JP2008087741A - 車両用ドアの補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】側面衝突時における車両用ドアの車室内への侵入を抑制できるようにすることを目的とする。
【解決手段】車両用ドア１０内に車両前後方向に延びるインパクトビーム１２と、車両用ドア１０内において、車両用シート３４に対応する位置に配設され、車両上下方向に延びるインナ側縦ビーム１４と、車両用ドア１０内において、インパクトビーム１２と連結されると共にインナ側縦ビーム１４の車幅方向外側に対向して配設され、車両上下方向に延びるアウタ側縦ビーム１６と、を有している。側面衝突時には、車両用ドア１０のうち車両用シート３４に対応する位置が、車両正面視で中折れするような変形を抑制することができる。このような車両用ドア１０の中折れ変形を抑制することで、車両用ドア１０の車室内への侵入を抑制することが可能である。
【選択図】図２

Description

本発明は、側面衝突を考慮した車両用ドアの補強構造に関する。

車両のドア内に設けられるドアビーム（インパクトビーム）として、比較的低強度の本体及び比較的高強度の挿入部材を含む２つの部分で構成したドアビームが開示されている（特許文献１参照）。
特表２００４−５０７３９６号公報 特開２００４−５１０３４号公報

しかしながら、上記した従来例では、インパクトビームが単に車両前後方向に配設されており、車両用ドアが該インパクトビームの取付け部において補強されるに留まっている。

本発明は、上記事実を考慮して、側面衝突時における車両用ドアの車室内への侵入を抑制できるようにすることを目的とする。

請求項１の発明は、車両用ドア内に配設され、車両前後方向に延びるインパクトビームと、前記車両用ドア内において、車両用シートに対応する位置に配設され、車両上下方向に延びるインナ側縦ビームと、前記車両用ドア内において、前記インパクトビームと連結されると共に前記インナ側縦ビームの車幅方向外側に対向して配設され、車両上下方向に延びるアウタ側縦ビームと、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の車両用ドアの補強構造では、車両用ドア内において、車両前後方向の延びるインパクトビームに加えて、車両用シートに対応する位置に、インナ側縦ビーム及びアウタ側縦ビームが互いに車幅方向に対向して配設されているので、側面衝突時に、車両用ドアのうち車両用シートに対応する位置が、車両正面視で中折れするような変形を抑制することが可能である。このような車両用ドアの中折れ変形を抑制することで、車両用ドアの車室内への侵入を抑制することができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用ドアの補強構造において、前記インナ側縦ビーム及び前記アウタ側縦ビームの下部同士を車幅方向に連結する連結部材を有することを特徴としている。

請求項２に記載の車両用ドアの補強構造では、インナ側縦ビーム及びアウタ側縦ビームの下部同士を車幅方向に連結する連結部材を有しており、車両用ドアがより強固に補強されているので、側面衝突時にアウタ側縦ビームに入力された側突荷重を、連結部材を介してインナ側縦ビームへより効率的に伝達することができる。

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の補強構造において、側面衝突時に前記インナ側縦ビームから前記車両用シートのシートフレームへ側突荷重を伝達できるように、前記シートフレームに対応する前記インナ側縦ビームの車幅方向内側位置に荷重伝達部材を設けたことを特徴としている。

請求項３に記載の車両用ドアの補強構造では、シートフレームに対応するインナ側縦ビームの車幅方向内側位置に荷重伝達部材が設けられているので、側面衝突時にインナ側縦ビームから該荷重伝達部材を介して、車両用シートのシートフレームへ効率的に側突荷重を伝達することができる。

請求項４の発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両用ドアの補強構造において、前記アウタ側縦ビームの下端及び前記インナ側縦ビームの下端の少なくとも一方に、側面衝突時に車体側部に対して係合する係合部材を設けたことを特徴としている。

請求項４に記載の車両用ドアの補強構造では、アウタ側縦ビームの下端及びインナ側縦ビームの下端の少なくとも一方に設けられた係合部材が、側面衝突時に車体側部に対して係合するので、該車体側部に側突荷重を伝達できると共に、車両用ドアの下部の車両上方及び車室側への移動を抑制することができる。このため、側面衝突時における車両用ドアの変形量及び車室内への侵入量を大幅に低減することが可能である。

請求項５の発明は、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の車両用ドアの補強構造において、前記インナ側縦ビームの上部は、前記車両用ドア内のベルトラインリインフォースに連結されていることを特徴としている。

請求項５に記載の車両用ドアの補強構造では、インナ側縦ビームの上部が車両用ドア内のベルトラインリインフォースに連結されているので、側面衝突時にインナ側縦ビームに伝達された側突荷重をベルトラインリインフォースに伝達することができる。側突荷重を高強度部であるベルトラインリインフォースに伝達することで、側面衝突時の車両用ドアの変形を更に抑制することが可能である。

請求項６の車両用ドアの補強構造は、請求項１から請求項５の何れか１項に記載の車両用ドアの補強構造において、前記アウタ側縦ビームの上部は、前記車両用ドア内のベルトラインリインフォースに連結されていることを特徴としている。

請求項６に記載の車両用ドアの補強構造では、アウタ側縦ビームの上部が車両用ドア内のベルトラインリインフォースに連結されているので、側面衝突時にアウタ側縦ビームに伝達された側突荷重をベルトラインリインフォースに伝達することができる。側突荷重を高強度部であるベルトラインリインフォースに伝達することで、側面衝突時の車両用ドアの変形を更に抑制することが可能である。

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の車両用ドアの補強構造によれば、側面衝突時における車両用ドアの車室内への侵入を抑制できるようにすることができる、という優れた効果が得られる。

請求項２に記載の車両用ドアの補強構造によれば、側面衝突時にアウタ側縦ビームに入力された側突荷重を、連結部材を介してインナ側縦ビームへより効率的に伝達することができる、という優れた効果が得られる。

請求項３に記載の車両用ドアの補強構造によれば、側突荷重をシートフレームへ効率的に伝達することができる、という優れた効果が得られる。

請求項４に記載の車両用ドアの補強構造によれば、側面衝突時における車両用ドアの変形量及び車室内への侵入量を大幅に低減することができる、という優れた効果が得られる。

請求項５に記載の車両用ドアの補強構造によれば、側突荷重を高強度部であるベルトラインリインフォースに伝達することで、側面衝突時の車両用ドアの変形を更に抑制することができる、という優れた効果が得られる。

請求項６に記載の車両用ドアの補強構造によれば、側突荷重をアウタ側縦ビームの上部から高強度部であるベルトラインリインフォースに伝達することで、側面衝突時の車両用ドアの変形を更に抑制することができる、という優れた効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１において、本実施の形態に係る車両用ドアの補強構造Ｓは、側面衝突を考慮した車両用ドア１０の補強構造に係り、インパクトビーム１２と、インナ側縦ビーム１４と、アウタ側縦ビーム１６（図２）とを有している。

図２に示されるように、車両用ドア１０は、車幅方向内側に位置するドアインナパネル１８と、車幅方向外側に位置するドアアウタパネル２０とを接合して構成された、例えばフロントドアである。図１，図２に示されるように、ドアインナパネル１８の上縁は、車両前後方向に延びるベルトラインリインフォース２２により補強されている。また図２に示されるように、ドアアウタパネル２０の上縁も、車両前後方向に延びるベルトラインリインフォース３２により補強されている。ドアインナパネル１８の車幅方向内側面は、例えばアームレスト２４を有するドアトリム２６により覆われている。車両用ドア１０におけるドアインナパネル１８とドアアウタパネル２０との間には、窓ガラス２８が車両上下方向に出入り可能に構成されている。

インパクトビーム１２は、車両用ドア内に配設され、車両前後方向に延びる補強部材であって、側面衝突に対して例えば車両用ドア１０の下部を補強するように構成されている。このインパクトビーム１２は、例えば高張力鋼板からなる帯金をプレス加工することで丸パイプ状に形成されると共に、例えば高周波焼入れによる熱処理（例えば、焼入れ及び焼戻し）がなされている。なお、図１に示されるように、インパクトビーム１２と同様のインパクトビーム３０を、車両用ドア１０内の上部に追加してもよい。

図１，図２に示されるように、インナ側縦ビーム１４は、車両用ドア１０内において、車両用シート３４に対応する位置に配設され、車両上下方向に延びる補強部材であって、例えばインパクトビーム１２と同様に熱処理された丸パイプとして構成されている。図２に示されるように、このインナ側縦ビーム１４は、例えばドアインナパネル１８の車幅方向内側に固定され、上部は車両用ドア１０内のベルトラインリインフォース２２に連結されている。インナ側縦ビーム１４の下端は、例えば車両用ドア１０の閉止時に車体側部の一例たるロッカ３６に近接し、かつ該ロッカ３６と車幅方向に重なる位置まで延設されている。なお、インナ側縦ビーム１４については、ドアインナパネル１８の車幅方向内側に固定されるものに限られず、該ドアインナパネル１８の車幅方向外側に固定するようにしてもよい。インナ側縦ビーム１４は、車両上下方向の複数箇所においてドアインナパネル１８に固定されており、側面衝突時に入力される側突荷重をドアインナパネル１８の広い範囲に分散させることができるようになっている。

図２，図４，図５において、インナ側縦ビーム１４の下端には、側面衝突時にロッカ３６に対して係合する係合部材３８が設けられている。図２に示されるように、この係合部材３８は、車両正面視で車幅方向内側が開放された断面コ字状の部材であって、インナ側縦ビーム１４の下端に固着されている。

図２に示されるように、ロッカ３６は、車体側部の下部において車両前後方向に延びる骨格部材であり、例えば車幅方向外側のロッカアウタ４０と車幅方向内側のロッカインナ４２とを接合して閉断面に構成されている。ロッカ３６の車幅方向外側には、例えばボデーサイドパネル４４が接合されており、図５に示されるように、該ボデーサイドパネル４４は、少なくともロッカアウタ４０の上面４０Ａ及び上部側面４０Ｂに対して密着状態とされている。

図４，図５に示されるように、ロッカアウタ４０の上面４０Ａの位置におけるボデーサイドパネル４４上には、係合部材３８と車幅方向に係合する受け部材４６が設けられている。該受け部材４６は、車両正面視で車両方向外側が開放された断面コ字状の部材であって、該コ字状部より車両前後方向に長く形成された底面４６Ａにおいて、ボデーサイドパネル４４及びロッカインナ４２と例えばスポット溶接により固着されている。図５に示されるように、係合部材３８と受け部材４６は、側面衝突時だけでなく、例えば通常の車両用ドア１０の閉止時にも互いに係合した状態となっている。図示されるように、受け部材４６におけるコ字状部の車両上下方向の離間量は、該受け部材４６と係合したときの係合部材３８の自由度が小さくなるように少なく設定されている。

なお、係合部材３８及び受け部材４６の形状は図示のものに限られず、またロッカ３６に対して係合可能な構成であれば、受け部材４６を用いなくてもよい。なお、通常時には係合部材３８が受け部材４６に係合しないようにしておき、側面衝突時に係合部材３８を受け部材４６に嵌合させて、インナ側縦ビーム１４の下端をロッカ３６に固定するように構成してもよい。

図２に示されるように、アウタ側縦ビーム１６は、車両用ドア１０内において、インパクトビーム１２と連結されると共にインナ側縦ビーム１４の車幅方向外側に対向して配設され、車両上下方向に延びる補強部材であって、例えばインパクトビーム１２と同様に熱処理された丸パイプとして構成されている。このアウタ側縦ビーム１６は、例えばドアアウタパネル２０の車幅方向内側面に固定されており、該車幅方向内側面に沿うように湾曲形成されると共に、インパクトビーム１２との連結部１６Ｃが、インパクトビーム１２を避けるように車幅方向内側に凸に湾曲形成されている。アウタ側縦ビーム１６の上部は該ドアアウタパネル２０側のベルトラインリインフォース３２に連結されている。またアウタ側縦ビーム１６の下端は、例えば車両用ドア１０の閉止時にロッカ３６に近接し、かつ該ロッカアウタ４０の上部側面４０Ｂと車幅方向に重なる位置まで延設されている。なお、アウタ側縦ビーム１６は、湾曲ビームに限られず、直線ビームであってもよい。

図２，図５において、アウタ側縦ビーム１６の下端には、側面衝突時にロッカ３６に対して係合する係合部材の一例たる係合ピン４８が設けられている。図５に示されるように、この係合ピン４８は、例えば取付けブラケット５０を介してアウタ側縦ビーム１６の下端に固着され、例えばドアインナパネル１８を貫通して車幅方向内側に突出した状態となっている。係合ピン４８の車幅方向内側に位置するロッカアウタ４０の上部側面４０Ｂ及びボデーサイドパネル４４には、側面衝突時に係合ピン４８が車幅方向に差し込まれる差込み孔５２が形成されている。なお係合ピン４８が差込み孔５２には差し込まれるのは、側面衝突時に限られず、通常の車両用ドア１０の閉止時に差し込まれていてもよい。

インナ側縦ビーム１４及びアウタ側縦ビーム１６は、車両用シート３４に対応する位置に配設されているが、図１に示されるように、車両側面視におけるインナ側縦ビーム１４の車両前後方向位置は、具体的には例えば乗員５４の腰部５６における所定の目標点５８を考慮して設定されている。乗員５４の体格に応じて、車両用シート３４を車両前後方向にスライド可能に構成されている場合には、該スライドに伴い目標点５８の位置も変化するので、その場合には、インナ側縦ビーム１４の車両前後方向位置は、車両用ドア１０の中央部のより近い位置、例えば車両用シート３４を最も車両前方にスライドさせたときの目標点５８の位置を考慮して設定される。アウタ側縦ビーム１６については、インナ側縦ビーム１４と車幅方向に対向するように配設されるので、その車両前後方向位置も、インナ側縦ビーム１４と同様である。

図２，図３に示されるように、インナ側縦ビーム１４及びアウタ側縦ビーム１６の下部同士は、連結部材６０により車幅方向に連結されている。この連結部材６０は、例えばインパクトビーム１２と同様に熱処理された丸パイプとして構成され、インパクトビーム１２と車幅方向に重なる高さ位置に配設されている。

連結部材６０の車幅方向外側には、車両平面視でアウタ側縦ビーム１６を跨ぐ断面コ字状の取付けブラケット６２が固着されており、該取付けブラケット６２が、アウタ側縦ビーム１６の車両前後方向両側においてインパクトビーム１２に固着されている。これは、アウタ側縦ビーム１６とインパクトビーム１２との連結部１６Ｃでは、インパクトビーム１２の方が車幅方向外側に位置しているため、側面衝突時に入力される荷重をより直接的に連結部材６０に伝達できるようにするためである。なお図示の例に限られず、例えば図２において、連結部材６０をアウタ側縦ビーム１６の連結部１６Ｃまで延長する等して、アウタ側縦ビーム１６に直接固着するようにしてもよい。

一方連結部材６０の車幅方向内側には、車両平面視でインナ側縦ビーム１４を跨ぐ断面コ字状の取付けブラケット６４が固着されており、該取付けブラケット６４が、インナ側縦ビーム１４の車両前後方向両側に固着された取付け座６６に、例えばボルト６８を用いて締結されている。なお、ボルト６８による締結部を回転支点として、車両用ドア１０の変形時に、連結部材６０がインナ側縦ビーム１４に対して車両上下方向に揺動可能な構成としてもよい。

そしてシートフレーム７０に対応するインナ側縦ビーム１４の車幅方向内側位置には、側面衝突時にインナ側縦ビーム１４から車両用シート３４のシートフレーム７０へ側突荷重を伝達するための荷重伝達部材７２が設けられている。図３に示されるように、荷重伝達部材７２は、例えばドアインナパネル１８から車幅方向内側に突出して設けられ、インナ側縦ビーム１４を跨ぎつつ、フランジ部７２Ａにおいて該ドアインナパネル１８に固着されている。なお、側面衝突時に連結部材６０を介してインナ側縦ビーム１４に入力される側突荷重を、荷重伝達部材７２に効率的に伝達するために、荷重伝達部材７２を、ドアインナパネル１８だけでなくインナ側縦ビーム１４に対しても固着することが望ましい。

図２，図３に示されるように、シートフレーム７０のうち荷重伝達部材７２と車幅方向に対向する位置には、該シートフレーム７０の左右を車幅方向に連結するシートパイプ７４が設けられている。荷重伝達部材７２は、通常時はドアトリム２６の内側に配置されており、車室側には露出しないようになっている。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図６において、例えばバンパ７８の位置が比較的低く設定された相手車両７６が、車両用ドアの補強構造Ｓを有する車両用ドア１０に対して側面衝突すると、まず該バンパ７８からドアアウタパネル２０へ側突荷重が入力される。このとき、車両用ドア１０の下部は、車両前後方向に延びるインパクトビーム１２により補強されているので、Ａピラー（図示せず）及びＢピラー８０（図１）に側突荷重を伝達することが可能である。また車両用ドア１０内には、該インパクトビーム１２に加えて、車両用シート３４に対応する位置に、インナ側縦ビーム１４及びアウタ側縦ビーム１６が互いに車幅方向に対向して配設され、ドアインナパネル１８がインナ側縦ビーム１４により補強され、ドアアウタパネル２０がアウタ側縦ビーム１６により補強されているので、車両用ドア１０のうち車両用シート３４に対応する位置が、車両正面視及び車両平面視で中折れするような変形を抑制することが可能である。

アウタ側縦ビーム１６の上部は、車両用ドア１０内のベルトラインリインフォース３２に連結されているので、側面衝突時にアウタ側縦ビーム１６に入力された側突荷重をベルトラインリインフォース３２に伝達することができる。またインナ側縦ビーム１４の上部についても、車両用ドア１０内のベルトラインリインフォース２２に連結されているので、側面衝突時にインナ側縦ビーム１４に入力された側突荷重をベルトラインリインフォース２２に伝達することができる。このように側突荷重を高強度部であるベルトラインリインフォース２２，３２に伝達することで、該側突荷重を更にＡピラー（図示せず）及びＢピラー８０（図１）に伝達することができ、側面衝突時の車両用ドア１０の変形を更に抑制することが可能である。

インナ側縦ビーム１４及びアウタ側縦ビーム１６の下部同士は、連結部材６０により車幅方向に連結されており、これにより車両用ドア１０がより強固に補強されているので、側面衝突時にアウタ側縦ビーム１６に入力された側突荷重を、連結部材６０を介してインナ側縦ビーム１４へより効率的に伝達することができる。

また車両用ドアの補強構造Ｓでは、シートフレーム７０に対応するインナ側縦ビーム１４の車幅方向内側位置に荷重伝達部材７２が設けられているので、側面衝突時にインナ側縦ビーム１４から該荷重伝達部材７２を介して、車両用シート３４のシートフレーム７０へ側突荷重を効率的に伝達することができる。荷重伝達部材７２は、ドアインナパネル１８から車幅方向内側に突出して設けられると共に、シートフレーム７０のシートパイプ７４と車幅方向に対向しているので、側突荷重をシートフレーム７０へ早期に伝達すると共に、シートパイプ７４を介してフロアトンネル等の車体各部（図示せず）に伝達して分散させることが可能である。

更に、図７に示されるように、車両用ドアの補強構造Ｓでは、インナ側縦ビーム１４の下端に設けられた係合部材３８がロッカ３６に設けられた受け部材４６に係合しており、また側面衝突時における車両用ドア１０の車幅方向内側への移動に伴って、アウタ側縦ビーム１６の下端に設けられた係合ピン４８がロッカ３６に設けられた差込み孔５２に差し込まれて係合するので、インナ側縦ビーム１４及びアウタ側縦ビーム１６からロッカ３６に夫々側突荷重を伝達できると共に、車両用ドア１０の下部の車両上方及び車両室内側への移動を抑制して、該車両用ドア１０がロッカ３６から離れることを抑制することができる。これにより、側面衝突時における車両用ドア１０の中折れを抑制して、車室内への侵入をより一層抑制することが可能である。

車両用ドアの補強構造Ｓでは、車両用ドア１０がインナ側縦ビーム１４及びアウタ側縦ビーム１６により補強されているので、側面衝突した相手車両のバンパ位置がより高い場合にも、車両用ドア１０の車室内への侵入を抑制することが可能である。

なお、アウタ側縦ビーム１６の下端に設ける係合部材として係合ピン４８を挙げたが、アウタ側縦ビーム１６の下端に設ける係合部材はこれに限られない。またインナ側縦ビーム１４の下端に係合部材３８を設け、アウタ側縦ビーム１６の下端に係合ピン４８を設けることとしたが、これに限られず、係合部材３８及び係合ピン４８の少なくとも一方を設けるようにしてもよい。

更に車体側部の一例としてロッカ３６を挙げたが、車体側部は該ロッカ３６に限られるものではない。車両用ドアの補強構造Ｓは、ヒンジ（図示せず）により揺動開閉するフロントドアに限られず、リヤドアやスライド式のドアにも適用することが可能である。

車両用ドアの補強構造を車室内側から見た状態を示す側面図である。 車両用ドアの補強構造を示す図１における２−２矢視断面図と、相手車両を示す断面図である。 インナ側縦ビーム及びアウタ側縦ビームが連結部材により連結された部位と、荷重伝達部材と、シートフレーム及びシートパイプとを示す拡大斜視図である。 インナ側縦ビームの下端の係合部材と、ロッカ上に設けられた受け部材とを示す分解斜視図である。 ドアの閉止時における、インナ側縦ビームの下端の係合部材とロッカ上の受け部材との係り具合と、アウタ側縦ビームの下端の係合ピンとロッカの差込み孔との位置関係を示す拡大断面図である。 図２において、相手車両が車両用ドアの補強構造を有する車両用ドアに側面衝突した状態を示す断面図である。 側面衝突時に、インナ側縦ビームの下端の係合部材がロッカ上の受け部材に係合し、アウタ側縦ビームの下端の係合ピンがロッカの差込み孔に差し込まれて係合した状態を示す拡大断面図である。

符号の説明

１０ 車両用ドア
１２ インパクトビーム
１４ インナ側縦ビーム
１６ アウタ側縦ビーム
２２ ベルトラインリインフォース
３０ インパクトビーム
３４ 車両用シート
３６ ロッカ（車体側部）
３８ 係合部材
４８ 係合ピン（係合部材）
６０ 連結部材
７０ シートフレーム
７２ 荷重伝達部材
Ｓ 車両用ドアの補強構造

Claims (6)

1. 車両用ドア内に配設され、車両前後方向に延びるインパクトビームと、
   前記車両用ドア内において、車両用シートに対応する位置に配設され、車両上下方向に延びるインナ側縦ビームと、
   前記車両用ドア内において、前記インパクトビームと連結されると共に前記インナ側縦ビームの車幅方向外側に対向して配設され、車両上下方向に延びるアウタ側縦ビームと、
   を有することを特徴とする車両用ドアの補強構造。
2. 前記インナ側縦ビーム及び前記アウタ側縦ビームの下部同士を車幅方向に連結する連結部材を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用ドアの補強構造。
3. 側面衝突時に前記インナ側縦ビームから前記車両用シートのシートフレームへ側突荷重を伝達できるように、前記シートフレームに対応する前記インナ側縦ビームの車幅方向内側位置に荷重伝達部材を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用ドアの補強構造。
4. 前記アウタ側縦ビームの下端及び前記インナ側縦ビームの下端の少なくとも一方に、側面衝突時に車体側部に対して係合する係合部材を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両用ドアの補強構造。
5. 前記インナ側縦ビームの上部は、前記車両用ドア内のベルトラインリインフォースに連結されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の車両用ドアの補強構造。
6. 前記アウタ側縦ビームの上部は、前記車両用ドア内のベルトラインリインフォースに連結されていることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の車両用ドアの補強構造。

Images