉じた状態で車幅方向に沿った直線となっている。
インパクトビーム24はパイプ材で構成されており、ドアアウタパネル14の内側面14Cに沿ってドア前後方向へ延設されている。インパクトビーム24の前端部24Aはドアインナパネル16の前端部16Cに結合されており、インパクトビーム24の後端部24Bはドアインナパネル16の後端部16Dに結合されている。なお、ドアインナパネル16の前端部16Cはドアヒンジ42を介してサイドドア12の前方側のピラー44に開閉可能に取付けられている。なお、図3の符号45はサイドドア12の後方側のピラーを示している。
次に本実施例の作用を説明する。
本実施例のサイドドア構造では、図1に示される如く、側突時、例えば、他車54のバンパ54Aがサイドドア12の下部に衝突すると、サイドドア12の下部では、側突荷重F1が、ドアアウタパネル14の下部14Bを挟んでドアリインフォースメント20の外側壁部20Aを車幅方向内側へ押圧する。この際、ドアリインフォースメント20は、サイドドア12のドア外側面を構成するドアアウタパネル14の下部14Bと、ドア車室側面を構成するドアトリム18の下部18Bとの間に連続して配設されていると共に、ドアリインフォースメント20は、車体下部に車幅方向に沿って配設されたフロアクロスメンバ36に対して側面視において重なる位置に配設されている。
この結果、ドアリインフォースメント20の内側壁部20Bがドアトリム18の下部18Bを挟んでフロアクロスメンバ36の車幅方向外側壁部36Aを車幅方向内側へ押圧する。このため、側突荷重F1がドアリインフォースメント20を介して、フロアクロスメンバ36に効率的に伝達される。従って、側突初期における車体発生荷重を上げることができる。
また、本実施形態では、図2に示される如く、ドア前後方向に延設されたインパクトビーム24の前後方向中央部がドアリインフォースメント20に形成された凹部22の内周底部22Aに結合されている。この結果、インパクトビーム24はドアリインフォースメント20によって、前後方向に沿った曲げスパンが短縮される。このため、ドアリインフォースメント20の剛性及び強度が大幅に向上する。従って、側突初期における車体発生荷重を大幅に上げることができる。また、側突時に発生するインパクトビーム24の車体上下方向の逃げ、即ち、ドアリインフォースメント20の車幅方向内側への変形にともなって発生する上方または下方への変位を抑制できる。この結果、ドアリインフォースメント20の車幅方向の曲げ荷重を確実に発生させることができるため、ドアリインフォースメント20によるエネルギ吸収量を向上できる。更に、インパクトビーム24の前端部24Aと後端部24Bとが連結されているサイドドア12の前部と後部の剛性も向上できる。
また、断面横U字状の凹部22の内周底部22Aにインパクトビーム24の前後方向中央部が溶接や接着等によって結合されているため、結合面が広くなる。この結果、結合強度を増加できると共に、結合作業時のインパクトビーム24の支持が容易であるため、組付作業性が向上する。
また、本実施形態では、図3に示される如く、ドアリインフォースメント20の前端荷重伝達部20Gが、平面視においてサイドドア12を閉じた状態で車体前方外側から車体後方内側へ傾斜した直線状、即ち、車幅方向に沿った基準線に対して、車体後方内側へ傾斜した直線状になっている。この結果、側突時の荷重F2が、サイドドア12に対して車体前方外側から車体後方内側へ向って作用した場合には、ドアリインフォースメント20の前端荷重伝達部20Gを介して、側突荷重F2をフロアクロスメンバ36に効率的に伝達できる。
更に、ドアインナパネル16に形成された開口部30の前後長Lを、図3に二点鎖線で示すドアリインフォースメント20を平面視で矩形状にした場合の開口部30の前後長より短くできる。このため、ドアリインフォースメント20を平面視で矩形状にした場合に比べてサイドドア12の防水性能が向上する。
また、本実施形態では、図4に示される如く、ドアリインフォースメント20の前端荷重伝達部20Gが、平面視においてサイドドア12を閉じた状態で車体前方外側から車体後方内側へ傾斜した直線状になっており、ドアリインフォースメント20が平面視で台形状になっている。この結果、サイドドア12を開いた際に、シートクッション50の車幅方向外側前端部50Aとドアリインフォースメント20との間隔S1が、図4に二点鎖線で示すドアリインフォースメント20を平面視で矩形状にした場合のシートクッション50の車幅方向外側前端部50Aとドアリインフォースメント20との間隔S2に比べて広くできる。この結果、サイドドア12からの乗降性能が向上する。
また、本実施形態では、ドアリインフォースメント20の上壁部20Dに、断面U字状の凹部26が形成されている。この結果、凹部26の対向する縦壁部26Aによって、側突時に車幅方向に沿って発生する荷重に対して、ドアリインフォースメント20の断面2次モーメントと断面係数が増加する。このため、ドアリインフォースメント20の剛性及び強度が向上し、側突における車体発生荷重を上げることができる。
更に、ドアガラス28に沿って落ちてきた水等の液体を凹部26によって受けることができるため、サイドドア12の防水性能が向上する。また、凹部26内にドアガラス28の下部28Aが挿入可能となっているため、ドアガラス28の下降位置を低くできる。
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、ドアリインフォースメント20の車体前後方向から見た断面形状は、図1の断面形状に限定されず、図5に示される如く、縦壁部26A、20Hと内側壁部20Bとの間の縦壁部を無くし、縦壁部20Hを縦壁部26Aと当接する位置まで延設した断面形状や、図17、図18に示すような他の形状としても良い。
また、図6に示される如く、図1におけるインパクトビーム24及びドアリインフォースメント20の凹部22を廃止し、横壁部20Rを形成すると共にインパクトビーム24に代えてドアリインフォースメント20を前後方向に延設した構成としても良い。
また、図7に示される如く、図1におけるドアリインフォースメント20の凹部26を廃止し、横壁部20Rを形成すると共にドアリインフォースメント20の傾斜壁部20Eに立設したフランジ20Pを、ドアインナパネル16の開口部30の外周部16Eに結合した構成としても良い。
また、図19に示される如く、図7におけるドアリインフォースメント20を互いに結合された車幅方向外側部90と車幅方向内側部92とに分割し、車幅方向外側部90の押し出し方向を車体前後方向(矢印A方向)とし、車幅方向内側部92の押し出し方向を車幅方向(矢印Y方向)としても良い。
また、図8に示される如く、図1におけるインパクトビーム24及びドアリインフォースメント20の凹部22を廃止すると共にドアリインフォースメント20を互いに結合された車幅方向外側部58と車幅方向内側部60に分割し、インパクトビーム24に代えて車幅方向外側部58を前後方向に延設した構成としても良い。
また、上記実施形態では、ドアリインフォースメント20の前端部20Yにおける少なくとも凹部22より車幅方向内側の部位の前端荷重伝達部20Gを、平面視においてサイドドア12を閉じた状態で車体前方外側から車体後方内側へ傾斜した直線状としたが、これに代えて、ドアリインフォースメント20の前端部20Yの全体を、平面視においてサイドドア12を閉じた状態で車体前方外側から車体後方内側へ傾斜した直線状としても良い。
また、図9に示される如く、ドアリインフォースメント20の後端部20Qにおける少なくとも凹部22より車幅方向内側の部位の後端荷重伝達部20Xを、平面視においてサイドドア12を閉じた状態で車体後方外側から車体前方内側へ傾斜した直線状、即ち、車幅方向に沿った基準線に対して、車体前方内側へ傾斜した直線状とし、側突時の荷重F3が、サイドドア12に対して車体後方外側から車体前方内側へ向って作用した場合には、ドアリインフォースメント20の後端荷重伝達部20Xを介して、側突荷重F3をフロアクロスメンバ36に効率的に伝達できるようにしても良い。
また、ドアリインフォースメント20の後端部20Qの全体を、平面視においてサイドドア12を閉じた状態で車体後方外側から車体前方内側へ傾斜した直線としても良い。
また、上記各実施形態では、ドアリインフォースメント20をアルミの押し出し材で構成したが、ドアリインフォースメント20はアルミの押し出し材に限定されず、他の材料の押出し材で構成しても良い。
また、ドアリインフォースメント20を内部に空間が無い中実構造としても良い。
また、ドアリインフォースメント20を鉄等の板材によって形成しても良い。
例えば、図10及び図11に示される如く、ドアリインフォースメント20を平板状のアウタパネル62と、車体前後方向及び車体上下方向から見た断面形状が開口部を車幅方向外側に向けたハット形状のインナパネル64とで構成し、アウタパネル62とインナパネル64とで台形状の閉断面構造66を形成した構成としても良い。
また、図12に示される如く、ドアリインフォースメント20をインパクトビーム24が挿入される凹部22を形成したアウタパネル63と、車体前後方向から見た断面形状が開口部を車幅方向外側に向けたハット形状のインナパネル64とで構成し、アウタパネル62とインナパネル64とで台形状の閉断面構造66を形成した構成としても良い。
また、図13に示される如く、ドアリインフォースメント20を車体前後方向から見た断面形状が開口部を車幅方向内側に向けたハット形状のアウタパネル68と、車体前後方向から見た断面形状が開口部を車幅方向外側に向けたハット形状のインナパネル70とで構成し、アウタパネル68とインナパネル70とで閉断面構造72を形成すると共に、アウタパネル68に、インパクトビーム24が挿入される凹部22を形成した構成としても良い。
また、図14に示される如く、ドアリインフォースメント20をインパクトビーム24が挿入される凹部22を形成したアウタパネル64と、車体前後方向から見た断面形状が開口部を車幅方向外側に向けた略ハット形状のインナパネル76とで構成しても良い。
また、図15及び図16に示される如く、ドアリインフォースメント20をインパクトビーム24が挿入される凹部22を有し車体前後方向から見た断面形状が開口部を車幅方向内側に向けたハット形状のアウタパネル80と、車体前後方向から見た断面形状が開口部を車幅方向外側に向けたハット形状のインナパネル82と、断面U字状の凹部26が形成されたアッパパネル84とで構成し、アウタパネル80とインナパネル82とアッパパネル84で閉断面構造84を形成した構成としても良い。
また、上記実施形態では車体骨格部材としてフロアクロスメンバ36を使用したが、車体骨格部材はフロアクロスメンバに限定されずシートフレーム等の他の部材でも良い。
本発明の一実施形態に係るサイドドア構造を示す車体前後方向から見た断面図である。 本発明の一実施形態に係るサイドドア構造の要部を示す車体斜め内側前方から見た斜視図である。 図1の3−3線に沿った拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係るサイドドア構造のドア開状態を示す図3に対応する断面図である。 本発明の他の実施形態に係るサイドドア構造を示す車体前後方向から見た断面図である。 本発明の他の実施形態に係るサイドドア構造を示す車体前後方向から見た断面図である。 本発明の他の実施形態に係るサイドドア構造を示す車体前後方向から見た断面図である。 本発明の他の実施形態に係るサイドドア構造を示す車体前後方向から見た断面図である。 本発明の他の実施形態に係るサイドドア構造を示す図3に対応する断面図である。 本発明の他の実施形態に係るサイドドア構造を示す車体前後方向から見た断面図である。 図10の11−11線に沿った拡大断面図である。 本発明の他の実施形態に係るサイドドア構造を示す車体前後方向から見た断面図である。 本発明の他の実施形態に係るサイドドア構造を示す車体前後方向から見た断面図である。 本発明の他の実施形態に係るサイドドア構造を示す車体前後方向から見た断面図である。 本発明の他の実施形態に係るサイドドア構造を示す車体前後方向から見た断面図である。 図15の16−16線に沿った拡大断面図である。 本発明の他の実施形態に係るサイドドア構造を示す車体前後方向から見た断面図である。 本発明の他の実施形態に係るサイドドア構造を示す車体前後方向から見た断面図である。 本発明の他の実施形態に係るサイドドア構造のドアリインフォースメントを示す車体斜め前方内側から見た斜視図である。
符号の説明
12 サイドドア
14 ドアアウタパネル
16 ドアインナパネル
18 ドアトリム(ドアインナ部材)
20 ドアリインフォースメント(補強部材)
20A ドアリインフォースメントの外側壁部
20B ドアリインフォースメントの内側壁部
20C ドアリインフォースメントの下壁部
20D ドアリインフォースメントの上壁部
20E ドアリインフォースメントの傾斜壁部
20F ドアリインフォースメントのフランジ
20G ドアリインフォースメントの前端荷重伝達部
20Q ドアリインフォースメントの後端部
20X ドアリインフォースメントの後端荷重伝達部
20Y ドアリインフォースメントの前端部
22 ドアリインフォースメントの凹部
24 インパクトビーム
26 ドアリインフォースメントの凹部
28 ドアガラス
30 ドアインナパネルの開口部
36 フロアクロスメンバ(車体骨格部材)

Claims (3)

  1. ドア外側面を構成するアウタパネルと、
    ドア車室側面を構成するドアインナ部材と、
    前記アウタパネルの下部と前記ドアインナ部材の下部との間に連続して配設された補強部材と、
    を有し、
    前記補強部材は、車体下部に車幅方向に沿って配設された車体骨格部材に対して側面視において重なる位置に配設されたことを特徴とするサイドドア構造。
  2. ドア前後方向に延設され、前記補強部材に結合されたインパクトビームを有することを特徴とする請求項1に記載のサイドドア構造。
  3. 前記補強部材の前端荷重伝達部が平面視において車体前方外側から車体後方内側へ傾斜した直線状になっていることを特徴とする請求項1に記載のサイドドア構造。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008012932A (ja) * 2006-06-30 2008-01-24 Kanto Auto Works Ltd 自動車の衝撃吸収構造
JP2008013139A (ja) * 2006-07-10 2008-01-24 Fuji Heavy Ind Ltd ドアビーム支持構造
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