JP2013023131A - 車両用ドア - Google Patents

Abstract

【課題】デザイン性の高さと強度確保を両立させつつ、生産性が高く製造コストを抑えた車両用ドアを提供する。
【解決手段】ドアフレームの構成要素として、車外側に意匠部を位置させ車内側に筒状部を位置させたメインフレーム部材１３を備え、メインフレーム部材１３は、少なくとも筒状部をアッパサッシュ部からサイドサッシュ部にかけて連続させると共にコーナー部を曲げ形状とした一部材として構成され、インナーパネル１１に固定される。このメインフレーム部材１３の意匠部に対応する形状のパネル一体アウターフレーム２１をアウターパネル１２と一体に形成し、パネル一体アウターフレーム２１がアッパサッシュ部からサイドサッシュ部にかけてメインフレーム部材１３の意匠部を車外側から覆う構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は車両用ドアに関する。

車両用ドアのドアフレームでアッパサッシュとサイドサッシュの間にコーナー部分を有する場合、アッパサッシュ形成部分とサイドサッシュ形成部分を別々のフレーム構成部品として製造し、互いの端面を対向させてコーナー部分にて接合させるという構造が知られている（特許文献１）。

ドアフレームの基本的な断面形状として、強度を確保するための筒状部が車内側に位置し、外観に表れる意匠部が車外側に位置し、その間にドアガラスの縁部を保持するためのガラスガイド部が形成される。これらの各部を含む複雑な断面形状の端面全体をドアコーナー部分で接合させることは、製造上のコストと手間がかかるものであった。その軽減を図るべく、出願人は、筒状部を含む部位を、アッパサッシュ部からサイドサッシュ部に連続する一部材からなるフレーム体として形成し、このフレーム体の意匠部を車外側から外装部材で覆った構造のドアフレーム構造を提案した（特許文献２）。

また、ドアフレームをドアパネルと一体的に形成する、いわゆるパネルドアも知られている（特許文献３）。パネルドアでは、車外側に位置するアウターパネルと車内側に位置するインナーパネルにそれぞれドアフレームの構成部分を形成しておき、アウターパネルとインナーパネルを組み合わせるとドアフレームも完成する。

特開２００７−１３７２００号公報 特開２０１１−８４１２９号公報 特表２００１−５１３０４３号公報

特許文献２のドアフレーム構造は、筒状部を含むフレーム体をアッパサッシュ部からサイドサッシュ部に連続する一体構造とすることにより、ドアフレームの本体部分の製造が容易になり、剛性アップの効果も得られる。一方、フレーム体に取り付けられる外装部材に関しては、生産性やデザインの自由度について向上の余地がある。例えば、特許文献２では、外装部材のうちアッパサッシュ部の外観構成部分とサイドサッシュ部の外観構成部分をドアコーナー部にて溶接などで固定してから、フレーム体に組み付ける構成をとっているが、ドアコーナー部での外装部材の溶接を省略することができれば、生産性が向上する。また、アッパサッシュ部用とサイドサッシュ部用の外装部材をドアコーナー部分で接合する構成では、ドアコーナー部分での外装部材の形状や曲率（曲げ角）を自在に設定することが難しい。

特許文献３のようなパネルドアは、ドアフレームの外観部分（意匠部）に関する生産性（製造工程の少なさ）やデザインの設定自由度という点で優れる反面、ドアフレームの剛性の確保が難しい。また、ドアフレームの細幅化が難しい。

本発明は、以上のような従来の車両用ドアの課題を解決するべく、ドアフレームにおける強度確保と外観デザインの自由度の高さを両立させつつ、生産性にすぐれて製造コストを抑えることが可能な車両用ドアを提供することを目的とする。

本発明は、車内側のインナーパネルと車外側のアウターパネルを組み合わせてドアパネルを構成すると共に、ドアガラスの上縁部を保持するアッパサッシュ部と、該ドアガラスの側縁部を保持するサイドサッシュ部と、アッパサッシュ部とサイドサッシュ部の境界のコーナー部を含む態様でドアフレームを構成した車両ドアに関するものである。ドアフレームの基本構造体として、車外側に意匠部を位置させ車内側に筒状部を位置させたメインフレーム部材を備える。メインフレーム部材は、筒状部をアッパサッシュ部からサイドサッシュ部にかけて連続させると共にコーナー部を曲げ形状とした一部材として構成され、インナーパネルに固定される。そして、アウターパネルと一体に形成されたパネル一体アウターフレームを備え、このパネル一体アウターフレームがアッパサッシュ部からサイドサッシュ部にかけてメインフレーム部材の意匠部を車外側から覆う構成としたことを特徴としている。

パネル一体アウターフレームを組み付ける対象として、メインフレーム部材を補完するサブフレーム部材を追加してもよい。アッパサッシュ部ではメインフレーム部材と共にアッパ側サブフレーム部材が意匠部を構成し、サイドサッシュ部ではメインフレーム部材と共にサイド側サブフレーム部材が意匠部を構成し、これらの各意匠部をパネル一体アウターフレームが車外側から覆う。

パネル一体アウターフレームの各部は、それぞれに適した形状で形成することが可能である。例えば、アッパサッシュ部よりもサイドサッシュ部の方が幅広になるようにパネル一体アウターフレームを形成するとよい。

以上の本発明によれば、アッパサッシュ部からサイドサッシュ部に連続するメインフレーム部材を用いることで、ドアフレームの基本構造部分における生産性と強度確保を両立させることができる。その上で、ドアフレームの外観部分については、パネル一体アウターフレームを用いることによって、生産性とデザインの設定自由度の高さを両立させることができる。よって、全体としてデザイン性の高さと強度確保を両立させつつ、製造が容易で製造コストを抑えた車両用ドアが得られる。

本発明を適用した乗用車のフロントドアの分解斜視図である。 アッパサッシュ部の図８のＡ-Ａ位置での断面図である。 リアサイドサッシュ部の図８のＢ-Ｂ位置での断面図である。 メインフレームのフロントコーナー部分の斜視図である。 フロントコーナーパッチ組み付け状態でのフロントコーナー部付近の斜視図である。 メインフレームのリアコーナー部分の斜視図である。 第２サブフレーム組み付け状態でのリアコーナー部付近の斜視図である。 乗用車のフロントドアの概略構造を示す側面図である。

図８は本発明を適用する乗用車のフロントドア（以下、ドア）１０の概略構造を示している。ドア１０は、ドアパネル３０とその上部に位置するドアフレーム３１を備え、ドアパネル３０の上縁部とドアフレーム３１の内周部に囲まれる領域が窓開口部３２となっている。窓開口部３２内に昇降可能にドアガラス３３が設けられる。ドアフレーム３１は、ドア上縁部を形成するアッパサッシュ部３４と、アッパサッシュ部３４の前端部から下方へ延出されてドアパネル３０に固定されるフロントサイドサッシュ部３５と、アッパサッシュ部３４の後端部から下方へ延出されてドアパネル３０に固定されるリアサイドサッシュ部３６を備えており、アッパサッシュ部３４とフロントサイドサッシュ部３５の境界部分がフロントコーナー部３７、アッパサッシュ部３４とリアサイドサッシュ部３６の境界部分がリアコーナー部３８となっている。

図１に分解状態で示すように、ドア１０はインナーパネル１１、アウターパネル１２、メインフレーム１３、第１サブフレーム（アッパ側サブフレーム部材）１４、第２サブフレーム（サイド側サブフレーム部材）１５、フロントコーナーパッチ１８を備えている。車内側に位置するインナーパネル１１と車外側に位置するアウターパネル１２によってドアパネル３０が構成される。アウターパネル１２には窓開口部３２を囲む形状のアウターフレーム２１が一体に形成されていて、メインフレーム１３、第１サブフレーム１４、第２サブフレーム１５、アウターフレーム１６、フロントコーナーパッチ１８及びアウターフレーム２１によってドアフレーム３１が構成されている。なお、図１ではメインフレーム１３に第１サブフレーム１４を固定した状態で示している。

メインフレーム１３は、フロントサイドサッシュ部３５からアッパサッシュ部３４を経てリアサイドサッシュ部３６まで連続する一体部材として形成されており、フロントサイドサッシュ部３５とアッパサッシュ部３４ではメインフレーム１３に対して第１サブフレーム１４が溶接で固定され（図２）、リアサイドサッシュ部３６ではメインフレーム１３に対して第２サブフレーム１５が溶接で固定されている（図３）。図２及び図３のＷは、メインフレーム１３に対する第１サブフレーム１４及び第２サブフレーム１５の溶接箇所を示している。

メインフレーム１３は、板状の金属材料をロール成形加工して図２及び図３に示す断面形状の長尺部材として形成され、ロール成形後に、長手方向の途中位置のフロントコーナー部３７とリアコーナー部３８で曲げ加工することによって、フロントサイドサッシュ部３５、アッパサッシュ部３４、リアサイドサッシュ部３６に対応した部分が形成される。この曲げ加工されたメインフレーム１３の内縁部に、凹状断面のガラスガイド部２０が形成される。以下の説明において、ガラスガイド部２０に面する側をメインフレーム１３の内周側と呼び、これと反対の側を外周側と呼ぶ。ドアガラス３３は、その縁部がガラスガイド部２０に沿って昇降される。フロントコーナー部３７とリアコーナー部３８におけるメインフレーム１３の曲げ加工として、具体的にはストレッチベンダ曲げやプレス曲げを用いることができる。

メインフレーム１３は、車内側に位置し閉鎖断面形状とされた筒状部１３ａと、筒状部１３ａから車外側に略平行に延出された一対の接続部１３ｂ、１３ｃと、接続部１３ｂの車外側の端部を内周側に折り曲げた内周側意匠部１３ｄを有する。換言すれば、メインフレーム１３は、車内側に位置する筒状部１３ａと、車外側に位置する内周側意匠部１３ｄを、ドアガラス３３の外縁部に対向する接続部１３ｂで接続し、この接続部１３ｂの外周側に接続部１３ｃを沿わせた構造になっている。筒状部１３ａの一部は内周側意匠部１３ｄに対向する立壁部１３ｅを構成している。図２や図３から分かるように、筒状部１３ａは、フロントサイドサッシュ部３５、アッパサッシュ部３４及びリアサイドサッシュ部３６に亘るメインフレーム１３の全体で一定断面形状になっている。但し、フロントコーナー部３７とリアコーナー部３８では、メインフレーム１３の曲げ加工に伴って筒状部１３ａが若干潰れた断面形状になる場合もある。

フロントサイドサッシュ部３５からアッパサッシュ部３４にかけての部分では、図２に示すように接続部１３ｃの外周側に第１サブフレーム１４が溶接で固定される。第１サブフレーム１４は、接続部１３ｃに沿う支持面部１４ａと、内周側意匠部１３ｄと略面一に並んで車外側に向く外周側意匠部１４ｂを有する。支持面部１４ａと外周側意匠部１４ｂに囲まれる領域内には、図示しないウェザストリップが配設され、支持面部１４ａの両側部に設けた抜け止め部１４ｃ、１４ｄによってウェザストリップが抜け止め保持される。

リアサイドサッシュ部３６では、図３に示すように、接続部１３ｃの外周側に第２サブフレーム１５が溶接で固定される。第２サブフレーム１５は、接続部１３ｂに沿う支持面部１５ａと、支持面部１５ａから外周方向に延設される中間部１５ｂと、中間部１５ｂの外周側端部に設けた外周側意匠部１５ｃを有する。支持面部１５ａを接続部１３ｃに固定した状態で、外周側意匠部１５ｃは内周側意匠部１３ｄから離れた位置で車外側に向く。なお、第１サブフレーム１４の抜け止め部１４ｃ、１４ｄに相当する部分を第２サブフレーム１５に形成し、第２サブフレーム１５を介してウェザストリップを保持させてもよい。

第１サブフレーム１４と第２サブフレーム１５は、板状の金属材料により形成されており、第２サブフレーム１５の板厚が第１サブフレーム１４の板厚よりも大きい。また、メインフレーム１３の板厚は第１サブフレーム１４と第２サブフレーム１５のいずれよりも大きい。

図４及び図６に示すように、フロントコーナー部３７とリアコーナー部３８では、メインフレーム１３における接続部１３ｂ及び接続部１３ｃの一部と内周側意匠部１３ｄが切除されており、筒状部１３ａの全体と接続部１３ｂ、１３ｃの一部のみが残されている。また、フロントコーナー部３７では、第１サブフレーム１４も切除されている。フロントコーナー部３７では、この切除部分を埋めるようにフロントコーナーパッチ１８が固定される（図５）。また、第２サブフレーム１５は、リアコーナー部３８でのメインフレーム１３の切除部分を埋める形状のコーナー形成部１５ｄを有している（図７）。フロントコーナー部３７やリアコーナー部３８におけるメインフレーム１３の上記部分切除は、フロントコーナー部３７やリアコーナー部３８を形成するためのメインフレーム１３の曲げ加工の後に行われ、これにより当該曲げ加工で生じた皺等の奇形部分が切除される。なお、フロントコーナー部３７とリアコーナー部３８には筒状部１３ａが残されているため、内周側意匠部１３ｄなどを切除してもメインフレーム１３全体として十分な強度を確保することができる。

以上のようにメインフレーム１３に対して第１サブフレーム１４、第２サブフレーム１５及びフロントコーナーパッチ１８を取り付けた状態で、これらの意匠部が、外装部材であるアウターフレーム２１によって車外側から覆われる。フロントサイドサッシュ部３５からアッパサッシュ部３４までは、メインフレーム１３の内周側意匠部１３ｄと第１サブフレーム１４の外周側意匠部１４ｂが車外側を向く意匠部を構成し、リアサイドサッシュ部３６ではメインフレーム１３の内周側意匠部１３ｄと第２サブフレーム１５の外周側意匠部１５ｃが車外側を向く意匠部を構成する。図２と図３の比較から分かるとおり、リアサイドサッシュ部３６における意匠部（内周側意匠部１３ｄ、外周側意匠部１５ｃ）は、フロントサイドサッシュ部３５やアッパサッシュ部３４における意匠部（内周側意匠部１３ｄ、外周側意匠部１４ｂ）よりも幅広に形成されている。

アウターフレーム２１は、プレス加工によってアウターパネル１２と一体に形成されており、メインフレーム１３と同様に、フロントサイドサッシュ部３５からアッパサッシュ部３４を経てリアサイドサッシュ部３６まで連続する枠状の形状を有している。アウターフレーム２１は、フロントサイドサッシュ部３５からアッパサッシュ部３４までを覆う細幅部２２と、リアサイドサッシュ部３６を覆う幅広部２３を有している。図２に示すように、アウターフレーム２１の細幅部２２は、内周側意匠部１３ｄと外周側意匠部１４ｂの車外側の面に対して意匠面２２ａを当接させ、該意匠面２２ａの内周側と外周側の縁部をそれぞれ車内側に折り返して形成した内周側ヘミング部２２ｂと外周側ヘミング部２２ｃによって内周側意匠部１３ｄと外周側意匠部１４ｂを挟着し、メインフレーム１３及び第１サブフレーム１４と結合される。図２はアッパサッシュ部３４の断面を示しているが、フロントサイドサッシュ部３５やフロントコーナー部３７においても、アウターフレーム２１の細幅部２２は同様の構造でメインフレーム１３、第１サブフレーム１４及びフロントコーナーパッチ１８に対して結合される。

図３に示すように、アウターフレーム２１の幅広部２３は、メインフレーム１３の内周側意匠部１３ｄと第２サブフレーム１５の外周側意匠部１５ｃに亘る幅をカバーする幅広の意匠面２３ａを有し、意匠面２３ａの内周側と外周側の縁部をそれぞれ車内側に折り返して形成した内周側ヘミング部２３ｂと外周側ヘミング部２３ｃによって内周側意匠部１３ｄと外周側意匠部１５ｃを挟着し、メインフレーム１３及び第２サブフレーム１５と結合される。

前述の通り、ドアフレーム３１の内周部には、窓開口部３２側（フレーム内周側）に向けて開口された凹状断面部としてガラスガイド部２０が形成される。図２及び図３に示すように、メインフレーム１３の内周側意匠部１３ｄと立壁部１３ｅがガラスガイド部２０の車外側と車内側の側壁を構成し、接続部１３ｂがガラスガイド部２０の底面を構成している。アッパサッシュ部３４とフロントサイドサッシュ部３５ではさらに、アウターフレーム２１の細幅部２２における内周側ヘミング部２２ｂも、ガラスガイド部２０の車外側の側壁を構成し（図２参照）、リアサイドサッシュ部３６ではさらに、アウターフレーム２１の幅広部２３における内周側ヘミング部２３ｂも、ガラスガイド部２０の車外側の側壁を構成する（図３参照）。図示を省略するが、このガラスガイド部２０内に弾性材からなるガラスランが保持される。ガラスランは、ガラスガイド部２０内に進入したドアガラス３３の縁部の側面を車内側と車外側から挟んで弾性的に保持するリップを有する。フロントサイドサッシュ部３５とリアサイドサッシュ部３６のガラスランは、ドアガラス３３の前後の側縁部を保持し、アッパサッシュ部３４のガラスランは、ドアガラス３３の上縁部を保持する。

ドア１０の組み立て時には、まずメインフレーム１３に対して第１サブフレーム１４、第２サブフレーム１５及びフロントコーナーパッチ１８を組み付けて、アウターフレーム２１を除くドアフレーム３１の本体部分を構成する。このフレーム本体部分を、図示しないブラケットなどを介してインナーパネル１１に固定する。続いて、インナーパネル１１に対してアウターパネル１２を組み付けると、アウターフレーム２１がフレーム本体部分を車外側から覆う形になる。最後に、アウターフレーム２１の細幅部２２と幅広部２３でそれぞれヘミング部２２ｂ、２２ｃ、２３ｂ及び２３ｃの加工を行ってドアフレーム３１を完成させる。

以上のように、本実施形態のドア１０では、ドアフレーム３１の基本形状をフロントサイドサッシュ部３５、アッパサッシュ部３４及びリアサイドサッシュ部３６に亘って一続きに形成されるメインフレーム１３で構成し、このメインフレーム１３に第１サブフレーム１４及び第２サブフレーム１５を組み付けて形成したフレーム本体部分を、アウターパネル１２と一体に形成されたアウターフレーム２１で車外側から覆う構造としている。メインフレーム１３（筒状部１３ａ）を各ドアコーナー部３７、３８で途切れない連続構造体とすることで、フレーム部材の端面をドアコーナーで付き合わせて接合する従来の構造に比べて、組み立てが容易で低コストに製造でき、かつ高い剛性が得られる。

また、ドアフレーム３１の外観を構成する外装部材を、アウターパネル１２と一体形成されたアウターフレーム２１としたことで、部品点数が少なく、少ない工数で容易に製造できる。加えてアウターフレーム２１は、プレス加工で形成されるため形状の設定自由度が高い。例えば、細幅部２２をより一層の細幅化させるなどの対応が容易である。また、細幅部２２と幅広部２３の境界のリアコーナー部３８での曲率（曲げ角度）を、端面接合タイプや曲げ加工タイプの外装部材に比して小さくすることも可能である。

以上、図示実施形態に基づき説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態のドアフレーム３１では、フロントコーナー部３７を挟んでアッパサッシュ部３４とフロントサイドサッシュ部３５を分けて構成しているが、フロントコーナー部３７に相当する曲げ部を有さず、アッパサッシュ部がなだらかに湾曲してドアパネルへの固定部まで延設されるタイプのドアフレームであっても適用が可能である。

また、図示実施形態では、アッパサッシュ部３４とフロントサイドサッシュ部３５で、外周側意匠部１４ｂはメインフレーム１３に対して別部材からなる第１サブフレーム１４に形成されているが、外周側意匠部１４ｂに相当する部分をメインフレーム１３に形成することも可能である。具体的には、接続部１３ｃの長さを延長して、外周側に曲げることで外周側意匠部１４ｂに相当する部分を形成することができる。この場合、リアサイドサッシュ部３６では、第２サブフレーム１５との干渉を避けるべく、メインフレーム１３における外周側意匠部１４ｂ相当部分を切除するとよい。

また、図示実施形態のメインフレーム１３の筒状部１３ａは閉断面に形成されているが、閉断面でない筒状部を有するドアフレームにも本発明は適用が可能である。換言すれば、本発明において、メインフレーム部材の筒状部は、閉断面形状に限定されるものではなく、例えば一部が開放されたコ字状断面などであってもよい。

また、図示実施形態は乗用車のフロントドアへの適用例であるが、実施形態のアッパサッシュ部３４とサイドサッシュ部３６に相当する部位を含むフレーム構造を有するドアであれば、本発明は広く適用が可能である。

また、図示実施形態ではメインフレーム１３、第１サブフレーム１４、第２サブフレーム１５を金属材料で形成しているが、これらの部材を樹脂成形品として形成することも可能である。

１０ ドア
１１ インナーパネル
１２ アウターパネル
１３ メインフレーム
１３ａ 筒状部
１３ｂ １３ｃ 接続部
１３ｄ 内周側意匠部
１３ｅ 立壁部
１４ 第１サブフレーム（アッパ側サブフレーム部材）
１４ａ 支持面部
１４ｂ 外周側意匠部
１４ｃ １４ｄ 抜け止め部
１５ 第２サブフレーム（サイド側サブフレーム部材）
１５ａ 支持面部
１５ｂ 中間部
１５ｄ コーナー形成部
１５ｃ 外周側意匠部
１８ フロントコーナーパッチ
２０ ガラスガイド部
２１ アウターフレーム（パネル一体アウターフレーム）
２２ 細幅部
２２ａ 意匠面
２２ｂ 内周側ヘミング部
２２ｃ 外周側ヘミング部
２３ 幅広部
２３ａ 意匠面
２３ｂ 内周側ヘミング部
２３ｃ 外周側ヘミング部
３３ ドアガラス
３４ アッパサッシュ部
３５ フロントサイドサッシュ部
３６ リアサイドサッシュ部
３７ フロントコーナー部
３８ リアコーナー部

Claims (3)

1. 車内側のインナーパネルと車外側のアウターパネルを組み合わせて構成されるドアパネル；及び
   ドアガラスの上縁部を保持するアッパサッシュ部と、該ドアガラスの側縁部を保持するサイドサッシュ部と、アッパサッシュ部とサイドサッシュ部の境界のコーナー部とを有するドアフレーム；
   を備えた車両用ドアにおいて、
   車外側に位置する意匠部と車内側に位置する筒状部とを有し、上記筒状部をアッパサッシュ部からサイドサッシュ部にかけて連続させると共に上記コーナー部を曲げ形状とすることで上記アッパサッシュ部からサイドサッシュ部に連続する一部材として構成され、上記インナーパネルに固定される上記ドアフレームのメインフレーム部材；及び
   上記アウターパネルと一体に形成され、上記アッパサッシュ部からサイドサッシュ部にかけて上記メインフレーム部材の意匠部を車外側から覆うパネル一体アウターフレーム；
   を有することを特徴とする車両用ドア。
2. 請求項１記載の車両用ドアにおいて、上記メインフレーム部材と別部材として形成され、上記メインフレーム部材のアッパサッシュ部とサイドサッシュ部に対してそれぞれ固定されるアッパ側サブフレーム部材とサイド側サブフレーム部材を有し、該アッパ側サブフレーム部材とサイド側サブフレーム部材はそれぞれ、上記メインフレーム部材の上記意匠部と共に車外側を向く意匠部を有し、
   上記パネル一体アウターフレームは、上記アッパサッシュ部では上記メインフレーム部材の意匠部と上記アッパ側サブフレーム部材の意匠部を車外側から覆い、上記サイドサッシュ部では上記メインフレーム部材の意匠部と上記サイド側サブフレーム部材の意匠部を車外側から覆っている車両用ドア。
3. 請求項１または２記載の車両用ドアにおいて、上記パネル一体アウターフレームは、上記アッパサッシュ部よりも上記サイドサッシュ部の方が幅広に形成される車両用ドア。

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