JP2007022353A - 車両用ドア構造 - Google Patents

Abstract

【課題】側面衝突に対する安全性を向上した車両用ドア構造を提供する。
【解決手段】ドアパネル１０，２０と、ドアパネル１０，２０に対して昇降可能に支持されたドアガラス３０と、ドアガラスを駆動するモータユニット６０とを備える車両用ドア構造において、モータユニット６０は、ドアパネル１０，２０に隣接するシート１００の座面部又はバックレスト部のフレーム、シート１００に着座する搭乗者２００の腰部又は大腿部の少なくとも１つに対して車幅方向において重なった位置に配置される構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、側面衝突に対する安全性を向上した自動車等の車両用ドア構造に関するものである。

自動車等の車両のドアは、モータ等のアクチュエータによってドアガラスを昇降させるレギュレータ機構を備えたものが知られている。
例えば、車両用ドア構造は、ドアガラスを昇降させるワイヤを、ドアの前端部及び後端部にドアガラスの昇降方向に配置するとともに、これらの中間部分においてクロスさせることによって８の字状に配置し、この中間部分にワイヤを駆動する駆動装置を配置したものが知られている（例えば、特許文献１，２，３）。

一方、車両用ドア構造は、側面衝突時における安全性を向上することが要求されている。
例えば、車両用ドア構造は、その内部空間内に、ドアの前後方向にわたしてサイドインパクトビームを配置し、これによって衝突時におけるドアの変形量の低減を図ったものが知られている（例えば、特許文献４）。
特開２００１−３２９７４６号公報 特開２００３−２１４０２８号公報 特開２００４−２０４５５０号公報 特開２００２−３１６５３６号公報

車両は、側面衝突時の安全性をより向上することが求められている。例えば、サイドインパクトビームを用いる従来技術は、想定される以上の大入力を受けた場合にはドアの変形を抑えることができず、搭乗者への加害性が問題となる。このため、ドア構造は、その内部で衝撃を吸収することが困難な程度の大入力を受けた場合にも搭乗者の加害性を低減し、その傷害値を改善したものが要求されている。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、側面衝突に対する安全性を向上した車両用ドア構造を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、ドアパネルと、前記ドアパネルに対して昇降可能に支持されたドアガラスと、前記ドアガラスを駆動するモータユニットとを備える車両用ドア構造において、前記モータユニットは、前記ドアパネルに隣接するシートの座面部又はバックレスト部のフレーム、前記シートに着座する搭乗者の腰部又は大腿部の少なくとも１つに対して車幅方向において重なった位置に配置されることを特徴とする車両用ドア構造である。

請求項２の発明は、ドアパネルと、前記ドアパネルに対して昇降可能に支持されたドアガラスと、前記ドアガラスを駆動するモータユニットとを備える車両用ドア構造において、衝撃吸収性を有する材料によって形成され、その一部が前記ドアパネルに隣接するシートの座面部又はバックレスト部のフレーム、前記シートに着座する搭乗者の腰部又は大腿部の少なくとも１つに対して車幅方向に重なった位置に配置されるパッドを備え、前記モータユニットは、車幅方向において前記パッドの少なくとも一部と重なりかつ前記パッドに対して車幅方向における外側に配置されることを特徴とする車両用ドア構造である。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両用ドア構造において、前記モータユニットに対して車幅方向における車室側に固定され、車幅方向から見た投影面積が前記モータユニットよりも大きく、かつ、車幅方向の圧縮荷重に対するその変形破壊強度が前記ドアパネルの隣接する部分よりも大きい入力拡散部を備えることを特徴とする車両用ドア構造である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両用ドア構造において、前記モータユニットに対して車幅方向における車外側の領域に配置され、車幅方向の圧縮荷重に対するその変形破壊強度が前記ドアパネルの隣接する部分よりも大きく形成された入力伝達部を備えることを特徴とする車両用ドア構造である。

本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
（１）モータユニットは、ドアパネルに隣接するシートの座面部又はバックレスト部のフレーム、前記シートに着座する搭乗者の腰部又は大腿部の少なくとも１つに対して車幅方向に重なった位置に配置されるから、側面衝突時の入力によってモータユニットが車室内側に移動してシート又は搭乗者を押圧し、生存空間を比較的確保しやすい車幅方向中心側に移動させることによって、ドアの変形による搭乗者への加害性を低減し、傷害値を改善することができる。
また、重量物であるモータユニットが比較的低い位置に配置されることによって、車両の重心が低くなり、操縦安定性の向上を図ることができる。
（２）モータユニットの車室内側に衝撃吸収性を有する材料によって形成されたパッドを配置し、このパッドを介してシート又は搭乗者を押圧することによって、搭乗者への加害性をさらに低減することができる。
（３）モータユニットに対してその車室側に、車幅方向から見た投影面積がモータユニットよりも大きくかつ変形破壊強度がドアパネルよりも大きい入力拡散部を設け、側面衝突による入力を、入力拡散部を介してモータユニットから搭乗者側に伝達することによって、この入力をより広い範囲に伝達することができ、搭乗者の体格等に応じてシートの位置が変更された場合であっても搭乗者をより確実に移動させることができる。
（４）モータユニットに対して車幅方向車外側の領域に、変形破壊強度がドアパネルよりも大きい入力伝達部を設けることによって、側面衝突による入力をモータユニットに確実に伝達することができる。

本発明は、側面衝突に対する安全性を向上した車両用ドア構造を提供するという課題を、ドアガラスを駆動するモータユニットを、ドアに隣接するシートに着座する搭乗者の腰部に対して車幅方向において重なった位置に配置し、側面衝突時にモータユニットによって搭乗者を車室内側に押し出すことによって解決する。

以下、本発明を適用した車両用ドア構造の実施例について説明する。
本実施例において、車両は例えば乗用車等の自動車であって、車両用ドア構造は、運転席又は助手席に隣接した前側のドアに備えられるものである。このドアは、その前端部に設けられたヒンジ回りに回転して開閉する後開き式のものである。
図１は、ドアを車幅方向から見た状態を示す透視図である。また、図２は、図１のII−II部矢視断面図である。

ドア１は、アウタパネル１０、インナパネル２０、ドアガラス３０、フロントサッシュ４０、リアサッシュ５０、モータユニット６０、ＰＰパッド７０、ドアフレーム８０を備えている。

アウタパネル１０は、車両の外表面部の一部を構成するドアパネルであって、例えば鋼板をプレス加工して形成されている。
アウタパネル１０は、アウタアッパリンホース１１を備えている。
アウタアッパリンホース１１は、その上端部をアウタパネル１０の上端部に接合され、アウタパネル１０の内面側に配置された鋼板プレス部材である。

インナパネル２０（図２参照）は、アウタパネル１０に対して車室内側に配置され、その周縁部をアウタパネル１０の周縁部に接合されたドアパネルであって、例えば鋼板をプレス加工して形成されている。
インナパネル２０は、インナアッパリンホース２１と、ドアインナトリム２２とを備えている。
インナアッパリンホース２１は、その上端部をインナパネル２０の上端部に接合され、アウタパネル１０側のアウタアッパリンホース１１と対向して配置された鋼板プレス部材である。
ドアインナトリム２２は、インナパネル２０の車室内側の面部に備えられる車両の内装部材（内張り）であって、例えばＰＰ等の樹脂材料によって形成され、その表面に装飾用の表面処理を施したものである。

ドアガラス３０は、アウタパネル１０、インナパネル２０に対して昇降可能に支持されている。ドアガラス３０は、その下端部がアウタアッパリンホース１１とインナアッパリンホース２１との間に収容され、その全開時には、ドアガラス３０の下端部がインナパネル２０の下端部と隣接するまで降下する。

フロントサッシュ４０は、ドアガラス３０の前端縁部を昇降可能に支持するガイドレール状の部材であって、その上端部が下端部よりも車両の後方側となるように後傾した状態でインナパネル２０に固定されている。
フロントサッシュ４０は、プーリ４１，４２を備えている。
プーリ４１，４２は、フロントサッシュ４０の後方側の上端部及び下端部にそれぞれ備えられている。プーリ４１，４２は、それぞれ車幅方向に対して略平行に配置された中心軸回りに回転可能に支持され、後述するワイヤ６２を案内するものである。

リアサッシュ５０は、ドアガラス３０の後端縁部を昇降可能に支持するガイドレール状の部材であって、フロントサッシュ４０と略平行となるように後傾した状態でインナパネル２０に固定されている。
リアサッシュ５０は、プーリ５１，５２を備えている。
プーリ５１，５２は、リアサッシュ５０の前方側の上端部及び下端部にそれぞれ備えられている。プーリ５１，５２は、それぞれ車幅方向に対して略平行に配置された中心軸回りに回転可能に支持され、後述するワイヤ６２を案内するものである。

モータユニット６０は、ドアガラス３０の昇降動作を駆動するモータと、このモータの出力を減速して後述するワイヤに伝達する伝達機構とを同じハウジング内に収容してアセンブリ化したものである。このハウジングは、その車幅方向の圧縮荷重に対する変形強度が、アウタパネル１０、インナパネル２０の隣接する部分よりも大きくなるように形成されている。
モータユニット６０は、図１に示すように、前後方向においてはフロントサッシュ４０とリアサッシュ５０との間であって、上下方向においてはドア１の下端部付近に配置されている。また、モータユニット６０は、図２に示すように、車幅方向においては、アウタパネル１０とインナパネル２０との間の空間部におけるドアガラス３０が昇降する領域Ａよりもインナパネル２０側に配置されている。
なお、モータユニット６０の配置については、後にさらに詳しく説明する。

モータユニット６０は、支持部材６１と、ワイヤ６２と、入力拡散板（入力拡散部）６３とを備えている。
支持部材６１は、フロントサッシュ４０とリアサッシュ５０との間にわたして設けられた梁状の部材であって、その中間部分にモータユニット６０を支持するものである。
ワイヤ６２は、モータユニット６０の出力をドアガラス３０に伝達するものであって、モータユニット６０―プーリ４２―プーリ４１―プーリ５２―プーリ５１―モータユニット６０の順に引き回されて、８の字状に配置されている。ワイヤ６２は、プーリ４１，プーリ４２間、及び、プーリ５１，プーリ５２間においてそれぞれドアガラス３０の前端縁部、後端縁部と接続され、ワイヤ６２の張力をドアガラス３０の昇降力として伝達するようになっている。

入力拡散板６３は、図２に示すように、モータユニット６０のインナパネル２０側の面部に固定され、このインナパネル２０に対して対向して配置された部材である。
また、入力拡散板６３は、図１に示すように、車幅方向から見た平面形状がモータユニット６０の外形に対して上下方向、前後方向ともに張り出して形成され、その投影面積がモータユニット６０よりも大きく設定されている。
入力拡散板６３は、例えばインナパネル２０よりも板厚が大きい鋼板によって形成され、その車幅方向の圧縮荷重に対する変形強度が、インナパネル２０の対向する面部よりも大きくされている。

ＰＰパッド７０は、例えば発泡ポリプロピレン（ＰＰ）によって形成された衝撃吸収性を有する緩衝部材であって、図２に示すように、インナパネル２０とドアインナトリム２２との間の空間部内に配置されている。
また、ＰＰパッド７０は、図１に示すように、車幅方向から見たときに、上述した入力拡散板６３の全面をカバーしかつこの入力拡散板６３よりも上下方向、前後方向ともに大きく形成されている。このＰＰパッド７０の上端部は、ドアインナトリム２２に形成され、搭乗者の肘部付近に設けられるアームレスト２２ａに隣接して配置され、下端部は、インナパネル２０の下端部付近に隣接して配置されている。

ドアフレーム（入力伝達部）８０は、図２に示すように、アウタパネル１０とインナパネル２０との間において、ドアガラス３０が昇降する領域Ａよりもアウタパネル１０側に配置され、インナパネル２０の前端部から後端部にわたして設けられている。このドアフレーム８０は、例えば鋼板の板金加工によって、その横断面に閉断面部を備えて形成され、その車幅方向の圧縮荷重に対する変形強度が、アウタパネル１０の隣接する面部よりも大きく形成されている。

シート１００は、ドア１に対して車幅方向に隣接して設けられ、図示しないフロアパネルに対し、図示しないシートレールを介して固定されている。このシートレールは、シート１００を搭乗者の体格等に応じて前後方向に移動させるスライド機構を備えている。
また、シートレールは、シート１００が車幅方向から所定値以上の荷重を受けた場合には、変形破壊してシート１００の車幅方向における移動を許容するように構成されている。

シート１００は、搭乗者２００が着座した際にその腰部から大腿部を支持する座面部（クッション部）１１０と、座面部１１０の後端部から上方に延在し、搭乗者２００の背中を支持するバックレスト（背もたれ）部１２０（図１参照）とを備えている。
座面部１１０及びバックレスト部１２０は、それぞれ例えば鋼製のパイプ材によって形成され、芯材として機能するフレーム１１１，１２１と、このフレームの周囲に設けられ、例えば発泡ウレタン等の弾力性のある材料によって形成されたパッド１１２，１２２とを備えている。

次に、本実施例におけるドア１側の各部材とシート１００及びこれに着座した搭乗者２００の位置関係について、より詳細に説明する。
図１は、一例として搭乗者２００が標準的な体格の成人である場合を示しており、シート１００及び搭乗者２００は、搭乗者２００の体格に応じて車両の前後方向に所定の範囲内においてスライドする。
図１に示す場合においては、モータユニット６０は、車幅方向から見たときに、搭乗者２００の腰部と重なった位置に設けられている。

図１に示す状態からシート１００が前進する場合、前進量が比較的小さいときは、モータユニット６０は、その少なくとも一部が車幅方向においてシート１００のバックレスト１２０のフレーム１２１と重なった位置に配置され、これよりも前進量が大きくなったときは、モータユニット６０はこのフレーム１２１よりも後方側に配置されるが、この状態においては、入力拡散板６３及びＰＰパッド７０の前方側の部分が車幅方向においてフレーム１２１と重なった位置に配置される。

一方、図１に示す状態からシート１００が後退する場合、後退量が比較的小さいときは、モータユニット６０は、その少なくとも一部が車幅方向において搭乗者２００の腰部又は大腿部と重なった位置に配置され、これよりも後退量が大きくなったときは、モータユニット６０は、搭乗者２００の膝部よりも前方側に配置されるが、この状態においては、入力拡散板６３及びＰＰパッド７０の後方側の部分が車幅方向において搭乗者２００の腰部又は大腿部と重なった位置に配置される。

次に、シート１００が図１の位置にある場合に、車両が側面衝突を受けた場合の各部材の機能について説明する。
車両がその車幅方向からドア１のアウタパネル１０の表面に対して入力を受けた場合、アウタパネル１０は変形してその内面がドアフレーム８０に当接し、この入力をドアフレーム８０に伝達する。
ドアフレーム８０は、アウタパネル１０に押圧され、車幅方向内側に移動してモータユニット６０に当接しこれを押圧する。
モータユニット６０は、ドアフレーム８０に押圧され、支持部材６１が変形することによって車幅方向内側に移動し、入力拡散板６３はインナパネル２０と当接しこれを押圧する。
インナパネル２０は、ＰＰパッド７０及びドアインナトリム２２とともに車幅方向内側に移動し、シート１００の座面部１１０及び搭乗者２００の腰部に当接しこれらを押圧することによって、シート１００及び搭乗者２００をフロアパネルに対して車幅方向における車両中心側に移動させる。

また、シート１００が図１に示す状態よりも前進又は後退している場合においても、モータユニット６０が入力拡散板６３を介して押圧するＰＰパッド７０が、前後方向における搭乗者２００の大腿部からバックレスト１２０のフレーム１２１までの範囲の少なくとも一部を押圧することによって、シート１００及び搭乗者２００を移動させることができる。

以上のように、本実施例によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）モータユニット６０は、搭乗者２００の腰部等に対して車幅方向に重なった位置に配置されるから、側面衝突時の入力によって、モータユニット６０が車室内側に移動してシート１００、搭乗者２００を押圧し、生存空間を比較的確保しやすい車幅方向中心側に移動させることによって、ドア１の変形による搭乗者２００への加害性を低減し、その傷害値を改善することができる。
（２）重量物であるモータユニット６０をドア１の下端部付近に配置することによって、車両の重心が低くなり、操縦安定性の向上を図ることができる。
（３）モータユニット６０をドア１のヒンジから離れた後方側の領域に配置することによって、ヒンジの回転中心軸回りのドア１のモーメントを大きくすることができ、ドア１の閉まり性を改善することができる。
（４）モータユニット６０の車室内側に衝撃吸収性をもったＰＰパッド７０を配置し、このＰＰパッド７０を介してシート１００、搭乗者２００を押圧することによって、搭乗者２００への加害性をより低減することができる。
（５）車幅方向から見たときにモータユニット６０の外形に対して上下方向、前後方向に張り出して形成され、車幅方向の圧縮荷重に対する変形強度がインナパネル２０よりも大きい入力拡散板６３を設けることによって、モータユニット６０への入力をインナパネル２０、ＰＰパッド７０のより広い範囲に分散して伝達することができ、シート１００の位置が変更された場合であっても搭乗者２００をより確実に移動させることができる。
（６）モータユニット６０に対して車幅方向に重なった位置にドアフレーム８０を設けているから、アウタパネル１０に加わった入力をモータユニット６０側へ確実に伝達することができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）実施例は、モータユニットがパッドを介して搭乗者の腰部を押圧するものであったが、これに限らず、搭乗者の大腿部や、シートの座面部のフレーム、シートのバックレスト（背もたれ）部のフレームを押圧して搭乗者又はシートを車室内側へ移動させる構成としてもよい。
（２）実施例のモータユニットは、ワイヤの張力によってドアガラスの駆動を行うものであったが、これに限らず、本発明はリンク機構等の他の機構によってドアガラスの駆動を行うものに対しても適用することができる。
（３）実施例の入力伝達部は、ドアの前後に延在するドアフレームであるが、これに限らず、例えば公知のサイドインパクトビームを入力伝達部として用いることができる。また、入力伝達部は、例えば発泡樹脂材料等をブロック状に形成したものや、板金加工によって形成した部材を用いてもよい。

本発明を適用した車両用ドア構造の実施例を車幅方向から見た状態を示す透視図である。 図１のII−II部矢視断面図である。

符号の説明

１ ドア
１０ アウタパネル
２０ インナパネル
３０ ドアガラス
４０ フロントサッシュ
５０ リアサッシュ
６０ モータユニット
６３ 入力拡散板
７０ ＰＰパッド
８０ ドアフレーム
１００ シート
２００ 搭乗者

Claims (4)

1. ドアパネルと、
   前記ドアパネルに対して昇降可能に支持されたドアガラスと、
   前記ドアガラスを駆動するモータユニットと
   を備える車両用ドア構造において、
   前記モータユニットは、前記ドアパネルに隣接するシートの座面部又はバックレスト部のフレーム、前記シートに着座する搭乗者の腰部又は大腿部の少なくとも１つに対して車幅方向において重なった位置に配置されること
   を特徴とする車両用ドア構造。
2. ドアパネルと、
   前記ドアパネルに対して昇降可能に支持されたドアガラスと、
   前記ドアガラスを駆動するモータユニットと
   を備える車両用ドア構造において、
   衝撃吸収性を有する材料によって形成され、その一部が前記ドアパネルに隣接するシートの座面部又はバックレスト部のフレーム、前記シートに着座する搭乗者の腰部又は大腿部の少なくとも１つに対して車幅方向に重なった位置に配置されるパッドを備え、
   前記モータユニットは、車幅方向において前記パッドの少なくとも一部と重なりかつ前記パッドに対して車幅方向における外側に配置されること
   を特徴とする車両用ドア構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両用ドア構造において、
   前記モータユニットに対して車幅方向における車室側に固定され、車幅方向から見た投影面積が前記モータユニットよりも大きく、かつ、車幅方向の圧縮荷重に対するその変形破壊強度が前記ドアパネルの隣接する部分よりも大きい入力拡散部を備えること
   を特徴とする車両用ドア構造。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両用ドア構造において、
   前記モータユニットに対して車幅方向における車外側の領域に配置され、車幅方向の圧縮荷重に対するその変形破壊強度が前記ドアパネルの隣接する部分よりも大きく形成された入力伝達部を備えること
   を特徴とする車両用ドア構造。
   
   
   

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