JP2009262663A - ドア構造 - Google Patents

Abstract

【課題】加速度センサのセンサ感度を高く確保でき、ドアインナパネルへの取り付けの信頼性も高いドア構造を得る。
【解決手段】インパクトビーム２０をドアインナパネル１６に締結する締結部２２Ａ、２２Ｂと、加速度センサ２４のブラケット２８をドアインナパネル１６に締結する締結部３０Ａ、３０Ｂは同じ位置とされる。側突等による荷重Ｆ１はインパクトビーム２０からインパクトビームエクステンション２２、ドアインナパネル１６を経て加速度センサ２４に直接的に作用する。ドア開閉等の慣性力で作用する入力Ｆ４、Ｆ５に起因するドアインナパネル１６の変形は抑制され、加速度センサ２４のドアインナパネル１６への取り付けの信頼性を高く確保できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ドア構造に関する。

車両のサイドドア内には、いわゆる側突の荷重を検出するために側突センサが配置されることがある。たとえば特許文献１には、インパクトビームを２本備えたサイドドアにおいて、インパクトビームの２本にブラケットを介して側面衝突センサを取り付けた構造が記載されている。

ところで、側突センサは、サイドドアのドアインナパネルに取り付けられることもある。この場合、側突センサを、ドアインナパネルへのインパクトビーム取付部分の近傍に取り付けて、インパクトビームから側突センサへの入力経路を短くし、センサ感度を高めることが考えられる。

しかし、サイドドアの開閉等による繰り返し入力も、インパクトビームからドアインナパネルに作用する。そしてこの入力により、ドアインナパネルがインパクトビーム取付部位の近傍で変形することがある。したがって、側突センサのドアインナパネルへの取り付けの信頼性を確保することが望まれる。
特開平９−３１５２６４号公報

本発明は上記事実を考慮し、側突センサのセンサ感度を高く確保でき、ドアインナパネルへの取り付けの信頼性も高いドア構造を得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明では、車両のドア内に配置されるインパクトビームと、前記インパクトビームを前記ドアのドアインナパネルに取り付けるためのインパクトビームエクステンションと、前記インパクトビームエクステンションの前記ドアインナパネルへのエクステンション取付部位においてドアインナパネルに取り付けられ側面衝突荷重を検知可能な側突センサと、を有する。

このドア構造では、ドア内のインパクトビームが、インパクトビームエクステンションを介してドアインナパネルに取り付けられる。また、側突センサもドアインナパネルに取り付けられる。

ここで、エクステンション取付部位、すなわち、インパクトビームエクステンションのドアインナパネルへの取付部位において、側突センサがドアインナパネルに取り付けられている。ドアインナパネルへのインパクトビーム取付位置と側突センサの取付位置とが離れていると、インパクトビームからドアインナパネルへの入力やドア内の他の部材からの入力によって、側突センサの取付位置でドアインナパネルが大きく変位することがあるが、本発明では、インパクトビームと側突センサのドアインナパネルへの取付位置が同位置となっているので、この変位が小さくなり、側突センサのドアインナパネルへの取り付けの信頼性が確保できる。

しかも、このようにインパクトビームと側突センサのドアインナパネルへの取付位置を同位置とすることで、インパクトビームからの入力がインパクトビームエクステンションを介して側突センサに直接的に作用することになるので、側突センサのセンサ感度を高く確保できる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記側突センサの前記ドアインナパネルへのセンサ取付点が複数設定され、これらのセンサ取付点を結ぶ直線が、ドアインナパネルの変形の起点となる稜線と平行になるように配置されている。

このように、側突センサのドアインナパネルへのセンサ取付点を複数設定することで、センサ取付点が１つのみの構成と比較して、より確実な取り付けが可能となる。

インパクトビームからドアインナパネルに作用した入力によるドアインナパネルの変形は、ドアインナパネルの稜線を起点として生じる。本発明では、複数のセンサ取付点を結ぶ直線を、この稜線と平行になるように配置しているので、センサ取付点での変位量の差が小さくなる。これにより、側突センサのドアインナパネルへの取り付けの信頼性をより高く確保できる。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、ドア厚み方向に見て前記稜線と交差する方向に延在するビードが形成されている。

したがって、ドアインナパネルの変形をより効果的に抑制することができ、その結果、側突センサのドアインナパネルへの取り付けの信頼性をより高く確保できるようになる。

本発明は上記構成としたので、側突センサのセンサ感度を高く確保でき、ドアインナパネルへの取り付けの信頼性も高いドア構造が得られる。

図１には、本発明の一実施形態のドア構造１４に係るドアインナパネル１６が示されている。また、図２には、このドア構造１４を構成するサイドドア１２（図３参照、但し全体像は図示省略）が、図１のＩＩ−ＩＩ線に対応する断面で示されている。

図３から分かるように、自動車のサイドドア１２は、ドアインナパネル１６とドアアウタパネル１８とを含んで、構成されている。サイドドア１２は、前端に設けられた図示しないヒンジによって回転して開閉可能となるように車体に取り付けられている。なお、以下では図面において、車両前方を矢印ＦＲで、上方を矢印ＵＰで、車幅方向内側を矢印ＩＮでそれぞれ示す。

ドアアウタパネル１８は略平板状とされているが、ドアインナパネル１６は所定の位置で屈曲されており、ドアアウタパネル１８と略平行な平面部１６Ａと、ドアアウタパネル１８に対し傾斜した傾斜面部１６Ｂと、傾斜面部１６Ｂから連続し、平面部１６Ａよりもドアアウタパネル１８に接近した周縁部１６Ｃが構成されている。ドアアウタパネル１８とドアインナパネル１６とは互いの外周部で接合されており、これらの間には、所定の強度（剛性）を有するように筒状あるいは棒状に形成されたインパクトビーム２０が配置されている。インパクトビーム２０は、その長手方向が車両前後方向と略一致する（少なくとも車両前後方向に沿った成分を有する）ように配置されている。

インパクトビーム２０の後端部は、インパクトビームエクステンション２２によってドアインナパネル１６に取り付けられている。インパクトビームエクステンション２２の車両前後方向の後端部には、インパクトビーム２０を支持する保持部２２Ｈが形成されており、インパクトビーム２０に溶接等によって結合されている。さらに保持部２２Ｈの後方には、ドアインナパネル１６の周縁部１６Ｃに接近するように屈曲され接近部２２Ｕが構成されている。接近部２２Ｕは、周縁部１６Ｃに対し所定の間隔で離間されていてもよいし、必要に応じて、スポット溶接等で周縁部１６Ｃに固定されていてもよい。

また、保持部２２Ｈの前方側には、ドアインナパネル１６の傾斜面部１６Ｂと略平行な傾斜部２２Ｋが延出され、さらに、傾斜部２２Ｋの前方側に、ドアインナパネル１６の平面部１６Ａと接触される接触面部２２Ｍが構成されている。この接触面部２２Ｍには、ドアインナパネル１６に締結される締結部２２Ａ、２２Ｂが形成されている。締結部２２Ａ、２２Ｂは、後述するように、加速度センサ２６のブラケット２８をドアインナパネル１６に締結する締結部３０Ａ、３０Ｂと同位置になっている。そして、このような形状のインパクトビームエクステンション２２を用いたことで、インパクトビーム２０の後端部分を実質的に延長してドアインナパネル１６の平面部１６Ａ（図示しないセンターピラーの下端部に接近した位置）に締結することが可能になっている。

なお、締結部２２Ａ、２２Ｂにおいてドアインナパネル１６にインパクトビームエクステンション２２を締結する具体的構成は特に限定されず、ボルト及びナットによってもよいし、リベットを用いてもよい。さらに、本発明の趣旨からは、締結である必要はなく、要するに、ドアインナパネル１６にインパクトビームエクステンション２２が結合されて取り付けられていればよく、たとえば溶接等でもよい。締結部２２Ａ、２２Ｂが、本発明における「エクステンション取付部位」となっている。

ドアインナパネル１６の車幅方向内側には、センサ本体２６とブラケット２８とにより構成された加速度センサ２４が取り付けられている。センサ本体２６は、ブラケット２８の中央部に固定されると共に、ブラケット２８の上部及び下部には、締結部３０Ａ、３０Ｂが形成されており、この締結部３０Ａ、３０Ｂによって加速度センサ２４はドアインナパネル１６へ締結されている。加速度センサ２４は、側面衝突時等に車幅方向に作用した加速度を検出可能とされており、検出したデータは、たとえば、図示しないエアバック装置等に送られて、エアバック袋体の展開制御等を行うために用いられる。なお、この加速度センサ２４は、本発明の「側突センサ」の例であるが、側面衝突の荷重を検知可能であれば、本発明の「側突センサ」としては、加速度センサに限定されない。

この締結部３０Ａ、３０Ｂも締結部２２Ａ、２２Ｂと同様に、具体的構成は特に限定されず、ボルト及びナットに締結や、リベットによる締結でもよい。さらに、溶接等によって結合されて取り付けられていてもよい。締結部３０Ａ、３０Ｂが、本発明における「エクステンション取付点」となっている。

図３から分かるように、インパクトビーム２０をドアインナパネル１６に締結する締結部２２Ａ、２２Ｂと、ブラケット２８をドアインナパネル１６に締結する締結部３０Ａ、３０Ｂは、同じ位置とされている。換言すれば、インパクトビームエクステンション２２のドアインナパネル１６への締結位置と同位置において、加速度センサ２４がドアインナパネル１６に取り付けられていることになる。

特に、本実施形態では、図２に示すように、ブラケット２８をドアインナパネル１６に締結するための２つの締結部３０Ａ、３０Ｂに対し、これらの締結部３０Ａ、３０Ｂを結ぶ直線Ｌ１を考えると、この直線Ｌ１が、ドアインナパネル１６の平面部１６Ａと傾斜面部１６Ｂとの境界１６Ｅにおける稜線Ｌ２（より厳密には、境界１６Ｅでの接線）と平行になるように、締結部３０Ａ、３０Ｂの位置が設定されている。

図２に示すように、ドアインナパネル１６には、ドアインナパネル１６を構成する板第を局所的に車幅方向外側に膨出させた２本のビード３２Ａ、３２Ｂが形成されている。ビード３２Ａ、３２Ｂはいずれもドア厚み方向に見て稜線Ｌ２と交差（本実施形態では特に直交）する向きに形成されている。そして、ビード３２Ａはブラケット２８の上側に位置しており、矢印Ａ１方向に見たときに、ブラケット２８の上端を覆い隠す位置及び形状とされている。同様に、ビード３２Ｂはブラケット２８の下側に位置しており、矢印Ａ１と反対の方向から見たときに、ブラケット２８の下端を覆い隠す位置及び形状とされている。

次に、本実施形態のドア構造１４の作用を説明する。

本実施形態では、図３から分かるように、インパクトビームエクステンション２２を締結部２２Ａ、２２Ｂにおいてドアインナパネル１６に締結するようにしており、さらに、この締結部２２Ａ、２２Ｂと同位置に加速度センサ２４を取り付けている。したがって、サイドドア１２に側突等によって車幅方向の荷重Ｆ１が作用した場合に、この荷重Ｆ１の一部がインパクトビーム２０からインパクトビームエクステンション２２へ入力Ｆ２として作用し、さらにインパクトビームエクステンション２２からドアインナパネル１６を介して加速度センサ２４に直接的に入力Ｆ３として作用する。このため、加速度センサ２４の実質的な感度が高くなり、加速度センサ２４を確実に作動させることができる。

サイドドア１２を、図示しないヒンジを中心として回転させて開閉すると、図４に示すように、サイドドア１２の内蔵物等による慣性力が、ドアインナパネル１６（特に平面部１６Ａ）に入力Ｆ４として作用する（この入力は、ドア厚み方向の内側及び外側の双方向に作用する）。また、インパクトビーム２０の慣性力も、インパクトビームエクステンション２２を介して、ドアインナパネル１６の平面部１６Ａに入力Ｆ５として作用する。これらの入力Ｆ４、Ｆ５は、ドアインナパネル１６に対し、境界１６Ｅ（稜線Ｌ２）を起点とし、稜線Ｌ２よりも車両前方側の部分を相対的に変位（以下、これを単に「相対変位」という）させる力として作用する。すなわち、これらの入力Ｆ４、Ｆ５はインパクトビームエクステンション２２の締結部２２Ａ、２２Ｂの近傍に対し、ドアインナパネル１６に変形（面内変形）を生じさせる力として作用する。なお、これらの入力Ｆ４、Ｆ５は側突等に起因する上記の入力Ｆ３よりは小さいため、加速度センサ２４が作動することはない。

ここで、図５には比較例として、ブラケット２８の２つの締結部３０Ａ、３０Ｂが、インパクトビームエクステンション２２の締結部２２Ａ、２２Ｂよりも車両前方側に設定されたドア構造５４を有するサイドドア５２が部分的に示されている。なお、比較例では、これ以外は、本実施形態と略同一の構成とされており、同一の構成要素には同一符号を付している。

比較例のドア構造５４では、加速度センサ２４の締結部３０Ａ、３０Ｂが、インパクトビームエクステンション２２の締結部２２Ａ、２２Ｂよりも車両前方側に位置しているため、上記した相対変位によって、締結部３０Ａ、３０Ｂあるいはその近傍におけるドアインナパネル１６の変形が大きくなる。このように締結部３０Ａ、３０Ｂの近傍でのドアインナパネル１６の変形が大きいと、加速度センサ２４のドアインナパネル１６への取り付けの信頼性を確保することが難しくなる（実際には、締結部３０Ａ、３０Ｂの締結強度を高める必要があり、重量増や高コスト化を招く）。

これに対し、本実施形態では、インパクトビームエクステンション２２のドアインナパネル１６への締結位置と同位置で、加速度センサ２４がドアインナパネル１６に取り付けられている。これにより、比較例の構成と比較して、締結部３０Ａ、３０Ｂの近傍での入力Ｆ４による変位の影響が小さくなる。これにより、締結部３０Ａ、３０Ｂの近傍でのドアインナパネル１６の変形も小さくなり、加速度センサ２４のドアインナパネル１６への取り付けの信頼性を高く確保できる。

また、本実施形態では、図２に示したように、加速度センサ２４の締結部３０Ａ、３０Ｂを結ぶ直線Ｌ１が、ドアインナパネル１６の稜線Ｌ２と平行になるように締結部３０Ａ、３０Ｂの位置を設定している。したがって、稜線Ｌ２を起点とするドアインナパネル１６の変形による締結部３０Ａ、３０Ｂの変位の差が、このように直線Ｌ１を稜線Ｌ２と平行にしていない構成と比較して、小さくなる。すなわち、締結部３０Ａ、３０Ｂに作用する入力が均一化されることになる（厳密に均一になっている必要はない）。したがって、この点においても、加速度センサ２４のドアインナパネル１６への取り付けの信頼性を高く確保できる。

なお、ここでいう「平行」とは、直線Ｌ１が稜線Ｌ２と厳密に平行になっているものを含むのはもちろんであるが、直線Ｌ１が稜線Ｌ２に対し傾斜していても、ドアインナパネル１６の変形に伴う締結部３０Ａ、３０Ｂの変位が、加速度センサ２４のドアインナパネル１６への取り付け信頼性確保という観点からは均一化されているとみなせるのであれば、「平行」に含まれる。

さらに本実施形態では、ドアインナパネル１６に２本のビード３２Ａ、３２Ｂが形成されており、ドアインナパネル１６の変形が抑制されている。特に、ビード３２Ａはブラケット２８を上側から、ビード３２Ｂはブラケット２８を下側から覆い隠す位置及び形状とされているので、締結部３０Ａ、３０Ｂの近傍におけるドアインナパネル１６の面内変形が抑制され、加速度センサ２４のドアインナパネル１６への取り付けの信頼性を高く確保できることとなる。

なお、上記実施形態では、ビード３２Ａ、３２Ｂを稜線Ｌ２と直交する方向に配置したが、必ずしも直交している必要はなく、稜線Ｌ２と交差する方向（非平行）であっても、ドアインナパネル１６の面内変形を抑制することは可能である。上記実施形態のように稜線Ｌ２と直交する方向にビード３２Ａ、３２Ｂを配置すると、直交していないビードと比較して、長さをより短くしてもドアインナパネル１６の面内変形を抑制する効果を確実に得ることができるようになるので、好ましい。

また、上記では、加速度センサとして、センサ本体とブラケットとを備えたものを例に挙げたが、センサ本体のみで加速度センサが構成され（実質的にセンサ本体とブラケットとが一体化されている）、ドアインナパネルに直接的に締結されている構造でもよい。

本発明の一実施形態に係るドアインナパネル及び加速度センサを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係るドアインナパネル及び加速度センサを拡大して示す側面図である。 本発明の一実施形態に係るドア構造を図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に対応する断面で示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るドア構造を図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に対応する断面で示す断面図である。 比較例のドア構造を図３と同様の断面で示す断面図である。

符号の説明

１２ サイドドア
１４ ドア構造
１６ ドアインナパネル
１６Ａ 平面部
１６Ｂ 傾斜面部
１８ ドアアウタパネル
２０ インパクトビーム
２２ インパクトビームエクステンション
２２Ａ、２２Ｂ 締結部（エクステンション取付部位）
２２Ｈ 保持部
２４ 加速度センサ（側突センサ）
２６ センサ本体
２８ ブラケット
３０Ａ、３０Ｂ 締結部（センサ取付点）
３２Ａ、３２Ｂ ビード
Ｌ２ 稜線

Claims (3)

1. 車両のドア内に配置されるインパクトビームと、
   前記インパクトビームを前記ドアのドアインナパネルに取り付けるためのインパクトビームエクステンションと、
   前記インパクトビームエクステンションの前記ドアインナパネルへのエクステンション取付部位においてドアインナパネルに取り付けられ側面衝突荷重を検知可能な側突センサと、
   を有するドア構造。
2. 前記側突センサの前記ドアインナパネルへのセンサ取付点が複数設定され、これらのセンサ取付点を結ぶ直線が、ドアインナパネルの変形の起点となる稜線と平行になるように配置されている請求項１に記載のドア構造。
3. 前記ドアインナパネルに、ドア厚み方向に見て前記稜線と交差する方向に延在するビードが形成されている請求項２に記載のドア構造。

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