JP2007176223A - 車両のドアビーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ドアビームの製造工程の簡素化、並びに歩留り向上及び軽量化を図ることができる車両のドアビーム構造を提供する。
【解決手段】車両のフロントドア２のドア本体３内部に配設されるドアビーム４０の構造であって、前記ドアビーム４０がプレス成形品とされ、該ドアビーム４０には、その延在方向に沿って凹状の溝形成部４４が形成されると共に、該溝形成部４４の後端部が、前記ドアビーム４０の後端部から延在方向に突出して形成される。
【選択図】図５

Description

この発明は、車両のドアのドア本体内部に配設されるドアビームの構造に関する。

従来、上記ドアビーム構造において、歩留り向上及び軽量化を図るために、鋼管製のドアビームの端部を斜めにカットしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開平９−２２６３６９号公報

ところで、上記従来の構成においては、先端側に向かうほどドアビーム端部の剛性が低下することから、その剛性低下を抑制するための対策が必要となり、ドアビームの製造工程が複雑化するという課題がある。そこで、ドアビームをプレス成形品として設計自由度を高めることも考えられるが、この場合にも歩留り向上及び軽量化を十分に考慮する必要がある。
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ドアビームの製造工程の簡素化、並びに歩留り向上及び軽量化を図ることができる車両のドアビーム構造を提供する。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、車両（例えば実施例の車両１）のドア（例えば実施例のフロントドア２）のドア本体（例えば実施例のドア本体３）内部に配設されるドアビーム（例えば実施例のドアビーム４０）の構造であって、前記ドアビームはプレス成形品とされ、該ドアビームには、その延在方向に沿って凹状の溝形成部（例えば実施例の溝形成部４４）が形成されると共に、該溝形成部の端部は、前記ドアビームの端部から延在方向に突出して形成されることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、前記溝形成部は、その延在方向中間部における溝深さと比較して、端部における溝深さが深くなるように形成されることを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、前記溝形成部は、その延在方向中間部では複数列の溝を形成し、端部では前記複数列の溝が徐変して連なる単一の溝を形成することを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、前記ドアビームは、その端部と前記ドア本体との結合部（例えば実施例の後結合部４２）より前記溝形成部が延在方向に突出して形成されることを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、ドアビームの端部から高剛性の溝形成部のみを突出させることで、該溝形成部の突出分だけドアビームの車体１ａとの実質ラップ代を増やすことができるため、ドアビームの軽量化を図った上で、ドア側方からの衝突に対する剛性を高めることができる。また、プレス成形前の基材のカット形状により、プレス成形後のドアビームの端部から溝形成部を突出させることができるため、ドアビームの製造工程の簡素化を図ることができる。

請求項２に記載した発明によれば、ドアビームの延在方向中間部においては溝形成部を浅くして省スペース化を図る一方、端部においては溝形成部を深くしてドア側方からの衝突に対する剛性を高めることができる。

請求項３に記載した発明によれば、ドアビームの延在方向中間部では比較的浅くかつ複数列の溝を形成することで、剛性を確保すると共に省スペース化を図る一方、端部では比較的深い単一の溝を形成することで、ドア本体との固定用の平坦部を広く確保することができる。すなわち、ドアビームの剛性をその延在方向で均等に確保しながらも、その端部幅を広げることなくドア本体との固定代を確保でき、プレス成形時の歩留りを向上させることができる。

請求項４に記載した発明によれば、ドア本体との結合部を過度にドアビームの末端側に設定することなく、ドアビームを安定して固定可能とした上で、突出した溝形成部によりドア側方からの衝突に対する剛性を高めることができる。

以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。また、図中矢印ＦＲは車両前方を、矢印ＬＨは車両左方を、矢印ＵＰは車両上方をそれぞれ示す。

図１に示す２ボックスタイプの車両１は、パネル部品と車体骨格部品とを一体に接合してなるモノコック構造の車体１ａを有し、その車体側部開口がフロントドア２及びリアドア１２により開閉される。フロントドア２及びリアドア１２は、その下部を構成するドア本体３，１３及び上部を構成する窓部４，１４を一体に設けてなる。各ドア２，１２の窓部４，１４は、ドアガラス５，１５及びサッシュ６，１６を主としてなり、各サッシュ６，１６及びドア本体３，１３のウエスト部（上縁部）３ａ，１３ａで囲まれる領域が、それぞれドアガラス５，１５の昇降により開閉される。

フロントドア２及びリアドア１２は、それぞれの前端側（基端側）における概ね上下方向に沿うヒンジ軸を中心に開閉する。フロントドア２のドア本体３の後部上側及びリアドア１２の窓部１４の後端部には、車外側からこれらの開閉操作を行うためのドアアウタハンドル７，１７がそれぞれ設けられる。なお、フロントドア２における窓部４の前端部には、ドアミラー８を支持するミラーベースプレート９が取り付けられる。なお、図中符号１８は、車体後部開口を開閉するテールゲートを示す。

図２を併せて参照し、フロントドア２のドア本体３は、その車外側（左右外側）を構成する鋼板プレス成形品であるドアスキン（アウターパネル）２１と、車内側（左右内側）を構成する同じく鋼板プレス成形品であるドアインナ（インナーパネル）２２とを、これらの前後縁部及び下縁部でのヘミング加工を主に一体的に結合してなるモナカ構造を有する。ドア本体３の上縁部（ウエスト部３ａ）においては、ドアスキン２１及びドアインナ２２が互いに離間しており、その隙間を通じてドアガラス５がドア本体３内の空間（ドア内空間）に出入可能とされる。

サッシュ６は、所定の異型断面を有するパイプ状部材に屈曲加工等を施してなるもので、その前後下端部がドア本体３のウエスト部３ａの前後端部に上方から差し込まれた状態で、これらが溶接等により一体的に結合される。なお、前記ミラーベースプレート９は、サッシュ６の前端部及びドア本体３のウエスト部３ａの前端部に跨ってこれらに溶接等により一体的に結合される。

ドア本体３のドアインナ２２の前端部（基端部）は、車体側部開口の前端部に上下ドアヒンジ２３，２４を介して回動自在に支持される。一方、ドア本体３の後端部（遊端部）の内側には、車体側部開口の後端部にラッチ係合可能な電動ロックユニット２５が取り付けられる。この電動ロックユニット２５が車体１ａにラッチ係合した状態（フロントドア２の全閉状態）において、ドア本体３の遊端部が車体側部開口の後端部に支持される。なお、ドアインナ２２における中央領域には、各種ドア機能部品（前記電動ロックユニット２５及び不図示のガラス昇降装置等）をドア本体３内に挿入するための中央開口部２７が形成されると共に、該中央開口部２７の前端部下方には、不図示のドアスピーカ取り付け用の開口２８が形成される。

ここで、ドア本体３の内部には、その基端部と遊端部との間に渡るドアスティフナ３０及びドアビーム４０が配設される。
ドアスティフナ３０は、ドア本体３の前端部における上下略中央部から後端部における上下略中央部に向けて、やや後下がりに延びる。一方、ドアビーム４０は、ドア本体３の前端部におけるドアスティフナ３０の直ぐ下方となる部位から後端部下側に向けて、ドアスティフナ３０よりも傾斜を急にして後下がりに延びる。

図３を併せて参照し、ドアスティフナ３０は、その延在方向に直交する断面形状を所謂ハット形とし、該断面形状を概ね一定にして前後に延在する。このドアスティフナ３０は、鋼板にプレス成形を施してなるもので、その前後端部がドアインナ２２の前後端部にそれぞれ一箇所のスポット溶接により接合される。ドアスティフナ３０における前記ハット形の断面形状は、ドアスキン２１の内側面に沿う上下フランジ３１間に車内側へ突出する断面コ字状の突部３２が形成されてなり、前記上下フランジ３１の複数箇所が、軟質接着性シーラを介してドアスキン２１の内側面に適宜接合される。

一方、ドアビーム４０は、その延在方向（長手方向、略前後方向）での中間部（前後中間部）においては、該延在方向に直交する断面形状を略一定にして前後に延在し、前記延在方向での両側部（前後側部）においては、前記中間部とは異なる断面形状を有して前記延在方向での両端（前後端）に至る。このドアビーム４０もドアスティフナ３０と同様、鋼板にプレス成形を施してなるもので、その延在方向での両端部（前後端部）がドアインナ２２の前後端部にそれぞれ上下に並ぶ四箇所のスポット溶接により接合される。以下、当該前後のスポット溶接部を、前後結合部４１，４２として説明する。なお、前結合部４１の内の最上段のものは、ドアスティフナ３０前端部とドアインナ２２との結合部を兼ねている。

ドアビーム４０は、ドア側面に概ね沿う平坦部４３及びこれに対してドアスキン２１側に凹状となる溝形成部４４を形成してなり、これらがドアビーム４０の全長に渡りその延在方向に沿うように形成される。平坦部４３及び溝形成部４４は、ドアビーム４０の断面形状と同様に前記延在方向で変化する。以下、平坦部４３及び溝形成部４４におけるドアビーム４０の前後中間部における部位を中間平坦部４３ａ及び中間溝形成部４４ａ、前後側部における部位を前後平坦部４３ｂ，４３ｃ及び前後溝形成部４４ｂ，４４ｃということがある。

中間溝形成部４４ａは、ドアビーム４０の上下中間部において上下二段に形成されるもので、ドアスキン２１の内側面に沿う上下の中間平坦部４３ａに対し、それぞれドアスキン２１側へ突出する断面Ｕ字状をなしている。これら各中間溝形成部４４ａにおけるドアスキン２１側の頂部は、それぞれの複数箇所がドアスキン２１の内側面に軟質接着性シーラを介して適宜接合されている。

各中間溝形成部４４ａは、ドアビーム４０の剛性を効果的に確保するべく溝深さ及び上下幅を大きく確保しており、これにより、上下の中間平坦部４３ａは、ドアビーム４０の上下縁部に若干残るのみとされ、各中間溝形成部４４ａ間に位置する部位は、該各中間溝形成部４４ａとドア内外方向で向きを逆にした断面Ｕ字状に形成されている。すなわち、ドアビーム４０の前後中間部においては、その断面形状が概ね波形に形成されている。なお、上下の中間平坦部４３ａは、ドアインナ２２のドアスキン２１側の面から所定量離間して設けられる。

以下、図示都合上、ドアビーム４０の後側部における詳細形状について説明を行う。
図４を併せて参照し、後溝形成部４４ｃは、ドアビーム４０の上下中央部において単一に形成されるもので、ドアインナ２２前後側部における後ビーム接合部４７に沿う上下の後平坦部４３ｃに対し、ドアスキン２１側へ突出する断面Ｕ字状をなしている。上下の後平坦部４３ｃにおける後端部は、ドアインナ２２の後ビーム接合部４７に前記スポット溶接により接合される。なお、後溝形成部４４ｃにおけるドアスキン２１側の頂部は、それぞれドアスキン２１の内側面から所定量離間している。

中間平坦部４３ａ及び中間溝形成部４４ａと後平坦部４３ｃ及び後溝形成部４４ｃとは、ドアビーム４０の前後中間部と後側部との間において、互いに徐変しながら他方に滑らかに連なっている。
ここで、図３，４に示すように、後溝形成部４４ｃにおけるドア内外方向での成形深さ（溝深さ）Ｆ１は、中間溝形成部４４ａの成形深さＦ２に対して深くなるように設定される。これは、溝の本数がドアビーム４０の前後中間部と後側部との間で異なることに対応するものであり、これにより、ドア側方からの衝突に対するドアビーム４０の剛性が、その後端に至るまで概ね一定に保たれる。
なお、上記ドアビーム４０の後側部の構成は、前側部においても前後対称をなして適用される。

図５（ａ），（ｂ）に示すように、ドアビーム４０の後端形状は、平坦部４３の面直視で延在方向外側（後方）に凸の山形をなすように形成されている。これにより、ドアインナ２２の後端部下側における湾曲形状に整合し易くなると共に（図２参照）、ドアビーム４０の上下中間部に位置する溝形成部４４の後端部が、ドアビーム４０のベース部分である上下平坦部４３の後端部から延出方向外側（後側）に突出する。

ドアビーム４０の後端部は、ドアインナ２２の後ビーム接合部４７に上下平坦部４３を当接させた状態で溶接される。上下平坦部４３の後端は、平坦な後ビーム接合部４７周辺のＲ形状を避けるべく該Ｒ形状の手前で終端する。このような上下平坦部４３の後端部すなわちドアインナ２２との後結合部４２に対し、ドア側方からの衝突に対する主たる剛体となり得る溝形成部４４がさらに後方へ延びることで、ドアビーム４０の延在方向における該ドアビーム４０と車体１ａとの実質上のラップ代Ｌ１を増加させる。

図６（ａ），（ｂ）は、プレス成形により形成された従来のドアビーム１４０の後側部を示し、本図に示すように、当該ドアビーム１４０における上下中央部に形成される溝形成部１４４は、該ドアビーム１４０の後端に至るまでほぼ一定の上下幅及び溝深さとなるように（ほぼ一定断面となるように）形成される。

また、ドアビーム１４０における上下平坦部１４３は、ドアビーム１４０の後側部においてそれぞれ上下方向外側に張り出すことで、その上下幅を広げるように形成される。これは、ドアビーム１４０の前後中間部においては必要最小限の断面寸法として軽量化を図った上で、ドアビーム１４０の後側部におけるスポット溶接代を確保するためである。なお、図中符号１４８はドアビーム１４０溶接時のロケート孔を示す。

ドアビーム１４０の後端形状は、平坦部１４３の面直視で前記延在方向との直交方向に対してやや傾斜した直線状をなすように形成される。すなわち、溝形成部１４４は、その後端がドアビーム１４０の後端位置から突出せず、換言すれば上下平坦部１４３の後端位置から突出せず、該上下平坦部１４３と同様に後ビーム接合部４７周辺のＲ形状の手前で終端するため、ドアインナ２２との後結合部１４２からさらに延びて車体１ａとのラップ代Ｌ２を増加させることはない。

ところで、図中鎖線で示すように、当該ドアビーム１４０のプレス成形前の展開形状すなわちプレス成形前の基材１４０ａの外形状において、該基材１４０ａの前後中間部における上下縁部には、ドアビーム１４０前後の上下平坦部１４３を幅広に形成することに伴う余剰部分が発生する。

これに対し、図５に示すように、本実施例のドアビーム４０においては、その前後中間部における複数列の溝形成部４４が後側部へ至る際に徐変して上下幅を狭めた単一の溝形成部４４となることから、ドアビーム４０の後側部における上下平坦部４３の上下幅が上下方向内側に向けて広がることとなり、該後側部における上下平坦部４３が上下方向外側へ張り出すことなく、ドアビーム４０後端部におけるスポット溶接代が確保される。

また、ドアビーム４０においては、その前後中間部と後側部とで溝の本数及び深さが変化することから、図中鎖線で示すプレス成形前の展開形状すなわちプレス成形前の基材４０ａの外形状において、該基材４０ａの上下縁部がその全長に渡りほぼ直線状に形成される。
これにより、前記従来のドアビーム１４０と比べて、プレス成形時の余剰部分の発生が大幅に抑えられる。なお、図中符号４８はドアビーム４０溶接時のロケート孔を示す。

しかも、溝形成部４４の後端部を前記延在方向外側に突出させることに伴い、ドアビーム４０の後端形状が平坦部４３の面直視で山形に形成されることで、該山形の傾斜に沿ってドアインナ２２との後結合部４２を配設すれば、該後結合部４２間のピッチを確保し易くなるため、ドアビーム４０の後端形状が直線状をなす従来のものに対し、ドアビーム４０の後側部における平坦部４３の上下幅をさらに抑えることが可能である。

以上説明したように、上記実施例におけるドアビーム構造は、車両１のフロントドア２のドア本体３内部に配設されるドアビーム４０に適用されるものであって、前記ドアビーム４０がプレス成形品とされ、該ドアビーム４０には、その延在方向に沿って凹状の溝形成部４４が形成されると共に、該溝形成部４４の後端部が、前記ドアビーム４０の後端部から延在方向に突出して形成されるものである。

この構成によれば、ドアビーム４０の後端部から高剛性の溝形成部４４のみを突出させることで、該溝形成部４４の突出分だけドアビーム４０の車体１ａとの実質ラップ代を増やすことができるため、ドアビーム４０の軽量化を図った上で、ドア側方からの衝突に対する剛性を高めることができる。また、プレス成形前の基材４０ａのカット形状により、プレス成形後のドアビーム４０の後端部から溝形成部４４を突出させることができるため、ドアビーム４０の製造工程の簡素化を図ることができる。

また、上記ドアビーム構造においては、前記溝形成部４４が、その延在方向中間部における溝深さと比較して、後端部における溝深さが深くなるように形成されることで、ドアビーム４０の延在方向中間部においては溝形成部４４を浅くして省スペース化を図る一方、後端部においては溝形成部４４を深くしてドア側方からの衝突に対する剛性を高めることができる。

さらに、上記ドアビーム構造においては、前記溝形成部４４が、その延在方向中間部では複数列の溝を形成し、後端部では前記複数列の溝が徐変して連なる単一の溝を形成することで、ドアビーム４０の延在方向中間部では比較的浅くかつ複数列の溝を形成することとなり、剛性を確保すると共に省スペース化を図る一方、後端部では比較的深い単一の溝を形成することで、ドア本体３との固定用の平坦部４３を広く確保することができる。すなわち、ドアビーム４０の剛性をその延在方向で均等に確保しながらも、その後端部幅を広げることなくドア本体３との固定代を確保でき、プレス成形時の歩留りを向上させることができる。

しかも、上記ドアビーム構造においては、前記ドアビーム４０が、その後端部と前記ドア本体３との後結合部４２より前記溝形成部４４が延在方向に突出して形成されることで、ドア本体３との後結合部４２を過度にドアビーム４０の後端側に設定することなく、ドアビーム４０を安定して固定可能とした上で、突出した溝形成部４４によりドア側方からの衝突に対する剛性を高めることができる。

なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、例えばドアビーム４０の前側部も同様の構成としたり、リアドア１２にも適用できる等、該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

この発明の実施例における車両の側面図である。 上記車両の右ドアを車内側から見た側面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 上記右ドアのドアビームの後側部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 従来のドアビームの後側部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。

符号の説明

１ 車両
２ フロントドア
３ ドア本体
４０ ドアビーム
４２ 後結合部（結合部）
４４ 溝形成部

Claims (4)

1. 車両のドアのドア本体内部に配設されるドアビームの構造であって、前記ドアビームはプレス成形品とされ、該ドアビームには、その延在方向に沿って凹状の溝形成部が形成されると共に、該溝形成部の端部は、前記ドアビームの端部から延在方向に突出して形成されることを特徴とする車両のドアビーム構造。
2. 前記溝形成部は、その延在方向中間部における溝深さと比較して、端部における溝深さが深くなるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両のドアビーム構造。
3. 前記溝形成部は、その延在方向中間部では複数列の溝を形成し、端部では前記複数列の溝が徐変して連なる単一の溝を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両のドアビーム構造。
4. 前記ドアビームは、その端部と前記ドア本体との結合部より前記溝形成部が延在方向に突出して形成されることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の車両のドアビーム構造。
   
   

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