JP2007022517A - 自動車ドアにおけるドアビームの取付構造及びドアビームのブラケット - Google Patents
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Abstract
【課題】 側面衝突時の衝突特性を改善するため自動車ドアのドアパネル内の空間に配置されるドアビームの取付構造において、ドアビームの断面外寸を大きくすることなく、ドアビームの曲げ強度及び曲げ剛性を向上させる。
【解決手段】 ドアビーム1がブラケット9を介してインナーパネル3に接続される。ブラケット9は、押出方向を車体上下方向に向けて設置されたアルミニウム合金押出形材からなり、インナーパネル3の端部縦壁3aに沿って配置された縦壁フランジ5cと、インナーパネルの端部横壁3aに沿って配置されかつボルト接合された横壁フランジ5aと、ドアビーム1のフランジ1aにボルト接合された取付用フランジ5bからなる。ドアパネルが側面衝突を受けたとき、縦壁フランジがドアビームの回転変形に対する抵抗となり、その結果、ドアビーム1の端部の回転変形が生じにくくなる。
【選択図】 図3
【解決手段】 ドアビーム1がブラケット9を介してインナーパネル3に接続される。ブラケット9は、押出方向を車体上下方向に向けて設置されたアルミニウム合金押出形材からなり、インナーパネル3の端部縦壁3aに沿って配置された縦壁フランジ5cと、インナーパネルの端部横壁3aに沿って配置されかつボルト接合された横壁フランジ5aと、ドアビーム1のフランジ1aにボルト接合された取付用フランジ5bからなる。ドアパネルが側面衝突を受けたとき、縦壁フランジがドアビームの回転変形に対する抵抗となり、その結果、ドアビーム1の端部の回転変形が生じにくくなる。
【選択図】 図3
Description
本発明は、側面衝突時の衝突特性を改善するため自動車ドアのドアパネル内の空間に配置されるドアビームの取付構造に関する。
近年、自動車の側面を構成するパネル構造体では、側面からの衝突に対する安全性向上の観点から衝突 (側突) による荷重を受けても、あまり屈曲せず、車室内側への変形量を低減するような車体構造が要求されている。
これら自動車のパネル構造体のうち、特にドアパネルは、基本的に、鋼板あるいはアルミニウムなどの圧延板材をプレス成形したアウターパネルとインナーパネルとを互いに接合し、中空構造乃至袋構造とされる。また、その内部には、側面衝突における衝突荷重を受け持ち、かつ、車室内側へのドアパネルの屈曲変形を防止するために、ドアビームと呼ばれる略直線状の部材をアウターパネルに近接して設置することが多い。
このドアビームは、アウターパネルに近接し、車体前後方向に略並行に配置されるとともに、その端部をインナーパネルと接合される。一般的には、ドアビームの端部に取り付け用のブラケットを設置し、このブラケットを介して接合されることが多い。例えば、下記特許文献1,2に見られるように、ドアビーム端部に取り付け用のブラケットを固定し、このブラケットを介してインナーパネルに接合する。
このドアビームは、アウターパネルに近接し、車体前後方向に略並行に配置されるとともに、その端部をインナーパネルと接合される。一般的には、ドアビームの端部に取り付け用のブラケットを設置し、このブラケットを介して接合されることが多い。例えば、下記特許文献1,2に見られるように、ドアビーム端部に取り付け用のブラケットを固定し、このブラケットを介してインナーパネルに接合する。
一方、近年では、排気ガス等による地球環境問題への対応から、車体の軽量化による燃費の向上が追求され、このドアビームについても、より軽量であることが求められるようになっている。このため、軽量素材であり、かつ、予め閉断面構造が形成可能なアルミニウム合金押出形材製のドアビームが注目を集めている。この押出形材製ドアビームについては、下記特許文献3,4に見られるように、押出形材の端部において車幅方向への潰し加工を行ったり、端部を斜め切断することによりで、ブラケットを介さず、直接インナーパネルに接合する例もある。
近年、側面衝突基準のさらなる強化が必要となり、このドアビーム自体も、従来より高い曲げ強度が求められるとともに、車室内部への進入量を小さくするために、高い剛性を併せ持つことが要求されるようになってきた。
ドアビームの曲げ強度及び曲げ剛性を高くするために、一般的には以下のような手段がある。
(1)素材の高強度化による曲げ強度向上
(2)断面外寸増加による曲げ強度及び曲げ剛性向上
(3)断面を構成する各部の肉厚増加による曲げ強度及び曲げ剛性向上
ドアビームの曲げ強度及び曲げ剛性を高くするために、一般的には以下のような手段がある。
(1)素材の高強度化による曲げ強度向上
(2)断面外寸増加による曲げ強度及び曲げ剛性向上
(3)断面を構成する各部の肉厚増加による曲げ強度及び曲げ剛性向上
このうち、素材の高強度化に関しては、鋼板の場合には高強度ハイテンの適用、アルミニウム材料の場合にはJIS7000系アルミニウム合金材の適用が既に実施されており、これ以上の素材高強度化は難しい状況になってきている。
また、断面外寸及び肉厚の増加は、断面積が増加するために重量が増加することになる。なお、重量の増加を最小限にとどめ、曲げ強度及び曲げ剛性を増加させるためには、車幅方向への断面高さを増大させることが最も望ましいが、ドアパネル内に配置されるガラスの収納スペースあるいはスピーカーなど他部品との干渉の関係から、この方向への外寸の増加は難しい。このため、断面を構成する各部の肉厚の増加あるいは車体高さ方向への断面高さ増大により、曲げ強度及び曲げ剛性向上対策が行われてきたという現状がある。
また、断面外寸及び肉厚の増加は、断面積が増加するために重量が増加することになる。なお、重量の増加を最小限にとどめ、曲げ強度及び曲げ剛性を増加させるためには、車幅方向への断面高さを増大させることが最も望ましいが、ドアパネル内に配置されるガラスの収納スペースあるいはスピーカーなど他部品との干渉の関係から、この方向への外寸の増加は難しい。このため、断面を構成する各部の肉厚の増加あるいは車体高さ方向への断面高さ増大により、曲げ強度及び曲げ剛性向上対策が行われてきたという現状がある。
一方、前記特許文献2には、側面からの衝突に対する強度及び剛性の確保のため、ブラケットとドア前端面との間で平面視閉じ断面構造を形成させることが記載されている。しかし、この方法には、適用対象が車体前側の取付部のみであり、ブラケットの部品点数が多く、複雑なプレス加工を必要とするため素材が事実上鋼板に限られるなど、種々の問題がある。
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、自動車車体のさらなる軽量化を進めるとの観点から、ドアビームの断面外寸を大きくすることなく、その曲げ強度及び曲げ剛性向上を達成できるドアビームの取付構造を提供することを目的とする。
本発明は、車体幅方向内側及び外側に位置する一対のフランジと両フランジを接続する1つ以上のウエブからなるアルミニウム合金押出形材製のドアビームが、その端部に取り付けられたブラケットを介して自動車ドアのインナーパネルに接続されてなるドアビームの取付構造において、前記ブラケットが、前記インナーパネルの端部縦壁に沿って配置された縦壁フランジと、前記縦壁フランジに接続し、前記インナーパネルの端部横壁に沿って配置されかつ前記端部横壁に接合された横壁フランジと、前記縦壁フランジに接続し、ドアビームの車体幅方向内側又は外側のフランジに接合された取付用フランジを有し、又は前記ブラケットが、前記インナーパネルの端部縦壁に沿って配置されかつ前記端部縦壁に接合された縦壁フランジと、前記縦壁フランジに接続し、ドアビームの車体幅方向内側又は外側のフランジに接合された取付用フランジを有することを特徴とする。
上記ブラケットにおいて、補強のため、前記横壁フランジと取付用フランジのなすコーナー部内側にフィレット(丸みの付いた又は斜面に形成された隅肉部)が付加されていることが望ましい。また、前記取付用フランジがドアビームの車体幅方向内側のフランジの内面側に接合される場合に限られるが、上記ブラケットは、必要に応じて、前記縦壁フランジと取付用フランジを接続する壁状リブを有する。この場合、前記縦壁フランジ、取付用フランジ及び壁状リブにより三角形の閉断面構造が構成され、ブラケットが補強される。
また望ましい形態の1つとして、上記ブラケットは、さらに前記取付用フランジより車体幅方向外側に位置する第2取付用フランジを有する。この場合、前記取付用フランジがドアビームの車体幅方向内側のフランジと接合され、前記第2取付用フランジがドアビームの車体幅方向外側のフランジと接合される。
また望ましい形態の1つとして、上記ブラケットは、さらに前記取付用フランジより車体幅方向外側に位置する第2取付用フランジを有する。この場合、前記取付用フランジがドアビームの車体幅方向内側のフランジと接合され、前記第2取付用フランジがドアビームの車体幅方向外側のフランジと接合される。
前記ドアビームはアルミニウム合金押出材からなり、一般に一対のウエブを有するが、1本又は3本以上のウエブを有する場合もあり得る。前記ブラケットも、軽量化の観点から一体構造のアルミニウム合金押出形材からなることが望ましい。ブラケットは押出形材を所定長さに切断加工することにより得ることができ、押出方向を車体上下方向に向けて配置される。いずれもアルミニウム合金としては、JIS6000系(Al−Mg−Si系)又は7000系(Al−Zn−Mg系又はAl−Zn−Mg−Cu系)アルミニウム合金が好適に用いられる。中でも強度の高いJIS7000系アルミニウム合金が望ましい。
ドアビームとブラケットの接合手段は、ボルト接合あるいはセルフピアシングリベットなどの機械的接合でも良いし、溶融溶接でも良い。インナーパネルとブラケットの接合については、形状精度の誤差を吸収することも考慮し、長穴を介したボルト接合が望ましい。
なお、本発明に係る取付構造は、ドアビームの前後両方の端部に適用することが望ましいが、前後いずれか片側の端部のみに適用することもできる。
ドアビームとブラケットの接合手段は、ボルト接合あるいはセルフピアシングリベットなどの機械的接合でも良いし、溶融溶接でも良い。インナーパネルとブラケットの接合については、形状精度の誤差を吸収することも考慮し、長穴を介したボルト接合が望ましい。
なお、本発明に係る取付構造は、ドアビームの前後両方の端部に適用することが望ましいが、前後いずれか片側の端部のみに適用することもできる。
本発明に係る取付構造によれば、特定構造の取付用ブラケットを使用し、縦壁フランジをインナーパネルの端部縦壁に沿って配置したことにより、ドアビーム自体の断面積を増加させずに、側面衝突におけるドアビームの曲げ強度及び曲げ剛性を向上させることができる。また、同一強度、曲げ剛性であれば、より軽量なドアビーム構造を提供できる。
このブラケットがアルミニウム押出形材からなる場合、さらに軽量化され、かつ押出形材を所定長さに切断加工して得ることができるので、安価に大量生産可能である。
このブラケットがアルミニウム押出形材からなる場合、さらに軽量化され、かつ押出形材を所定長さに切断加工して得ることができるので、安価に大量生産可能である。
以下、図1〜13を参照して、本発明に係るドアビームの取付構造及びその作用について、より具体的に説明する。
まず図1(a)に、従来採用されているドアビームの取付構造を示す。ドアビーム1の両端に板状のブラケット2がボルト接合され(矢印Bの位置)、これがドアパネル(インナーパネル3とアウターパネル4)内の空間に配置され、ブラケット2がインナーパネル3の前後にボルト接合(矢印Aの位置)されている。
インナーパネル3の前後の端部には、ほぼ車体前後方向に沿って形成され、アウターパネル4との間隔が狭くなった端部横壁3aと、端部横壁3aに続き車体幅方向内側に向く端部縦壁3bが形成されている。
まず図1(a)に、従来採用されているドアビームの取付構造を示す。ドアビーム1の両端に板状のブラケット2がボルト接合され(矢印Bの位置)、これがドアパネル(インナーパネル3とアウターパネル4)内の空間に配置され、ブラケット2がインナーパネル3の前後にボルト接合(矢印Aの位置)されている。
インナーパネル3の前後の端部には、ほぼ車体前後方向に沿って形成され、アウターパネル4との間隔が狭くなった端部横壁3aと、端部横壁3aに続き車体幅方向内側に向く端部縦壁3bが形成されている。
ドアビーム1はアルミニウム合金押出形材からなり、図1(b)に示すように、互いに平行な車体幅方向内側フランジ1a及び車体方向外側フランジ1bと、両フランジ1a,1bに垂直でかつ互いに平行な一対のウエブ1c,1dからなり、車体前後方向に配置されている。ブラケット2は、インナーパネル3の端部横壁3aに接合されたパネル接合部2aと、このパネル接合部2aに連なり、ドアビーム1の内側フランジ1aと接合されたドアビーム接合部2bからなる。
このドアパネルが側面衝突を受け、図2に示すように、ドアビーム1の端部を回転変形させようとする荷重(白抜き矢印で示す)が加わった場合、ブラケット2が容易に屈曲してドアビーム1の端部の回転変形が容易に生じ、その結果、側面衝突におけるドアビーム1の曲げ強度及び曲げ剛性が不十分となる。
このドアパネルが側面衝突を受け、図2に示すように、ドアビーム1の端部を回転変形させようとする荷重(白抜き矢印で示す)が加わった場合、ブラケット2が容易に屈曲してドアビーム1の端部の回転変形が容易に生じ、その結果、側面衝突におけるドアビーム1の曲げ強度及び曲げ剛性が不十分となる。
一方、図3は本発明に係る取付構造を示す。ドアビーム1、インナーパネル3及びアウターパネル4は図1のものと同じで、ブラケット5のみが異なる。
ブラケット5はアルミニウム合金押出形材を所定長さ(例えば、ドアビーム1の内側フランジ1aの幅程度)に切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。ブラケット5は、前記インナーパネル3の端部縦壁3bに沿って配置された板状の縦壁フランジ5cと、該縦壁フランジ5cの外側(車体幅方向の外側)端に接続し、インナーパネル3の端部横壁3aに沿って配置されかつ該端部横壁3aにボルト接合(矢印Aの位置)された板状の横壁フランジ5aと、縦壁フランジ5cの外側端に接続し、ドアビーム1の車体幅方向内側のフランジ1aの内面(車体幅方向の内側になる面)側に配置され、かつボルト接合(矢印Bの位置)された板状の取付用フランジ5bからなる。縦壁フランジ5cと取付用フランジ5bのコーナー部内側には、補強のためのフィレット(斜面に形成された隅肉部)5dが付加されている。
ブラケット5はアルミニウム合金押出形材を所定長さ(例えば、ドアビーム1の内側フランジ1aの幅程度)に切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。ブラケット5は、前記インナーパネル3の端部縦壁3bに沿って配置された板状の縦壁フランジ5cと、該縦壁フランジ5cの外側(車体幅方向の外側)端に接続し、インナーパネル3の端部横壁3aに沿って配置されかつ該端部横壁3aにボルト接合(矢印Aの位置)された板状の横壁フランジ5aと、縦壁フランジ5cの外側端に接続し、ドアビーム1の車体幅方向内側のフランジ1aの内面(車体幅方向の内側になる面)側に配置され、かつボルト接合(矢印Bの位置)された板状の取付用フランジ5bからなる。縦壁フランジ5cと取付用フランジ5bのコーナー部内側には、補強のためのフィレット(斜面に形成された隅肉部)5dが付加されている。
このドアパネルが側面衝突を受け、図9(a)に示すように、ドアビーム1の端部を回転変形させようとする荷重(白抜き矢印で示す)が加わった場合、ブラケット5を屈曲させようとするが、縦壁フランジ5cがインナーパネル3の端部縦壁3bと接触し、これが回転変形に対する抵抗となり、ドアビーム1の端部の回転変形が生じにくくなる。これにより、側面衝突におけるドアビーム1の曲げ強度及び曲げ剛性が向上する。なお、図9(a)において、6はBピラーなどドア構造前端又は後端にあるフレームであり、ドアビーム1の端部を回転変形させようとするさらに強い荷重が加わった場合、このフレーム6が回転変形に対する抵抗となる。
ブラケット5において、フィレット5dは回転変形に対する抵抗を向上させる意味で付加されることが望ましいが必須ではない。
また、上記の例では、縦壁フランジ5cは、はじめからインナーパネル3の端部縦壁3bと接触させていたが、前記端部縦壁3bに近接して配置しておき、荷重が加わったときに接触するようになっていてもよい。あるいは接着剤等により、インナーパネル3の端部縦壁3bと接合していてもよい。なお、インナーパネル3の端部縦壁3bに対する縦壁フランジ5cのこのような配置形態(接触配置、近接配置、接着剤等による接合)は、以下の図4〜8,10に説明する別の取付構造においても同様に取り得る。
また、上記の例では、縦壁フランジ5cは、はじめからインナーパネル3の端部縦壁3bと接触させていたが、前記端部縦壁3bに近接して配置しておき、荷重が加わったときに接触するようになっていてもよい。あるいは接着剤等により、インナーパネル3の端部縦壁3bと接合していてもよい。なお、インナーパネル3の端部縦壁3bに対する縦壁フランジ5cのこのような配置形態(接触配置、近接配置、接着剤等による接合)は、以下の図4〜8,10に説明する別の取付構造においても同様に取り得る。
図4は、本発明に係る別の取付構造を示す。ドアビーム1、インナーパネル3及びアウターパネル4は図3のものと同じで、ブラケット7のみが異なる。
ブラケット7はアルミニウム合金押出形材を所定長さ(例えば、ドアビーム1の内側フランジ1aの幅程度)に切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。ブラケット7は、前記インナーパネル3の端部縦壁3bに沿って配置された縦壁フランジ7cと、該縦壁フランジ7cの外側端に接続し、インナーパネル3の端部横壁3aに沿って配置されかつ該端部横壁3aにボルト接合(矢印Aの位置)された横壁フランジ7aと、縦壁フランジ7cの外側端に接続し、ドアビーム1の車体幅方向内側のフランジ1aの内面側に配置され、かつボルト接合(矢印Bの位置)された取付用フランジ7bと、縦壁フランジ7cの端部と取付用フランジ7bの端部を接続する壁状リブ7dからなる。縦壁フランジ7c、取付用フランジ7b及び壁状リブ7dにより三角形のトラス構造が構成されている。
ブラケット7はアルミニウム合金押出形材を所定長さ(例えば、ドアビーム1の内側フランジ1aの幅程度)に切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。ブラケット7は、前記インナーパネル3の端部縦壁3bに沿って配置された縦壁フランジ7cと、該縦壁フランジ7cの外側端に接続し、インナーパネル3の端部横壁3aに沿って配置されかつ該端部横壁3aにボルト接合(矢印Aの位置)された横壁フランジ7aと、縦壁フランジ7cの外側端に接続し、ドアビーム1の車体幅方向内側のフランジ1aの内面側に配置され、かつボルト接合(矢印Bの位置)された取付用フランジ7bと、縦壁フランジ7cの端部と取付用フランジ7bの端部を接続する壁状リブ7dからなる。縦壁フランジ7c、取付用フランジ7b及び壁状リブ7dにより三角形のトラス構造が構成されている。
このドアパネルが側面衝突を受け、図9(b)に示すように、ドアビーム1の端部を回転変形させようとする荷重(白抜き矢印で示す)が加わった場合、ブラケット7を屈曲させようとするが、縦壁フランジ7cがインナーパネル3の端部縦壁3bと接触するとともに、前記トラス構造が回転変形に対する抵抗となり、図3に示す取付構造以上に、ドアビーム1の端部の回転変形が生じにくくなる。
図5は、本発明に係る別の取付構造を示す。ドアビーム1、インナーパネル3及びアウターパネル4は図3のものと同じで、ブラケット8のみが異なる。
ブラケット8はアルミニウム合金押出形材を所定長さ(例えば、ドアビーム1の内側フランジ1aの幅程度)に切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。図4に示すブラケット7との違いは、取付用フランジ8bがやや長く形成され、三角形のトラス構造から突出した箇所8baにおいて、ドアビーム1の内側フランジ1aとボルト接合(矢印Bの位置)されている点であり、これによりドアビーム1とブラケット8の接合がやりやすくなっている。この取付構造は、機能的には図4に示す取付構造とほぼ同じである。
ブラケット8はアルミニウム合金押出形材を所定長さ(例えば、ドアビーム1の内側フランジ1aの幅程度)に切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。図4に示すブラケット7との違いは、取付用フランジ8bがやや長く形成され、三角形のトラス構造から突出した箇所8baにおいて、ドアビーム1の内側フランジ1aとボルト接合(矢印Bの位置)されている点であり、これによりドアビーム1とブラケット8の接合がやりやすくなっている。この取付構造は、機能的には図4に示す取付構造とほぼ同じである。
図6は、本発明に係る別の取付構造を示す。ドアビーム1、インナーパネル3及びアウターパネル4は図3のものと同じで、ブラケット9のみが異なる。
ブラケット9はアルミニウム合金押出形材を所定長さ(例えば、ドアビーム1の内側フランジ1aの幅程度)に切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。図4に示すブラケット7との違いは、さらに第2取付用フランジ9eと、該第2取付用フランジ9e及び取付用フランジ9bを垂直に連結する壁状リブ9fが一体的に形成されている点である。壁状リブ9fは、縦壁フランジ9c、取付用フランジ9b及び横壁フランジ9aの交点付近に接続して車体幅方向外側に延び、その先端に前記第2取付用フランジ9eが接続している。第2取付用フランジ9eは、取付用フランジ9bより車体幅方向外側に位置し、車体前後方向に向けて配置されている。第2取付用フランジ9eは、ドアビーム1の中空内部に挿入されるため、両ウエブ1c,1d間の間隔よりやや狭く切断されている。また、ブラケット9とドアビーム1は、取付用フランジ9bとドアビーム1の内側フランジ1aが溶接接合(矢印Bの位置)され、かつ第2取付用フランジ9eが外側フランジ1bの内面側に配置されて該外側フランジ1bと溶接接合(矢印Cの位置)されている。
ブラケット9はアルミニウム合金押出形材を所定長さ(例えば、ドアビーム1の内側フランジ1aの幅程度)に切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。図4に示すブラケット7との違いは、さらに第2取付用フランジ9eと、該第2取付用フランジ9e及び取付用フランジ9bを垂直に連結する壁状リブ9fが一体的に形成されている点である。壁状リブ9fは、縦壁フランジ9c、取付用フランジ9b及び横壁フランジ9aの交点付近に接続して車体幅方向外側に延び、その先端に前記第2取付用フランジ9eが接続している。第2取付用フランジ9eは、取付用フランジ9bより車体幅方向外側に位置し、車体前後方向に向けて配置されている。第2取付用フランジ9eは、ドアビーム1の中空内部に挿入されるため、両ウエブ1c,1d間の間隔よりやや狭く切断されている。また、ブラケット9とドアビーム1は、取付用フランジ9bとドアビーム1の内側フランジ1aが溶接接合(矢印Bの位置)され、かつ第2取付用フランジ9eが外側フランジ1bの内面側に配置されて該外側フランジ1bと溶接接合(矢印Cの位置)されている。
このドアパネルが側面衝突を受け、図9(c)に示すように、ドアビーム1の端部を回転変形させようとする荷重(白抜き矢印で示す)が加わった場合、ブラケット9を屈曲させようとするが、縦壁フランジ9cがインナーパネル3の端部縦壁3bと接触するとともに、縦壁フランジ9c、取付用フランジ9b及び壁状リブ9dのなすトラス構造が回転変形に対する抵抗となり、ドアビーム1の端部の回転変形が生じにくくなる。
また、ブラケット9の取付用フランジ9bがドアビーム1の内側フランジ1aと接合し、かつ第2取付用フランジ9eが外側フランジ1bと接合しているため、ドアビーム1の曲げ強度及び曲げ剛性をさらに高くすることができる。これは、ドアビーム1の外側フランジ1bをブラケット9に接合することで、外側フランジ1b側がすべり変形(図9(a)、(b)の矢印X参照)するのを抑制できるためである。
また、ブラケット9の取付用フランジ9bがドアビーム1の内側フランジ1aと接合し、かつ第2取付用フランジ9eが外側フランジ1bと接合しているため、ドアビーム1の曲げ強度及び曲げ剛性をさらに高くすることができる。これは、ドアビーム1の外側フランジ1bをブラケット9に接合することで、外側フランジ1b側がすべり変形(図9(a)、(b)の矢印X参照)するのを抑制できるためである。
図7は、本発明に係る別の取付構造を示す。ドアビーム1、インナーパネル3及びアウターパネル4は図3のものと同じで、ブラケット10のみが異なる。
ブラケット10はアルミニウム合金押出形材を所定長さ(例えば、ドアビーム1の内側フランジ1aの幅程度)に切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。図6に記載されたブラケット9との違いは、壁状リブ10fがやや長く形成され、第2取付用フランジ10eがドアビームの外側フランジ1bの外面(車体幅方向の外側になる面)側に配置されて該外側フランジ1bと溶接接合(矢印Cの位置)されている点である。この取付構造は、機能的には図6に示す取付構造とほぼ同じである。
なお、ドアビームの端部近傍は、一般にアウターパネルが曲率をもっている(ただし、図7では曲率をもって描かれていない)ために、ドアビームとアウターパネルとのクリアランスが小さく、ドアビームの外側フランジの外面側に第4フランジを配置するスペースがとれない場合がある。このため、ブラケットにドアビームの外側フランジと接合する第2取付用フランジを形成する場合は、一般に、図6又は後述する図8に示すように、第2取付用フランジをドアビームの外側フランジの内面側に接合することが望ましい。
ブラケット10はアルミニウム合金押出形材を所定長さ(例えば、ドアビーム1の内側フランジ1aの幅程度)に切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。図6に記載されたブラケット9との違いは、壁状リブ10fがやや長く形成され、第2取付用フランジ10eがドアビームの外側フランジ1bの外面(車体幅方向の外側になる面)側に配置されて該外側フランジ1bと溶接接合(矢印Cの位置)されている点である。この取付構造は、機能的には図6に示す取付構造とほぼ同じである。
なお、ドアビームの端部近傍は、一般にアウターパネルが曲率をもっている(ただし、図7では曲率をもって描かれていない)ために、ドアビームとアウターパネルとのクリアランスが小さく、ドアビームの外側フランジの外面側に第4フランジを配置するスペースがとれない場合がある。このため、ブラケットにドアビームの外側フランジと接合する第2取付用フランジを形成する場合は、一般に、図6又は後述する図8に示すように、第2取付用フランジをドアビームの外側フランジの内面側に接合することが望ましい。
図8は、本発明に係る別の取付構造を示す。ドアビーム1、インナーパネル3及びアウターパネル4は図3のものと同じで、ブラケット11のみが異なる。
ブラケット11はアルミニウム合金押出形材を所定長さ(例えば、ドアビーム1の内側フランジ1aの幅程度)に切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。図6に示すブラケット9との違いは、さらに第3取付用フランジ11gと壁状リブ11hが一体的に形成されている点である。第3取付用フランジ11gは、取付用フランジ11bと第2取付用フランジ11eの間に位置し、壁状リブ11fの内側端近傍から車体前後方向に向けて配置され、壁状リブ11hは、第2取付用フランジ11eに対し垂直に形成され、第2取付用フランジ11eの端部と第3取付用フランジ11gの端部を接続する。従って、第2取付用フランジ11e、壁状リブ11f、第3取付用フランジ11g及び壁状リブ11hにより矩形中空構造が構成される。この矩形中空構造がドアビーム1の中空内部に嵌入されるため、第2取付用フランジ11e、第3取付用フランジ11g及び壁状リブ11hは、ドアビーム1の両ウエブ1c,1dの間隔よりやや狭く切断されている。
ブラケット11はアルミニウム合金押出形材を所定長さ(例えば、ドアビーム1の内側フランジ1aの幅程度)に切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。図6に示すブラケット9との違いは、さらに第3取付用フランジ11gと壁状リブ11hが一体的に形成されている点である。第3取付用フランジ11gは、取付用フランジ11bと第2取付用フランジ11eの間に位置し、壁状リブ11fの内側端近傍から車体前後方向に向けて配置され、壁状リブ11hは、第2取付用フランジ11eに対し垂直に形成され、第2取付用フランジ11eの端部と第3取付用フランジ11gの端部を接続する。従って、第2取付用フランジ11e、壁状リブ11f、第3取付用フランジ11g及び壁状リブ11hにより矩形中空構造が構成される。この矩形中空構造がドアビーム1の中空内部に嵌入されるため、第2取付用フランジ11e、第3取付用フランジ11g及び壁状リブ11hは、ドアビーム1の両ウエブ1c,1dの間隔よりやや狭く切断されている。
前記矩形中空構造の一部をなす第2取付用フランジ11eはドアビーム1の外側フランジ1bの内面側に配置され、第3取付用フランジ11gは内側フランジ1aの外面側に配置され、ドアビーム1の内側フランジ1aが第3取付用フランジ11gと取付用フランジ11bの間に嵌入する形となっている。
ブラケット11とドアビーム1は、ブラケット11の取付用フランジ11bとドアビーム1の全高さを貫く1本の長ボルトにより、取付用フランジ11bと第3取付用フランジ11gはドアビーム1の内側フランジ1aの内面側及び外面側にボルト接合(矢印Bの位置)され、第2取付用フランジ11eは外側フランジ1bの内面側にボルト接合(矢印Cの位置)されている。
ブラケット11とドアビーム1は、ブラケット11の取付用フランジ11bとドアビーム1の全高さを貫く1本の長ボルトにより、取付用フランジ11bと第3取付用フランジ11gはドアビーム1の内側フランジ1aの内面側及び外面側にボルト接合(矢印Bの位置)され、第2取付用フランジ11eは外側フランジ1bの内面側にボルト接合(矢印Cの位置)されている。
図10は本発明に係るさらに別の取付構造を示す。ドアビーム1、インナーパネル3及びアウターパネル4は図3のものと同じで、ブラケット12の構造及びドアビーム1とブラケット12の取付形態が異なる。
ブラケット12はブラケット5と同じ断面形状のアルミニウム合金押出形材を所定長さに切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。
ブラケット12の接合用フランジ12bは、ドアビーム1の中空内部に挿入され、外側フランジ1bの内面側にボルト接合(矢印Bの位置)されている。そのため、少なくともこの取付用フランジ12bについては、ドアビーム1の両ウエブ1c,1dの間隔よりやや狭い長さに切断されている。そのほかは、図3に示すブラケット5と同様に、横壁フランジ12aがインナーパネル3の端部横壁3aにボルト接合(矢印Aの位置)され、縦壁フランジ12cがインナーパネル3の端部縦壁3bに接触して配置されている。
ブラケット12はブラケット5と同じ断面形状のアルミニウム合金押出形材を所定長さに切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。
ブラケット12の接合用フランジ12bは、ドアビーム1の中空内部に挿入され、外側フランジ1bの内面側にボルト接合(矢印Bの位置)されている。そのため、少なくともこの取付用フランジ12bについては、ドアビーム1の両ウエブ1c,1dの間隔よりやや狭い長さに切断されている。そのほかは、図3に示すブラケット5と同様に、横壁フランジ12aがインナーパネル3の端部横壁3aにボルト接合(矢印Aの位置)され、縦壁フランジ12cがインナーパネル3の端部縦壁3bに接触して配置されている。
図11は本発明に係るさらに別の取付構造を示す。ドアビーム1、インナーパネル3及びアウターパネル4は図3のものと同じで、ブラケット13の構造及びドアビーム1とブラケット13の取付形態が異なる。
ブラケット13はアルミニウム合金押出形材を所定長さ(例えば、ドアビーム1の内側フランジ1aの幅程度)に切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。ブラケット13は、前記インナーパネル3の端部縦壁3bに沿って配置された縦壁フランジ13cと、該縦壁フランジ13cの外側端に接続し、ドアビームの車体幅方向内側のフランジ1aの内面側に配置され、かつボルト接合(矢印Bの位置)された取付用フランジ13bからなる。縦壁フランジ13cと取付用フランジ13bのコーナー部内側には、補強のためのフィレット(斜面に形成された隅肉部)13dが付加されている。
このブラケット13は、図3に示すブラケット5と異なり、インナーパネル3の端部横壁3aに接合される横壁フランジを有さず、その代わり、縦壁フランジ13cがインナーパネル3の端部縦壁3bに接触し、かつ該端部縦壁3bにボルト接合(矢印Aの位置)されている。この取付構造は、機能的には図3に示す取付構造とほぼ同じである。
ブラケット13はアルミニウム合金押出形材を所定長さ(例えば、ドアビーム1の内側フランジ1aの幅程度)に切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。ブラケット13は、前記インナーパネル3の端部縦壁3bに沿って配置された縦壁フランジ13cと、該縦壁フランジ13cの外側端に接続し、ドアビームの車体幅方向内側のフランジ1aの内面側に配置され、かつボルト接合(矢印Bの位置)された取付用フランジ13bからなる。縦壁フランジ13cと取付用フランジ13bのコーナー部内側には、補強のためのフィレット(斜面に形成された隅肉部)13dが付加されている。
このブラケット13は、図3に示すブラケット5と異なり、インナーパネル3の端部横壁3aに接合される横壁フランジを有さず、その代わり、縦壁フランジ13cがインナーパネル3の端部縦壁3bに接触し、かつ該端部縦壁3bにボルト接合(矢印Aの位置)されている。この取付構造は、機能的には図3に示す取付構造とほぼ同じである。
図12は本発明に係るさらに別の取付構造を示す。ドアビーム1、インナーパネル3及びアウターパネル4は図3のものと同じで、ブラケット14の構造及びドアビーム1とブラケット14の取付形態が異なる。
ブラケット14はアルミニウム合金押出形材を所定長さ(例えば、ドアビーム1の内側フランジ1aの幅程度)に切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。ブラケット14は、前記インナーパネル3の端部縦壁3bに沿って配置された縦壁フランジ14cと、該縦壁フランジ14cの外側端に接続し、ドアビーム1の車体幅方向内側のフランジ1aの内面側に配置され、かつボルト接合(矢印Bの位置)された取付用フランジ14bと、縦壁フランジ14cの端部と取付用フランジ14bの端部を接続する壁状リブ14dからなる。縦壁フランジ14c、取付用フランジ14b及び壁状リブ14dにより三角形のトラス構造が構成されている。
このブラケット14は、図4に示すブラケット7と異なり、インナーパネル3の端部横壁3aに接合される横壁フランジを有さず、その代わり、縦壁フランジ13cがインナーパネル3の端部縦壁3bに接触し、かつ該端部縦壁3bにボルト接合(矢印Aの位置)されている。この取付構造は、機能的には図3に示す取付構造とほぼ同じである。
ブラケット14はアルミニウム合金押出形材を所定長さ(例えば、ドアビーム1の内側フランジ1aの幅程度)に切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。ブラケット14は、前記インナーパネル3の端部縦壁3bに沿って配置された縦壁フランジ14cと、該縦壁フランジ14cの外側端に接続し、ドアビーム1の車体幅方向内側のフランジ1aの内面側に配置され、かつボルト接合(矢印Bの位置)された取付用フランジ14bと、縦壁フランジ14cの端部と取付用フランジ14bの端部を接続する壁状リブ14dからなる。縦壁フランジ14c、取付用フランジ14b及び壁状リブ14dにより三角形のトラス構造が構成されている。
このブラケット14は、図4に示すブラケット7と異なり、インナーパネル3の端部横壁3aに接合される横壁フランジを有さず、その代わり、縦壁フランジ13cがインナーパネル3の端部縦壁3bに接触し、かつ該端部縦壁3bにボルト接合(矢印Aの位置)されている。この取付構造は、機能的には図3に示す取付構造とほぼ同じである。
図13は本発明に係るさらに別の取付構造を示す。ドアビーム1、インナーパネル3及びアウターパネル4は図3のものと同じで、ブラケット15の構造及びドアビーム1とブラケット15の取付形態が異なる。
ブラケット15はアルミニウム合金押出形材を所定長さ(例えば、ドアビーム1の内側フランジ1aの幅程度)に切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。ブラケット15は、前記インナーパネル3の端部縦壁3bに沿って配置された縦壁フランジ15cと、該縦壁フランジ15cの外側端に接続し、ドアビーム1の車体幅方向外側のフランジ1aの内面側に配置され、かつボルト接合(矢印Bの位置)された取付用フランジ15bからなる。縦壁フランジ15cは、インナーパネル3の端部縦壁3bに接触し、かつ該端部縦壁3bにボルト接合(矢印Aの位置)されている。さらに縦壁フランジ15cは、インナーパネル3の端部縦壁3bから車体幅方向外側に延長された延長部15caを有し、その分だけ、ドアビーム1がアウターパネル4の近傍に配置されている。
なお、ブラケット15はアルミニウム合金板や鋼板をプレス加工することによって製造することもできる。
ブラケット15はアルミニウム合金押出形材を所定長さ(例えば、ドアビーム1の内側フランジ1aの幅程度)に切断したもので、その押出方向を車体上下方向に向けて配置されている。ブラケット15は、前記インナーパネル3の端部縦壁3bに沿って配置された縦壁フランジ15cと、該縦壁フランジ15cの外側端に接続し、ドアビーム1の車体幅方向外側のフランジ1aの内面側に配置され、かつボルト接合(矢印Bの位置)された取付用フランジ15bからなる。縦壁フランジ15cは、インナーパネル3の端部縦壁3bに接触し、かつ該端部縦壁3bにボルト接合(矢印Aの位置)されている。さらに縦壁フランジ15cは、インナーパネル3の端部縦壁3bから車体幅方向外側に延長された延長部15caを有し、その分だけ、ドアビーム1がアウターパネル4の近傍に配置されている。
なお、ブラケット15はアルミニウム合金板や鋼板をプレス加工することによって製造することもできる。
1 ドアビーム
1a ドアビームの内側フランジ
1b ドアビームの外側フランジ
3 ドアのインナーパネル
3a インナーパネルの端部横壁
3b インナーパネルの端部縦壁
4 ドアのアウターパネル
5、7〜15 ブラケット
5a,7a,9a,12a 横壁フランジ
5b,7b,8b,9b,11b,12b,13b,14b,15b 取付用フランジ
5c,7c,9c,12c,13c,14c,15c 縦壁フランジ
5d,7d,9d 壁状リブ
9e,10e,11e 第2取付用フランジ
9f,10f,11f 壁状リブ
11g 第3取付用フランジ
11h 壁状リブ
1a ドアビームの内側フランジ
1b ドアビームの外側フランジ
3 ドアのインナーパネル
3a インナーパネルの端部横壁
3b インナーパネルの端部縦壁
4 ドアのアウターパネル
5、7〜15 ブラケット
5a,7a,9a,12a 横壁フランジ
5b,7b,8b,9b,11b,12b,13b,14b,15b 取付用フランジ
5c,7c,9c,12c,13c,14c,15c 縦壁フランジ
5d,7d,9d 壁状リブ
9e,10e,11e 第2取付用フランジ
9f,10f,11f 壁状リブ
11g 第3取付用フランジ
11h 壁状リブ
Claims (6)
- 車体幅方向内側及び外側に位置する一対のフランジと両フランジを接続する1つ以上のウエブからなるアルミニウム合金押出形材製のドアビームが、その端部に取り付けられたブラケットを介して自動車ドアのインナーパネルに接続されてなるドアビームの取付構造において、前記ブラケットが、前記インナーパネルの端部縦壁に沿って配置された縦壁フランジと、前記縦壁フランジに接続し、前記インナーパネルの端部横壁に沿って配置されかつ前記端部横壁に接合された横壁フランジと、前記縦壁フランジに接続し、ドアビームの車体幅方向内側又は外側のフランジに接合された取付用フランジを有することを特徴とするドアビームの取付構造。
- 車体幅方向内側及び外側に位置する一対のフランジと両フランジを接続する1つ以上のウエブからなるアルミニウム合金押出形材製のドアビームが、その端部に取り付けられたブラケットを介して自動車ドアのインナーパネルに接続されてなるドアビームの取付構造において、前記ブラケットが、前記インナーパネルの端部縦壁に沿って配置されかつ前記端部縦壁に接合された縦壁フランジと、前記縦壁フランジに接続し、ドアビームの車体幅方向内側又は外側のフランジに接合された取付用フランジを有することを特徴とするドアビームの取付構造。
- 前記ブラケットが、前記縦壁フランジと取付用フランジを接続する壁状リブを有し、前記縦壁フランジ、取付用フランジ及び壁状リブにより三角形の閉断面構造が構成されていることを特徴とする請求項3に記載されたドアビームの取付構造。
- 前記ブラケットが、前記取付用フランジより車体幅方向外側に位置する第2取付用フランジを有し、前記取付用フランジがドアビームの車体幅方向内側のフランジと接合され、前記第2取付用フランジがドアビームの車体幅方向外側のフランジと接合されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載されたドアビームの取付構造。
- 前記ブラケットが一体のアルミニウム合金押出形材からなり、押出方向を車体上下方向に向けて配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載されたドアビームの取付構造。
- ドアビームの端部に取り付けられ、自動車ドアの補強構造の一部として前記ドアビームと共にドアパネル内の空間に配置され、かつインナーパネルに接続されるブラケットであり、一体のアルミニウム合金押出形材からなり、請求項1〜4のいずれかに記載された構造を備えることを特徴とするドアビームのブラケット。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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- 2005-11-30 JP JP2005345327A patent/JP2007022517A/ja active Pending
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