JP2010120541A - 車両用ドア - Google Patents

Abstract

【課題】ドアの軽量化あるいは強度アップを図ることができる車両用ドアを提供する。
【解決手段】ドア１３は、ドア本体３０と、ドアガラス３１と、昇降機構３２と、インパクトバー５０などを備えている。ドア本体３０は、アウタパネルとインナパネルを含んでいる。昇降機構３２は、上下方向に延びるガイド部材６０と、ガイド部材６０に沿って上下方向に移動するキャリアプレート６２と、キャリアプレート６２を移動させるモータユニット７１などからなる。ガイド部材６０とブラケット７５によってガイド構体６１が構成されている。ガイド部材６０の下端部６０ｂは、ブラケット７５を含む下部側固定部を介してドア本体３０に固定されている。ドア本体３０を車体外側から見て、インパクトバー５０の長手方向の一部５０ａが下部側固定部と重なっている。
【選択図】図２

Description

この発明は、自動車等の車両に装備される車両用ドアに関する。

車両用ドア（フロントドア、リヤドア）の内部に、側面衝突に対するドアの剛性を高めるためにインパクトバーが設けられている。例えば下記特許文献１に開示されているように、インパクトバーはドア本体の内部に配置され、車体の前後方向に延びている。インパクトバーの前端部はドア本体の前枠部に固定され、インパクトバーの後端部はドア本体の後枠部に固定されている。側面衝突によってドア本体のアウタパネルが車体内側に向って変形したときに、前記インパクトバーが車体内側に変形する。

またドア本体には昇降可能なドアガラスが設けられている。このためドアの内部には、ドアガラスを上下方向に移動させるための昇降機構（ウインドレギュレータ）が設けられている（例えば下記特許文献１，２参照）。ウインドレギュレータの一例は、上下方向に延びるガイド部材と、このガイド部材に沿って上下方向に移動するキャリアプレートと、キャリアプレートを移動させるためのモータなどを有している。キャリアプレートはドアガラスの下端縁を支持している。
特開２００１−２４７０６３号公報 特許第３２８１４５６号

側面衝突によってドアの車体外側から衝突荷重が入力したとき、アウタパネルとインパクトバーが車体内側に向って変形する。例えば特許文献１のドアのようにウインドレギュレータ機能部品がドアガラスよりも車内側（インナパネルの近傍）に配置されている場合には、インパクトバーが車体内側に向って大きく変形したときに、インパクトバーの一部がウインドレギュレータ機能部品やインナパネルに当接する。インパクトバーの変形量を小さくするためには、インパクトバーの厚さや外径を大きくするなどして剛性を上げる必要があり、ドアの重量が大きくなる原因となる。

一方、特許文献２に開示されているようにインパクトバーの近傍にウインドレギュレータのガイド部材（ガイドサッシュ）が配置されている場合には、側面衝突時に入力する荷重によってインパクトバーが車体内側に向って変形したときに、比較的短時間のうちにインパクトバーが前記ガイド部材に接する。しかしこのガイド部材は上下方向に延びるプレート状の細長い部材であるため、ガイド部材の上下方向中間部がインパクトバーによって車体内側に押されると比較的容易に曲がってしまう。従ってこのようなガイド部材では、ドアの変形初期にインパクトバーの変形を抑制する効果を期待できない。この場合もドアの変形量を小さくするには板厚や外径が大きいインパクトバーが必要となり、ドアの重量が大きくなる原因となっている。

従ってこの発明の目的は、衝突荷重によりインパクトバーが変形することを抑制でき、ドアの軽量化や強度アップを図ることが可能な車両用ドアを提供することにある。

本発明の車両用ドアは、アウタパネルおよびインナパネルを含むドア本体と、前記ドア本体に上下方向に移動可能に設けられたドアガラスと、前記ドア本体の内部に配置され車体の前後方向に延びるインパクトバーと、前記ドア本体の内部で前記ドアガラスと前記アウタパネルとの間に配置され、上下方向に延びかつ上端部が前記アウタパネル側に固定されたガイド部材と、前記ガイド部材の下端部を前記インナパネル側に固定するための下部側固定部と、前記ドアガラスを前記ガイド部材に沿って上下方向に移動させる昇降機構とを具備し、前記ガイド部材が前記インパクトバーよりも車体幅方向の内側に配置されるとともに、前記ドア本体を車体外側から見て、前記ガイド部材の前記下部側固定部の少なくとも一部が前記インパクトバーの長手方向の一部と重なるように前記ガイド部材の前記下部側固定部が配置されている。

この発明の１つの形態では、前記下部側固定部は、前記ガイド部材の下端部に設けられたブラケットを含み、前記ドア本体を車体外側から見て、前記ブラケットの少なくとも一部が前記インパクトバーの長手方向の一部と重なるように前記ブラケットが配置されていてもよい。また前記昇降機構は、前記キャリアプレートに接続された索体と、該索体を駆動するモータユニットとを有し、前記ドア本体を車体外側から見て、前記モータユニットの少なくとも一部が前記インパクトバーの長手方向の一部と重なるように配置されていてもよい。

この発明によれば、側面衝突によってインパクトバーが車体内側に変形したときに、変形初期からインパクトバーがガイド部材に当たることにより、衝突エネルギーがガイド部材の下部側固定部を介してドア本体に入力する。このため変形初期の衝突エネルギーをインパクトバーだけでなくガイド部材も受け持つことができ、インパクトバーが変形することを抑制できるとともに、衝突エネルギーをいち早く吸収することができる。

以下に本発明の一実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
図１は自動車等の車両１０の一部を示している。この車両１０は、車体１１の前部に位置するフロントドア１２と、車体１１の後部に位置するリヤドア１３とを備えている。フロントドア１２とリヤドア１３は互いに基本的な構造が共通であるため、以下にリヤドア１３を代表して説明する。これ以降はリヤドア１３を単にドア１３と称する。

図２と図３にドア１３の内部が示されている。図２中の矢印Ｌが車体前後方向を示し、矢印Ｈが上下方向を示している。また図３中の矢印Ｗが車体幅方向である。ドア１３は、アウタパネル２０およびインナパネル２１を含むドア本体３０と、ドア本体３０に昇降可能に収容されたドアガラス３１と、ドアガラス３１を上下方向に駆動するための昇降機構（ウインドレギュレータ）３２とを備えている。昇降機構３２はドアガラス３１を所定位置に保持する機能も有している。

アウタパネル２０はドア１３の車体外側の壁面を構成している。インナパネル２１は、アウタパネル２０に対して車体内側に配置されている。アウタパネル２０とインナパネル２１は、いずれも鋼板をプレスすることによって所定形状に成形されている。インナパネル２１の適宜個所に、軽量化のために開口３５が形成されている。開口３５は、ドア１３の内部に昇降機構３２等を組付ける際の作業孔としても利用される。インナパネル２１の下部には、開口３５の一部を覆うようにして鋼製のプレート３６が溶接等の固定手段によって固定されている。この実施形態の場合、プレート３６はインナパネル２１の一部をなしているが、プレート３６が設けられていなくてもよい。

インナパネル２１の車内側は、合成樹脂製のドアトリム部材（図示せず）によって覆われている。ドア本体３０の上部を構成する窓枠部３９（図２に示す）は、ドアガラス３１の上下方向の移動を案内する前サッシュ４０および後サッシュ４１と、ドアガラス３１の上端縁３１ａと対向する上サッシュ４２とを有している。

図２と図３に示すように、ドア本体３０の内部の上下方向中間部（いわゆるベルトラインに相当する高さ）にリンフォース部材４５が設けられている。リンフォース部材４５はアウタパネル２０の上縁２０ａの内側に固定され、アウタパネル２０の上縁２０ａに沿って車体１１の前後方向に延びている。

ドア本体３０の下部にインパクトバー５０が配置されている。インパクトバー５０はドア本体３０の内部において車体１１の前後方向に延びている。インパクトバー５０の一例は、鋼製のパイプからなるバー本体５１と鋼製の端部プレート５２，５３を有している。端部プレート５２，５３は、バー本体５１の長手方向（図２に示す軸線Ｘに沿う方向）の両端に溶接等によって固定されている。

インパクトバー５０の前端部は、前側の端部プレート５２を介して、ドア本体３０の前側の枠部３０ａに溶接等の固定手段によって結合されている。インパクトバー５０の後端部は、後側の端部プレート５３を介して、ドア本体３０の後側の枠部３０ｂに溶接等の固定手段によって結合されている。

ドアガラス３１を上下方向に移動させるための昇降機構３２は、上下方向に延びるガイド部材６０を含むガイド構体６１と、ガイド部材６０に沿って上下方向に移動するキャリアプレート６２と、ガイド構体６１の下部に配置された駆動プーリ６５と、ガイド構体６１の上部に配置された従動プーリ６６と、これらプーリ６５，６６間に張り渡された索体の一例であるワイヤロープ７０と、ワイヤロープ７０を駆動するモータユニット７１などを備えている。

モータユニット７１は、正逆回転可能な減速機付きのモータ７２と、モータ７２を取付るブラケット７５などによって構成されている。モータ７２は車載バッテリ（図示せず）を電源として、図示しないスイッチによって発停が制御される。

図２に示すようにガイド構体６１は、上下方向に延びるガイド部材６０と、前記ブラケット７５を有している。ガイド部材６０は鋼板をプレスすることによって所定の形状に成形されている。図３に示すように、ドアガラス３１とガイド部材６０は、いずれも外側に凸の湾曲した形状となっている。またこのガイド部材６０は、図４に示すように扁平なハット形断面に成形され、前縁部と後縁部にそれぞれフランジ８０，８１を有している。

ガイド部材６０の上端部６０ａは、ボルト等の締結用部材８３によってリンフォース部材４５に固定されている。ガイド部材６０の下端部６０ｂに、鋼板製のブラケット７５が溶接等の固定手段によって取付けられている。このブラケット７５を介して、ガイド部材６０の下端部６０ｂが、ボルト等の締結用部材８４によってドア本体３０に固定されている。

なお、ガイド部材６０の上端部６０ａは、必ずしもリンフォース部材４５に固定することに限定されるものではない。例えばガイド部材６０の上端部６０ａをアウタパネル２０に直接固定してもよい。

本実施形態では、ガイド構体６１のブラケット７５とインナパネル２１のプレート３６との締結部分によって、下部側固定部８５が構成されている。すなわちこの下部側固定部８５において、ガイド構体６１のブラケット７５が、インナパネル側の部材、すなわちドア本体３０の一部であるインナパネル２１のプレート３６に、締結用部材８４によって固定されている。図３に示すように下部側固定部８５は、ブラケット７５に応じて上下方向に所定長さの領域Ｓにわたっている。なお、プレート３６を用いずにブラケット７５をインナパネル２１等のドア本体３０を構成する部材に直接固定してもよい。

図２はドア１３を車体外側から見た側面図、図３はドア１３の車体幅方向に沿う断面図である。図２に示されるように、ドア１３を車体外側から見て、インパクトバー５０の長手方向の一部５０ａが、ガイド構体６１の下部側固定部８５（図２と図３に示す領域Ｓ）と重なっている。すなわちドア１３を車体外側から見たときに、インパクトバー５０とガイド部材６０の下端部６０ｂとが交差し、インパクトバー５０の車体内側に下部側固定部８５のブラケット７５がオーバーラップした状態となっている。なお、可能であれば下部側固定部８５の全てがインパクトバー５０と重なっていてもよい。またドア１３の車体外側から見て、インパクトバー５０の長手方向の一部がモータユニット７１の少なくとも一部と重なっていてもよい。

また図３に示すように、ガイド部材６０の下端部６０ｂ付近にインパクトバー５０の車体内側の面が近接するようにガイド部材６０が配置されている。このため衝突荷重によってインパクトバー５０が車体内側に変形したときに、インパクトバー５０の長手方向の一部５０ａがいち早くガイド部材６０の下端部６０ｂ付近に当接することができる。

キャリアプレート６２は、ドアガラス３１の下端縁３１ｂを支持するためのガラス支持部９０を備えている。図４に示すようにキャリアプレート６２には、キャリアプレート６２が上下方向に移動する際の滑りを良くするために、摺動部材９１，９２が設けられている。

ワイヤロープ７０は、プーリ６５，６６間を互いに反対方向に移動する第１移動部７０ａと第２移動部７０ｂとを含んでいる。第１移動部７０ａにキャリアプレート６２が固定されている。第２移動部７０ｂはキャリアプレート６２に対して相対移動自在である。第１移動部７０ａと第２移動部７０ｂは、ガイド部材６０に沿って上下方向に延びている。

モータ７２によって駆動プーリ６５を回転させると、駆動プーリ６５の回転方向に応じて、ワイヤロープ７０の第１移動部７０ａが上昇あるいは下降する。このため、キャリアプレート６２がガイド部材６０に沿って上下方向に移動するとともに、ドアガラス３１が前サッシュ４０と後サッシュ４１との間を上下方向に移動することができる。

以下に前記構成のドア１３の作用について説明する。
昇降機構３２のモータ７２が回転すると、ワイヤロープ７０の第１移動部７０ａが上下方向に移動するとともに、第２移動部７０ｂが反対方向に移動することにより、キャリアプレート６２が上下方向に移動し、それに伴い、ドアガラス３１が上下方向に移動する。ガイド部材６０は、車体外側に凸の湾曲した形状であるため、ワイヤロープ７０はガイド部材６０の車体外側の面６０ｃに沿って上下方向に移動する。

ドア１３の車体外側から衝突荷重が入力したとき、アウタパネル２０が車体内側に向けて変形するとともに、衝突荷重がインパクトバー５０に入力する。インパクトバー５０の両端は端部プレート５２，５３を介してドア本体３０の剛性の大きい枠部３０ａ，３０ｂに結合されているため、インパクトバー５０の側方から衝突荷重が加わると、インパクトバー５０が車体内側に変形する。

ドア１３の内部には、インパクトバー５０の車体内側の近傍にガイド部材６０の下端部６０ｂ付近が配置されているため、インパクトバー５０が車体内側に向かって変形し始めると、短時間のうちにインパクトバー５０の長手方向の一部５０ａがガイド部材６０の下端部６０ｂ付近に当接する。

ガイド部材６０は、ドアガラス３１の重量を保持するに足る強度を有し、しかもキャリアプレート６２が円滑に昇降できるように大きな剛性を有している。ブラケット７５も厚い鋼板を所定形状にプレス成形したものであり、車体幅方向から入力する衝突荷重に対して大きな剛性を発揮することができる。このためインパクトバー５０からガイド部材６０の下端部６０ｂ付近に入力した衝突エネルギーを、ガイド部材６０の下端部６０ｂとブラケット７５を含む下部側固定部８５にも分担させることができ、インパクトバー５０が車体内側に変形することを抑制できる。

このため、特に変形初期にドア１３の狭い範囲に衝突エネルギーが集中することを緩和でき、側面衝突に対するドア１３の強度を高めることができる。またモータユニット７１も剛体として機能するから、インパクトバー５０がモータユニット７１に当接した場合には、モータユニット７１を介して衝突エネルギーの一部をドア本体３０に分散させることも可能である。

以上説明したように本実施形態のドア１３は、特に変形初期においてインパクトバー５０とガイド構体６１とが衝突エネルギーの一部を受け持つため、インパクトバー５０とガイド構体６１が協働することにより、特に変形初期のエネルギー吸収効果を高めることができる。このためインパクトバー５０の肉厚や外径などを従来よりも小さくすることが可能となり、ドア１３の軽量化を図ることができる。

なお本発明を実施するに当たって、ドア本体をはじめとして、ガイド部材、下部側固定部、インパクトバー、昇降機構をはじめとして、発明の構成要素の構造及び配置を適宜に変更して実施できることは言うまでもない。

本発明の一実施形態に係るドアを備えた車両の一部の斜視図。 図１に示されたドアの内部を示す側面図。 図２中のＦ３−Ｆ３線に沿うドアの一部の縦断面図。 図２中のＦ４−Ｆ４線に沿う昇降機構の横断面図。

符号の説明

１３…ドア
２０…アウタパネル
２１…インナパネル
３０…ドア本体
３１…ドアガラス
３２…昇降機構
３６…プレート（インナパネル側の部材）
４５…リンフォース部材
５０…インパクトバー
６０…ガイド部材
６１…ガイド構体
６２…キャリアプレート
７１…モータユニット
８５…下部側固定部

Claims (3)

1. アウタパネルおよびインナパネルを含むドア本体と、
   前記ドア本体に上下方向に移動可能に設けられたドアガラスと、
   前記ドア本体の内部に配置され車体の前後方向に延びるインパクトバーと、
   前記ドア本体の内部で前記ドアガラスと前記アウタパネルとの間に配置され、上下方向に延びかつ上端部が前記アウタパネル側に固定されたガイド部材と、
   前記ガイド部材の下端部を前記インナパネル側に固定するための下部側固定部と、
   前記ドアガラスを前記ガイド部材に沿って上下方向に移動させる昇降機構と、
   を具備し、
   前記ガイド部材が前記インパクトバーよりも車体幅方向の内側に配置されるとともに、
   前記ドア本体を車体外側から見て、前記ガイド部材の前記下部側固定部の少なくとも一部が前記インパクトバーの長手方向の一部と重なるように前記ガイド部材の前記下部側固定部が配置されていることを特徴とする車両用ドア。
2. 前記下部側固定部は、前記ガイド部材の下端部に設けられたブラケットを含み、前記ドア本体を車体外側から見て、前記ブラケットの少なくとも一部が前記インパクトバーの長手方向の一部と重なるように前記ブラケットが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用ドア。
3. 前記昇降機構は、前記キャリアプレートに接続された索体と、該索体を駆動するモータユニットとを有し、前記ドア本体を車体外側から見て、前記モータユニットの少なくとも一部が前記インパクトバーの長手方向の一部と重なるように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用ドア。

Images