JP2005527422A - 車両用ドア及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 車両用ドア及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明による車両用ドアは、開口（２）有する支持フレーム（１１）を備える。支持フレームを、車両の本体構造に対して可動状態に接続する。開口（２）を、ウィンドガラスのハンドル、スピーカ（3）等の部品を収容する支持板（１０）を形成しつつ、 硬化性材料で成型することにより、実質的に防湿態様で封止する。ウィンドガラスの側端部を支持するために支持フレームに対して変位可能なウィンドガラス（９）をガイドする少なくとも１つのガイドレールを支持板（図２ｃ）に設ける。

Description

本発明は、車両用ドア及びその製造方法に関する。
中央開口部が設けられ、車両構造本体に対して可動状態に接続される支持フレームを備える車両用ドアが知られている（連結部を介した従来の車両用サイドドア、レールを介した小型バスの場合）。(例えば、特許文献１参照。)
支持フレームを備えるそのような周知のドアは、次の点で不都合である。個々の部品、例えば、支持フレームへのウィンド巻き機構の固定部品又はスピーカ及びドアロック部品等の搭載部品は、非常に複雑に取り付ける必要がある。更に、ドアの内張りにより内側が封止され、外部パネルにより外側が封止されている支持フレーム内部では、乾湿領域が明確に分離されていないため、ある特定の状況では、ドアに設けられた変位可能なウィンドガラスにより、例えばスピーカ等の精密部品への水分浸透が生じる。
ドイツ特許出願DE１０１ ２６ ２５０
従って、本発明の目的は、生産コストが低く、長期にわたり品質を保証するために、ドア内部において乾湿領域が明確に分離された車両用ドア及びその製造方法を提供することである。
この目的は、独立特許請求項の主題により達成される。
開口が形成され支持フレームを車両構造体に対して可動状態に接続された、支持フレームを有する車両用ドアの製造方法において、開口を、硬化性材料で成型することにより、ウィンドガラスのハンドル、スピーカ等の部品を支持する支持板を形成しつつ、実質的に防湿態様となるように封止し、支持フレームに対し変位可能なウィンドガラスをガイドする少なくとも一つのガイドレールを、ウィンドガラスの側縁部を支持するために支持板に設けるという事実により、その他の部品を複雑な態様で直接支持フレームに設けることを必要としない。代わりに、開口の全表面を実際に利用可能である。更に、中央開口部を支持板により封止することができるため、内部空間と外部空間との明確な分離が可能である。結果として、一方で液体の浸透は制限され、更に、（追加層による防音による）乗り心地が向上し、及び（支持板は、側面衝突の場合のエネルギー吸収効果を有することによる）車両の安全性が増大する。通常の成型方法では、防水接続が形成されるため、支持板及び支持フレームの取り付け部位に一般的に追加の封止を省くことができる点で特に有利である。
この構成は、フレーム構造を有するドアに特に適している。このようなフレーム構造は、一般的に、特に、軽量構造の車両及び経済的に生産された小型車両に用いられている。このフレーム構造の利点は、構造が簡単であり、特に、良好な軽量な構造を選択し得るということである。従って、例えば、互いに挿入される金属形状を用いて対応するフレーム構造を達成することが可能である。これらのフレーム構造と多層金属板から構成される通常の車両用ドアとの違いは、特に、フレーム構造の端部の強度が増大するため、好ましくは支持板により、防湿態様で封止することができる通常一つの（広い表面積を有する）開口のみが設けられていることである。ここで、好ましくは、開口の内端に周辺フランジを設ける必要があり、支持板へ特にしっかりと固定し、更に水分の浸透を不可能にするために、周辺フランジは、好ましくは両側に射出成形される。
側方ガイドのための複数のウィンドガイドレールを実際に一緒に射出成形することは、本発明にとって特に不可欠である（図２ｃ参照）。その結果、ウィンドガラスの側縁部を捕捉することが可能となる。結果として、これらの側方レールは、特に良好なガイドを可能にするという事実により、上方にウィンド枠がない場合でも（例えば、クーペにしばしば見られるように）、特に良好にガイドされたウィンドガラスを可能とする。できるだけ小さい力でウィンドガラスの移動を可能とするために、一緒に射出成形された側方ウィンドガイドレールに、滑らかな材質からなるU字状の挿入物を更に設けることが特に適切である。
ウィンドガイドレールを一体化することにより、いくつかの利点が得られる。別々にネジで留められた側方ウィンドガイドレールと比較して、ウィンドガイドレールは、射出成形工程中に直接フレームに連結され、これによりその後の製造工程を耐えることがないため、忍耐連鎖を短縮することができる。
従って、請求項１に記載の方法を用いて生産された本発明による支持フレームにおいては、ウィンドガイドシステムは、全体が支持板に組み込まれ、例えば、ウィンド巻き機構、スピーカ等の残りの部品を支持板に組み込むことができるため、迅速且つ経済的に生産された車両用ドアが得られる。従って、内外パネルは、単にその後の装飾又はドアの保護のための役目を果たす。安定性を更に増大させるために、別の後付けのトラバース支持を用いることも当然可能であり、このトラバース支持は、射出成形工程実施後に導入することが好ましい。
本発明の好適な発展形態を従属請求項に記載する。
一つの好適な発展形態によると、支持板により封止される単一の開口のみを支持フレームに設ける。この開口は、通常、ウィンド胸部の下部に見出されるものであるが、自動車の車両用フロントドアの場合、A又はBカラムで終端となる前後の桁部材及びこれら２つの側方桁部材の間の下部接続ウエブにより更に区切られる。
別の更なる好適な発展形態によると、開口の表面積は、支持フレームの外輪郭により囲まれた表面積に対する割合で、０．４より大きく、好ましくは、０．５より大きい。本発明のドアでは、射出成形により形成した小さなブリッジの場合に比べて、全体のドアの開口を支持板により橋渡ししていることは、この割合からも明確である。このことは、結果として支持板が、ウィンドガラスを捕捉する側方ガイドレールを有することで示されている。
一つの好適な発展形態によると、成型は熱可塑性又は熱硬化性のプラスチック材料を射出することにより行なわれる。このため、プラスチック材料で成型された部品のための通常の射出成形方法を適応することができ、これにより、ウィンドガラスのハンドル、スピーカ等の部品を取り付けるために支持板及びそのトポグラフィに対して、実際にはいかなる形状の創出もすることができる。ここで、特に好適な発展形態によると、硬化性材料としてPPLGF（ポリプロピレン製長が繊維）を持いる。この材料は、高い耐低温衝撃性という利点を有し、車両のパッシブセイフティは、この材質のエネルギー吸収性によって向上される。
他の成型方法、例えば、多成分発泡剤を用いて発泡させることにより、支持板を生産することも当然可能である。また、サンドウィッチ構造もその後の複数の成型工程により生産することができる。
製造技術については、支持板を成型するために、支持フレーム（一つの部品又は複数の部品で生産することができる）を全体として射出成形又は発泡工具中に挿入すると特に好適である。
特に好適な発展形態によると、支持フレームの中央開口部の外側端部には、支持フレームへ支持板をぴったりと装着させ一体的に接続するために周辺ウエブが設けられている。結果として、支持板と支持フレームとの間の防水及び確実な接続を保証するために、この周辺ウエブのまわりに支持板を例えば両側で係合させることができるため、確実な接続が可能となる。ここでは、支持フレームの中央開口部を完全に封止する防水性の支持板を生産することは、特に容易である。
更に別の好適な発展形態によると、支持板を成型した後に、車両内部に向く側に内張り及び/又は車両外部に向く支持板側に、外部パネルを着脱可能又は、着脱不能に設ける。着脱可能な取り付けを用いることにより、両側での支持板へのアクセスが迅速に行なうことができるため、ドア又は支持板に設けられたドアの部品を修理することが非常に容易となる。更にこのことは、個々の部品をリサイクルする際又は車体の外観の色を変更するために外部パネルを交換する際に更に有利である。
本発明の支持フレームを、種々の形状とすることができる。一方、支持フレームを、一つ又は複数の部品から生産することができる。フレームの形状は、いずれかの材料（特に、プラスチック材又は金属）で通常の生産方法により形成することができる。これにより、例えば、アルミニュウムのダイカストからなる支持フレームを示すことができる。別の可能性としては、鋼板を輪郭形状に形成することである（例えば、２重鋼板）。
特に好適な発展形態によると、支持フレームに対して変位可能なウィンドガラスをガイドするガイドレールを、支持フレーム又は支持板に設ける。従って、フレームに対して調節可能な特別なウィンドレールを複雑な態様で設ける必要がなく、故障へ脆弱性及び組み立て時間が、結果として改善される。
更に別の発展形態によると、支持板が補強材を、即ち、支持板は、支持フレームの開口を横断する補強材に接続される。その結果、側方衝突の場合のパッシブセイフティへの要求を再度強化すことができる。
本発明の更なる発展形態は、残りの従属請求項に示される。
従って、要約すると、本発明は、全体的に見て、非常に軽量な車両用ドアの骨組み及び非常に軽量なドアを提供することが可能となり、部品を一体化することにより、部品の組み立て時間と大幅なコストとを同時に低減することを可能としたものである。これにより、ドアの乾湿領域が同時に明確に分離されることによって、品質が向上する。従って、主な利点は、軽量化、コストの削減、組み立て時間の短縮及び品質の向上である。
以下の発明を、図面を参照しながら説明する。
図１は、自動車の車両用ドアの支持フレーム１１を示す。このドアは、車両の右側のドアを示し、ドアの下部に中央開口部２を備える。開口部２は、上端部が上部桁部材１２により区切られており、また、桁部材１２は、その上部に設けられるウィンドガラスの開口のためのウィンド胸部となっている。フレーム１１は、例えば、個々の部品として、中央開口部２の縁部を形成する側方部１３，１４と桁部材１２，１５とを有するものとすることができる。パッシブセイフティを向上させるために、中央開口部２に対して例えば金属などの補強支持部材を横に渡すことも可能である。
本発明による支持板を形成するために、フレーム１１は射出成形ツールに挿入される。この射出成形ツールで成型工程を行なうことによって、開口２は、ウィンドガラスのハンドル、スピーカ３等の部品を支持する支持板１０を形成しつつ、硬化性材料を用いて成型することにより少なくとも複数の部位で封止される。本実施例では、図２a乃至図２c及び図３に示す支持板は、PPLGF（ポリプロピレン製長ガラス繊維材）からなる。別の方法として、硬化可能な全ての他の材料（いずれかのプラスチック材料、発泡材等である）を適用することも当然可能である。図２aは、本発明の車両用ドアを模式的に示す断面図である。以下、支持フレーム１１の断面構造及び支持板１０への接続構造を説明する。
図２aは、二つの選択肢となる支持板の断面形状を示す。８aの実施態様は、アルミニュウムダイカストの断面であり、８ｂの実施態様は、鋼板（２重鋼板）から成型工程により生産された中空断面である。両断面８a及び８ｂは、それぞれ支持フレーム１１に対して支持板１０をぴったりと装着させて一体的に接続するための周辺ウエブ５を開口２の外縁部に有する。結果として、支持板１０は、図２a乃至図２ｃに示すように、成型工程によりウエブの周辺を包み込むことができ、これにより、防水性の接続は、支持板１０により得ることができる（但し、支持板１０が完全に開口２を封止する場合である）。図２aに示すドアは、縦断面図（車両の右側ドアの平面図）である。内張り６は、車室内部に向く側の支持フレーム１１に着脱可能に取り付けられる。内張り６と支持板１０との間の中間領域には、スピーカ、電気部品（例えば、電動外部ミラーを作動するための部品等）等の部品が収容される。車室から離反する側の支持板１０には、支持フレーム１１に着脱可能に取り付けられる外部パネル７が設けられている。
図２ｂ及び図２ｃは、異なる支持フレームの断面の詳細を示す。図２ｂにおいて、例えば、ウィンドガラス９（図３参照）をガイドするレールを断面に追加して設ける以外は、図２aの断面８ｂと本質的には同一のものを示す。結果として、ウィンドガラスの位置合わせをより迅速に且つより精密に行なうことができる。
ウィンド巻きレールが、成型された支持板１０の一部からなる別の実施例を図２cに示す。これにより、更に封止を改善し、又はウィンドガラス９の伝導性を低減する点が有利となる（材質の選択による）。
図３は、完全な自動車の車両用ドア１を示す。内張り６は、車両用ドアの車室内側に着脱可能に設けられる。外部パネル７は、車室内から離反した側に着脱可能に取り付けられる。支持フレーム１１の開口２は、支持板１０により防水態様で封止されている。
図３において、車両用ドア１は、完全に装備されている。これは、例えば図３において、スピーカ３が支持板１０の後部側に設けられることを意味する。外部パネル７に向く支持板１０側では、支持フレームに対して可動としたウィンドガラス９が、変位可能にガイドされる。このため、自動車の車両の乗客の要求によりガイドレール１６にウィンドガラス９を移動させるために、制御ケーブル１７と偏向ローラとによる昇降機構が適応される。
当然、支持フレームに図１及び図３に示す構造以外を用いることも可能である。例えば、上部でのB及びCのカラム領域、即ち桁部材１２の上部でウィンドガラスを支持することが必ずしも必要ではない（例えば、クーペ車）。
図２ｃに関連して示される自動車の車両用ドアの実施態様は、特に本質的要素である。これは、開口２が設けられた支持フレーム１１を有し、支持フレームは、車両本体構造に対して可動状態で接続される（例えば、２つの回動可能なヒンジを介して接続される）。開口２は、硬化性材料で成型することにより、ウィンドガラスのハンドル、スピーカ等の部品を支持する支持板１０を形成しつつ、実質的に、防湿方法で及び/又は完全に封止される。これにより、例えば、ダイカスト形状を備えることが可能な支持フレームは、その内側に硬化性材料を射出成形により成型した周辺フランジを設けることが望ましい。支持フレームに対して変位可能であり、ウィンドガラスをガイドする少なくとも一つのガイドレールはウィンドガラスの側方端部を収容するために支持板に設けられている。結果として、例えば、ガイドレールをウィンドガラスの２つの側に設けることが可能となり、ガイドレールは、支持フレームを射出成形する間、射出成形により一体的に形成される。結果として、生産時間は短縮され、加えて上述したように忍耐連鎖は短縮される。スライディング性能を向上させるために、レール１６にU字状の部品を導入することも当然可能である。Ｕ字状の部品は、低摩擦又は、低摩擦となるようコートされ、これにより、レーバ力は最小限に保たれる。このU字状部品を同時に射出成形することができ、又は、その後挿入することもできる。
ガイドレールを一体的に射出成形することは、利用性及び組み立て性に大変優れているため、ここで示す支持フレームを備えるドアの場合に（外部金属板が取り付けられ固定された通常の金属板層の構造を備えるドアと比較した場合）特に好適である。支持フレームを有する現在の小型車の場合、ドアモジュール挿入物は今日まで利用されておらず、大量生産される車両の場合であっても、乾湿領域の分離は、フレームに取り付けられたフィルムを用いることにより行なわれているので、このような小型車両の場合にも、完全に新規な方法が本発明により提供される。
支持板により塞がれていない開口を有する支持フレームを示す。 結合された支持板を有する複数の実施例の支持フレームの形状である。 結合された支持板を有する複数の実施例の支持フレームの形状である。 結合された支持板を有する複数の実施例の支持フレームの形状である。 本発明による自動車の車両用ドアの分解図である。
符号の説明
１ 車両用ドア
１１ 支持フレーム
２ 開口
１０ 支持板
３ スピーカ
９ ウィインドガラス
５ 周辺ウエブ
６ 内張り
７ 外部パネル

Claims (15)

  1. 開口（２）が設けられた支持フレーム（１１）を有する自動車の車両用ドア（１）の製造方法において、
    前記支持フレームを前記車両本体構造に対して可動状態に接続し、
    前記開口を、硬化性材料で成型することにより、ウィンドガラスのハンドル、スピーカ（3）等の部品を支持する支持板（１０）を形成しつつ、実質的に防湿態様で封止し、
    ウィンドガラスの側端部を支持するために前記支持フレームに対して変位可能な前記ウィンドガラス（９）をガイドする少なくとも１つのガイドレールを前記支持板（図２ｃ）に設けることを特徴とする製造方法。
  2. 開口（２）が設けられた支持フレーム（１１）を有し、前記支持フレームが車両本体構造に対して可動状態に接続される車両用ドアの製造方法において、
    前記開口を、硬化性材料で成型することにより、ウィンドガラスのハンドル、スピーカ等の部品を支持する支持板（１０）を形成しつつ、少なくとも複数の部位で封止することを特徴とする製造方法。
  3. 前記成型は、熱可塑性材料又は熱硬化性樹脂材料（４）を射出することにより行なわれることを特徴とする請求項１乃至２の一項に記載の車両用ドアの製造方法。
  4. 前記硬化性材料は、PPLGF（４）であることを特徴とする請求項１乃至３の一項に記載の車両用ドアの製造方法。
  5. 前記成型は、多成分の発泡材で発泡により行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用ドアの製造方法。
  6. 前記支持フレームを、射出成形又は発泡ツールに挿入して、前記支持板を形成することを特徴とする請求項１乃至５の一項に記載の車両用ドアの製造方法。
  7. 前記開口の外縁部は、前記支持フレームへ前記支持板をぴったりと装着させ一体的に接続するために周辺ウエブ（５）を有することを特徴とする請求項１乃至６の一項に記載の車両用ドアの製造方法。
  8. 防水性支持板を形成するために、前記開口を完全に封止することを特徴とする請求項１乃至７の一項に記載の車両用ドアの製造方法。
  9. 前記支持板を成型した後に、前記支持板の車室内部側に内張り（６）、及び/又は車両の外部側に外部パネル（７）を着脱可能又は着脱不能に設けることを特徴とする請求項１乃至８の一項に記載の車両用ドアの製造方法。
  10. 前記支持板（８a、８ｂ）を、鋳造又は成型方法により生産することを特徴とする請求項１乃至９の一項に記載の車両用ドアの製造方法。
  11. 前記フレームは一つの部品又は複数の部品からなることを特徴とする請求項１乃至１０の一項に記載の車両用ドアの製造方法。
  12. 前記支持板により封止された支持フレームには、単一の開口のみが設けられていることを特徴とする請求項１乃至１１の一項に記載の車両用ドアの製造方法。
  13. 前記開口の表面積は、前記支持フレームの外輪郭により囲まれた表面積に対する割合で、０．４より大きく、より好ましくは０．５より大きいことを特徴とする請求項１２に記載の車両用ドアの製造方法。
  14. 請求項１乃至１１の一項により生産された車両用ドア。
  15. 中央開口部が設けられた支持フレーム（２）を有し、前記支持フレームが車両の本体構造対して可動状態に接続される車両用ドア（１）において、
    前記開口は、防湿態様で、ウィンドガラスのハンドル、スピーカ（３）等の部品を支持する支持板により封止され、
    前記ウィンドガラスの側端部を支持することにより前記支持フレームに対して変位可能にウィンドガラス（９）をガイドする少なくとも一つのガイドレールを、前記支持板に設ける（図２ｃ）ことを特徴とする車両用ドア。
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