JP2010105531A - 車両ドアの立柱サッシュ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車外側に位置する車外部と、車内側に位置する中空部と、この車外部と中空部とを接続する接続部とを有し、車幅方向の断面形状が変化する徐変部を有する車両ドアの立柱サッシュの剛性を、一律に板厚を増すことなくアップし、かつ軽量化を図る。
【解決手段】車内側の底壁と、この底壁の車両前後方向の両端部から車外側に延びる、互いに接触しない一対の縦壁とを有し、かつ該一対の縦壁のうち立柱サッシュの中心側に位置する縦壁は他方の短幅縦壁より長い長幅縦壁であって該長幅縦壁の車外側の一部が上記接続部を構成する厚肉金属部材と、この厚肉金属部材とは別部材として構成され、該厚肉金属部材の上記接続部に接合される車外部を構成する薄肉金属部材とを有し、薄肉金属部材は、厚肉金属部材の短幅縦壁に接合されて中空部を形成する閉塞壁を有し、厚肉金属部材の長幅縦壁と短幅縦壁の車幅方向の幅は、車両高さ方向に非均一である車両ドアの立柱サッシュ。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両ドアの立柱サッシュ及びその製造方法に関する。

車両ボディのドア開口を開閉する車両ドアは一般に、ドア本体（インナパネルとアウタパネル）の上部に、窓開口を形成するドアサッシュを一体に設けている。ドアサッシュは、金属製の立柱サッシュとアッパサッシュとからなっており、立柱サッシュの上端部にアッパサッシュの端部を接合（溶接）している。

立柱サッシュ（とアッパサッシュ）は、アルミ合金の押出成形品、または鉄系材料のロール成形品から形成するのが一般的であった（特許文献２）。また２つのロール成形品を接合（溶接）することも行われている（特許文献１）。
特開平１０-２９７２８０号公報 特開平１１-３４２７４３号公報

しかしながら、従来の立柱サッシュは、ロール成形品も押出成形品も、一様断面であり、その剛性を高めようとすれば、板厚を増加させる以外になく、板厚を増加させれば軽量化が犠牲になった。特許文献２の立柱サッシュは、ロール成形品に後加工を施すことで断面形状を変化させる徐変部を形成することを提案しているが、剛性を高めるためには同様に板厚を増加させなければならない。また特許文献１は、厚さの異なる２つの板材のロール成形品からなる立柱サッシュを提案しているが、徐変部を有する立柱サッシュについては適用できない。立柱サッシュは、車幅方向の幅を、下方において上方より広くすると、剛性をアップしながら、軽量化を図るために有利である。

本発明は、車幅方向の断面形状が変化する徐変部を有する立柱サッシュであって、軽量化と剛性のアップを同時に図ることができる立柱サッシュ及びその製造方法を得ることを目的とする。

本発明は、車外側に位置する車外部と、車内側に位置する中空部と、この車外部と中空部とを接続する接続部とを有する車両高さ方向に延びる車両ドアの立柱サッシュの態様においては、該立柱サッシュを、車内側の底壁と、この底壁の車両前後方向の両端部から車外側に延びる、互いに接触しない一対の縦壁とを有し、かつ該一対の縦壁のうち立柱サッシュの中心側に位置する縦壁は他方の短幅縦壁より長い長幅縦壁であって該長幅縦壁の車外側の一部が上記接続部を構成する厚肉金属部材と；この厚肉金属部材とは別部材として構成され、該厚肉金属部材の上記接続部に接合される上記車外部を構成する薄肉金属部材と；から構成したものであって、薄肉金属部材には、厚肉金属部材の短幅縦壁に接合されて上記中空部を形成する閉塞壁を設け、厚肉金属部材の長幅縦壁と短幅縦壁の車幅方向の幅を、車両高さ方向に非均一としたことを特徴としている。

厚肉金属部材の車幅方向の幅の変化を高さ方向にどのように与えるかについては自由度があるが、厚肉金属部材の短幅縦壁と長幅縦壁の車幅方向の幅は、上部において狭く、下部において広くするのが一般的である。

また、厚肉金属部材に接合される薄肉金属部材の車外部の車外側には、車両ドアの外面を構成する合成樹脂製のガーニッシュ（意匠部材）を装着することができる。

あるいは、薄肉金属部材の車外部に、車両ドアの外面を構成する意匠部を一体に形成してもよい。

本発明は、別の態様では、以上のいずれかの車両ドアサッシュのフレーム構造を有する車両ドアである。

本発明は、車外側に位置する車外部と、車内側に位置する中空部と、この車外部と中空部とを接続する接続部とを有する車両高さ方向に延びる車両ドアの立柱サッシュの製造方法の態様においては、車内側の底壁と、この底壁の車両前後方向の両端部から車外側に延びる、互いに接触しない一対の縦壁とを有し、かつ該一対の縦壁のうち立柱サッシュの中心側に位置する縦壁は他方の短幅縦壁より長い長幅縦壁であって該長幅縦壁の車外側の一部が上記接続部を構成する厚肉金属部材を準備するステップと、この厚肉金属部材を上記底壁側が凹になるように曲げ加工するステップと、この厚肉金属部材の上記長幅縦壁と短幅縦壁をその車幅方向の幅が上部において狭く下部において広くなるように切断するステップと、厚肉金属部材とは別部材からなり、上記厚肉金属部材の接続部及び短幅縦壁に接続されて上記中空部及び車外部を構成する薄肉金属部材を準備するステップと、この薄肉金属部材を厚肉金属部材に接合するステップと、を有することを特徴としている。

本発明の車両ドアの立柱サッシュの製造方法では、さらに、薄肉金属部材の車外部の車外側に、車両ドアの外面を構成する合成樹脂製のガーニッシュを装着するステップを備えてもよい。

あるいは、薄肉金属部材を準備するステップにおいて、その車外部の車外側に、車両ドアの外面を構成する意匠部を一体に構成するステップを含ませてもよい。

本発明によれば、断面形状が車幅方向に変化する徐変部を有する車両ドアの立柱サッシュの剛性を、一律に板厚を増すことなくアップし、かつ軽量化を図ることができる。

図１は、本発明による立柱サッシュを適用する通常のセダンタイプの乗用車の車両ドアの側面形状例を示している。車両ボディのドア開口（ボディ開口）を開閉する車両ドア１０は、ドア本体（インナパネルとアウタパネル）１１の上部に窓開口１２を形成するドアサッシュ（窓枠）１３を備えている。

ドアサッシュ１３は、窓ガラスＷの上縁を受け入れる曲折したアッパサッシュ１４と、車両ボディのセンターピラーに沿い窓ガラスＷの上下方向縁部を受け入れる立柱サッシュ１５とを有している。本実施形態の対象とする立柱サッシュ１５は、図示するように、前方ドアの後縁部、後方ドアの前縁部に位置している。

図２に示すように、立柱サッシュ１５は、車両ボディの側面の膨らみに対応する曲線形状をしている。そして、その車幅方向の幅が均一ではなく、図示例では、上部の一定領域の幅が一定小幅ｄで一定で、下方に行くに従ってその幅ｄｖを徐々に広げ（徐変部）、さらに、ドア本体１１内では幅を狭めている。本実施形態は、このような徐変部を有する立柱サッシュ１５の新規構造及び製造方法を提案するものである。

本実施形態の立柱サッシュ１５は、図３、図４に示すように、中央の厚肉金属部材２０と、該厚肉金属部材２０の車外側に位置する一対の薄肉金属部材（第一、第二の車外（意匠）部材）３０、４０と、この一対の薄肉金属部材３０と４０の車外側の面に装着される合成樹脂製のガーニッシュ５０とから構成されている。厚肉金属部材２０と薄肉金属部材３０（４０）はそれぞれ鉄系材料からなるもので、その具体的な厚さは、例えば、厚肉金属部材２０が１．０±０．５ｍｍ程度、薄肉金属部材３０（４０）が０．７±０．３ｍｍ程度である。

図５は、厚肉金属部材２０の形成工程の一実施形態を示している。厚肉金属部材２０は、最初に厚肉金属板材をロール成形（又はプレス成形）して、車内側の底壁２１と、この底壁の車両前後方向の両端部から車外側に延びる、互いに接触しない一対の縦壁２２、２３とを有する断面コ字状に形成される。立柱サッシュ１５の中心側に位置する縦壁２２は、他方（ガラスラン側）の縦壁２３より長い（図５左）。この図５左の状態では、厚肉金属部材２０は、直線状（ストレート）である。

次に、この断面コ字状の厚肉金属部材２０を、その底壁２１側が凹となるように（長幅縦壁２２と短幅縦壁２３の先端が凸となるように）車両側面の曲面形状に曲げ加工する（図５中）。このとき、長幅縦壁２２と短幅縦壁２３の幅の大小関係は不変である（長幅縦壁２２、短幅縦壁２３に対する加工は行わない）。

最後に、図５右に示すように、長幅縦壁２２と短幅縦壁２３の先端（底壁２１の反対側の端部）一部を切除し、徐変部を有する厚肉金属部材２０を形成する。図５のハッチング部分は切除部分を示しており、上部に一定小幅部ｄ’（ｄ’＜ｄ）、下部に下方に向けて徐々に幅ｄｖ’（ｄｖ’＜ｄｖ）を広げる徐変部が形成される。ドア本体１１内への埋没固定部の形状は、任意に決定される。

厚肉金属部材２０の長幅縦壁２２の先端一部は、車外部（意匠部）３１（４１）と中空部２５とを接続する接続部２４を構成する。すなわち、薄肉金属部材３０によって構成される車外側の車外部３１と薄肉金属部材４０によって構成される車外側の車外部４１とは、それぞれ接続部２４に接合（溶接）されており、厚肉金属部材２０のコ字状部は、薄肉金属部材３０の閉塞部３２とともに、車内側の中空部２５を構成する。

薄肉金属部材（第一の車外部材、ガラスラン保持部材）３０は、ロール成形によって形成されるもので、車外側の車外部（意匠部）３１と、厚肉金属部材２０の接続部２４の前面（又は後面）に接合（溶接）される底壁（接続部）３３と、車内側の閉塞部３２とによってコ字状断面のガラスラン保持凹部３４を形成している。車外部３１の端部には車内への折返縁３５が形成され、閉塞部３２には車外側に突出する抜止突起３６が形成されている。薄肉金属部材３０は、ガラスラン保持凹部３４を有する第一の車外部材である。ガラスラン保持凹部３４には、周知のように、窓ガラスＷが摺接する合成樹脂製のガラスランが挿入される。

薄肉金属部材（第二の車外部材、ウェザストリップ保持部材）４０は、ロール成形またはプレス成形されるもので、車外側の車外部（意匠部）４１と、厚肉金属部材２０の接続部２４の後面（又は前面）に接合（溶接）される接続部４２とを有しており、この車外部４１と接続部４２によってウェザストリップ保持凹部４３が形成されている。この薄肉金属部材４０には、接続部４２の車内側の端部の切起し片４４、車外部４１の端部の折返縁４５及び車外部４１から車内側に突出形成した抜止突起４６が形成されていて、ウェザストリップ保持凹部４３内に挿入されたウェザストリップの抜止が図られる。薄肉金属部材４０は、ウェザストリップ保持凹部４３を有する第二の車外部材である。ウェザストリップは、周知のように、車両ドアを閉じたとき、ボディ開口周縁に当接して弾性変形する。

薄肉金属部材（第一の車外部材）３０は、その全長に渡って一様断面とするのが一般的である。これに対し薄肉金属部材（第二の車外部材）４０は、その車両前後方向の幅Ｗ（図３、図４）を徐変させる（一般的に下方の幅を広くする）ことがある。このように薄肉金属部材４０の車両前後方向の幅を徐変とする場合には、ロール成形後に適宜プレス成形を加えて加工する（あるいはプレス加工のみで加工する）ことができる。

薄肉金属部材３０車外側の車外部３１と薄肉金属部材４０の車外側の車外部４１の車外側には、車両ドアの外面を構成する合成樹脂製のガーニッシュ（意匠部材）５０が装着されている。ガーニッシュ５０は、省略することが可能である。

以上の実施形態のように、車幅方向の断面形状が車両高さ方向に変化する立柱サッシュ１５を、厚肉金属部材２０と薄肉金属部材３０（４０）との組み合わせで構成し、特に厚肉金属部材２０に車内側の中空部２５を形成することよって、徐変部の形状を任意形状としながら、強度を容易に高めることができ、薄肉金属部材３０（４０）（及びガーニッシュ５０）によって車外側の意匠部を形成することによって、優れた外観を得ながら、軽量化を図ることができる。

以上の実施形態では、第一の車外部材３０と第二の車外部材４０を別体としているため、重合（折返）部分を最小限にし軽量化を図ることができるという利点がある。

図６は、第１の実施形態の変形例を示している。この実施形態は、第一の車外部材３０Ａに、その折返縁３５の代わりにガラスラン保持突起３５’を形成して車外側に折り返し、第一の車外部材３０の車外部３１及び第二の車外部材４０の車外部４１の車外側の面に位置して、車両ボディ外面をなす連続意匠部３７を形成し、その車両ボディ側の端部に形成した折り返し縁３８で第二の車外部材４０Ａの端部を覆ったものである。

図７は、さらに図６の変形例で、図６の第一、第二の車外部材３０Ａを一連の一体薄肉意匠部材７０から形成した実施形態である。図６の実施形態の折り返し縁３８’が第二の車外部材４０Ａの車外部４１に連なっている。図６、図７では、便宜上、図１ないし図５の実施形態と同一の要素には、同一の符号を付している。

本発明による車両の立柱サッシュを有する車両ドアの一実施形態を示す側面図である。 図１のII-II線に沿う断面図である。 図２のIII-III線に沿う断面図である。 図２のIV-IV線に沿う断面図である。 本発明による車両の立柱サッシュの厚肉金属部材の加工工程を示す図である。 本発明による車両の立柱サッシュの薄肉金属部材の他の構成例（断面形状例）を示す図２に対応する断面図である。 同薄肉金属部材の別の構成例（断面形状例）を示す図２に対応する断面図である。

符号の説明

Ｗ 窓ガラス
１０ 車両ドア
１１ ドア本体
１２ 窓開口
１３ ドアサッシュ
１４ アッパサッシュ部
１５ 立柱サッシュ部
２０ 厚肉金属部材
２１ 底壁
２２ 長幅縦壁
２３ 短幅縦壁
２４ 接続部
３０ ３０Ａ 薄肉金属部材（第一の車外部材）
３１ 車外部
３２ 閉塞部
３３ 底壁（接続部）
３４ ガラスラン保持凹部
３５ 折返縁
３６ 抜止突起
３７ 連続意匠部
４０ ４０Ａ 薄肉金属部材（第二の車外部材）
４１ 車外部
４２ 接続部
４３ ウェザストリップ保持凹部
４４ 切起し片
４５ 折返縁
４６ 抜止突起
７０ 薄肉金属部材

Claims (8)

1. 車外側に位置する車外部と、車内側に位置する中空部と、この車外部と中空部とを接続する接続部とを有する車両高さ方向に延びる車両ドアの立柱サッシュにおいて、
   車内側の底壁と、この底壁の車両前後方向の両端部から車外側に延びる、互いに接触しない一対の縦壁とを有し、かつ該一対の縦壁のうち立柱サッシュの中心側に位置する縦壁は他方の短幅縦壁より長い長幅縦壁であって該長幅縦壁の車外側の一部が上記接続部を構成する厚肉金属部材と、
   この厚肉金属部材とは別部材として構成され、該厚肉金属部材の上記接続部に接合される上記車外部を構成する薄肉金属部材と、
   から構成され、
   上記薄肉金属部材は、厚肉金属部材の短幅縦壁に接合されて上記中空部を形成する閉塞壁を有し、
   上記厚肉金属部材の長幅縦壁と短幅縦壁の車幅方向の幅は、車両高さ方向に非均一であることを特徴とする車両ドアの立柱サッシュ。
2. 請求項１記載の車両ドアの立柱サッシュにおいて、上記厚肉金属部材の短幅縦壁と長幅縦壁の車幅方向の幅は、上部において狭く、下部において広い車両ドアの立柱サッシュ。
3. 請求項１または２記載の車両ドアの立柱サッシュにおいて、上記薄肉金属部材の車外部の車外側には、車両ドアの外面を構成する合成樹脂製のガーニッシュが装着されている車両ドアの立柱サッシュ。
4. 請求項１または２記載の車両ドアの立柱サッシュにおいて、上記薄肉金属部材の車外部には、車両ドアの外面を構成する意匠部が一体に形成されている車両ドアの立柱サッシュ。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項記載の車両ドアサッシュのフレーム構造を有する車両ドア。
6. 車外側に位置する車外部と、車内側に位置する中空部と、この車外部と中空部とを接続する接続部とを有する車両高さ方向に延びる車両ドアの立柱サッシュの製造方法において、
   車内側の底壁と、この底壁の車両前後方向の両端部から車外側に延びる、互いに接触しない一対の縦壁とを有し、かつ該一対の縦壁のうち立柱サッシュの中心側に位置する縦壁は他方の短幅縦壁より長い長幅縦壁であって該長幅縦壁の車外側の一部が上記接続部を構成する厚肉金属部材を準備するステップと、
   この厚肉金属部材を上記底壁側が凹になるように曲げ加工するステップと、
   この厚肉金属部材の上記長幅縦壁と短幅縦壁を、その車幅方向の幅が上部において狭く下部において広くなるように切断するステップと、
   上記厚肉金属部材とは別部材からなり、上記厚肉金属部材の接続部及び短幅縦壁に接続されて上記中空部及び車外部を構成する薄肉金属部材を準備するステップと、
   この薄肉金属部材を厚肉金属部材に接合するステップと、
   を有することを特徴とする車両ドアの立柱サッシュの製造方法。
7. 請求項６記載の車両ドアの立柱サッシュの製造方法において、さらに、上記薄肉金属部材の車外部の車外側に、車両ドアの外面を構成する合成樹脂製のガーニッシュを装着するステップを有する車両ドアの立柱サッシュの製造方法。
8. 請求項６記載の車両ドアの立柱サッシュの製造方法において、さらに、上記薄肉金属部材を準備するステップでは、その車外部の車外側に、車両ドアの外面を構成する意匠部を一体に構成するステップが含まれている車両ドアの立柱サッシュの製造方法。

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