JP2013166473A - サイドドア構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両前面衝突があった場合に、サイドドアの開放が困難になることを抑制することのできるサイドドア構造を得る。
【解決手段】ベルトラインリインフォース２４の一端２４Ａ側には、連結部材としてのブラケット３０が配設されている。ブラケット３０の一端３０Ａは、ベルトラインリインフォース２４と第１連結部Ｃ１で連結されている。ブラケット３０の他端３０Ｂは、ベルトラインリインフォース２４よりも車両幅方向外側で、かつ第１連結部Ｃ１よりもドアインナパネル２２の車両前後方向外側に配設されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車体のドア開口部を開閉するためのサイドドア構造に関する。

車体のサイドドアのインナパネルにベルトラインリインフォースを接合することで、該サイドドアの車体前後方向の荷重に対する変形強度を向上する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、近年、上記のベルトラインリインフォースについて、高強度部材を用いて板厚を薄くし、軽量化を図ることが行われている。一般的に、前面衝突時に衝撃伝達部材として機能するサイドドアのベルトラインリインフォースは、インナパネルよりも高強度に設計されているので、インナパネルよりも座屈変形後の戻り量が多くなる。したがって、前面衝突があった場合、ベルトラインリインフォースは、塑性変形して間隔の狭まったフロントピラーとセンタピラーの間で車両前後方向に突っ張り、サイドドアが開きにくくなることが考えられる。

特開２００４−２９１８１２号公報

本発明は、上記事実を考慮してなされたものであり、車両前面衝突があった場合に、サイドドアの開放が困難になることを抑制することのできるサイドドア構造を得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の本発明に係るサイドドア構造は、サイドドアの外板を構成するドアアウタパネルと、前記ドアアウタパネルよりも車両幅方向内側に前記ドアアウタパネルと離間して配置されたインナパネル本体と、前記インナパネル本体の車両前後方向の両端部から車両幅方向外側へ屈曲して前記ドアアウタパネルと結合される縦壁部とを有し、前記ドアアウタパネルとで閉断面を形成するドアインナパネルと、前記インナパネル本体の上端部に車両前後方向に沿って配設されたベルトラインリインフォースと、一端が前記インナパネル本体の車両前後方向の一端側と第１接合部で接合されると共に他端が前記縦壁部と第２接合部で接合され、前記第１接合部と前記第２接合部との間に架け渡されるように配設され、前記ベルトラインリインフォースよりも塑性変形し易い連結部材と、を備えている。

請求項１記載のサイドドア構造では、ドアアウタパネルとドアインナパネルとで閉断面が形成されると共に、インナパネル本体の上端部に車両前後方向に沿ってベルトラインリインフォースが配設されている。車両が前面衝突した場合、サイドドアの車両前後方向の両端に配置されるピラーからの荷重によりインナパネル本体及びベルトラインリインフォースには車両上下方向回りのモーメントが発生し、ドアインナパネルとベルトラインリインフォースの中央が車両幅方向外側へ撓むように変形する。このとき、連結部材が第１接合部と第２接合部との間に架け渡されるように配設されているので、連結部材が前述のモーメントに抗する。これにより、ベルトラインリインフォースの車両幅方向外側へのモーメントの一部がキャンセルされ、ベルトラインリインフォースの変形量を少なくすることができる。

また、連結部材は、ベルトラインリインフォースよりも塑性変形し易いので、車両の前面衝突により塑性変形する。塑性変形した連結部材は、ベルトラインリインフォースと第１接合部で接合されているので、ベルトラインリインフォースが元の形状に戻ろうとする復元力が抑制され、戻り量が減少する。したがって、塑性変形して間隔の狭まったフロントピラーとセンタピラーの間でのベルトラインリインフォースの車両前後方向の突っ張りを抑制することができる。

請求項２記載のサイドドア構造は、前記連結部材が前記ベルトラインリインフォースよりも強度が低い、ことを特徴とする。

請求項２に記載のサイドドア構造では、連結部材の強度がベルトラインリインフォースよりも低くなっているため、塑性変形し易い。このように、連結部材の強度を設定することにより、容易に塑性変形し易い部材とすることができる。

請求項３記載のサイドドア構造は、前記連結部材には車両上下方向に延びる稜線を形成する屈曲部が設けられている、ことを特徴とする。

請求項３に記載のサイドドア構造では、連結部材には車両上下方向に延びる稜線を形成する屈曲部が形成されている。したがって、車両の前面衝突があった場合、連結部材は、当該屈曲部を起点として変形し、塑性変形し易くなる。このように、連結部材に屈曲部を形成することにより、強度が同じでも塑性変形し易い部材とすることができる。

請求項４記載のサイドドア構造は前記連結部材は、前記インナパネル本体の他端側にも配置されている、ことを特徴とする。

請求項４記載のサイドドア構造では、ベルトラインリインフォースの他端側についても、連結部材を備えている。これにより、車両が前面衝突した場合、ベルトラインリインフォースの両端において、車両幅方向外側へのモーメントがキャンセルされる。したがって、ベルトラインリインフォースの変形量をより少なくすることができる。

また、ベルトラインリインフォースの両端において、ベルトラインリインフォースの戻り量が抑制される。したがって、車両前面衝突があった場合に、ベルトラインリインフォースのピラーに対する突っ張りをより抑制することができる。

請求項１に記載の発明によれば、車両前面衝突があった場合に、塑性変形して間隔の狭まったフロントピラーとセンタピラーの間でのベルトラインリインフォースの車両前後方向の突っ張りを抑制して、サイドドアの開放が困難になることを抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、連結部材の強度を設定することにより、容易に塑性変形し易い部材とすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、連結部材に屈曲部を形成することにより、強度が同じでも塑性変形し易い部材とすることができる。

請求項４に記載の発明によれば、車両前面衝突があった場合に、ベルトラインリインフォースのピラーに対する突っ張りをより抑制することができる。

本発明の第１の実施形態に係るサイドドア構造の適用された自動車の側面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図２の一部拡大断面図である。 図２において、前面衝突により荷重が入力された状態を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態に係るサイドドア構造の一部拡大断面図である。 第２の実施形態に係るサイドドア構造において、前面衝突により荷重が入力された状態を示す平面図である。

［第１実施形態］

本発明の第１実施形態に係るサイドドア構造１１について、図１乃至図４に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＩＮ、及び矢印ＯＵＴは、それぞれサイドドア構造１１が適用された自動車の前方向（進行方向）、上方向、車幅方向の内側、及び外側を示している。

図１には、本実施形態のサイドドア構造１１の適用された自動車１０を側面からみた概略図が示されている。自動車１０は、車体の骨格部材を構成するフロントピラー１４、センタピラー１６、及びロッカ１８を備えている。フロントピラー１４は車体の前方側、センタピラー１６は車体前後方向の中央に配設されている。フロントピラー１４は、上部が車両上方斜め後方へ向かうように配設されている。センタピラー１６は、車両上下方向に沿って配設されている。ロッカ１８は、車体フロアの車両幅方向の両端部に、車両前後方向に沿って配設されている。フロントピラー１４とセンタピラー１６の間には、乗員乗降用のドア開口部１３を開閉するサイドドア１２が配設されている。

図２には、図１のＡ−Ａ線に沿った平断面図が示されている。図２に示されるように、サイドドア１２は、車両の外板を構成するドアアウタパネル２０と、ドアアウタパネル２０よりも車両幅方向内側に配置されて、ドアアウタパネル２０との間に閉断面を形成するドアインナパネル２２を備えている。ドアインナパネル２２は、車両前後方向及び車両上下方向に沿って配置されるインナパネル本体２２Ｂと、インナパネル本体２２Ｂから車両幅方向外側へ向かうように屈曲されて車両幅方向に沿うと共に上下方向に延出される縦壁部２２Ｃを有している。縦壁部２２Ｃの先端は、車両前後方向外側へ屈曲して外周縁部２２Ａが延出され、外周縁部２２Ａはドアアウタパネル２０の外周縁部２０Ａとヘミング加工によって結合されている。

ドアインナパネル２２のインナパネル本体２２Ｂの上端部には、ベルトラインリインフォース２４が配設されている。ベルトラインリインフォース２４は、車体前後方向に延出され、車両前後方向の一端２４Ａ及び他端２４Ｂがドアインナパネル２２と接合されている。ベルトラインリインフォース２４は、ドアインナパネル２２よりも高強度の部材で形成されている。ベルトラインリインフォース２４としては、引張強度５９０ＭＰａの高張力鋼板材、ホットプレス材などのいわゆる高強度部材を用いることができる。なお、ドアアウタパネル２０とベルトラインリインフォース２４の間には、車両前後方向に沿ってドアガラス２６が配設されている。

図３にも示されるように、ベルトラインリインフォース２４の一端２４Ａ側には、連結部材としてのブラケット３０が配設されている。ブラケット３０の一端３０Ａは、ベルトラインリインフォース２４と第１接合部としての前方接合部Ｃ１で接合されている。前方接合部Ｃ１は、ベルトラインリインフォース２４の一端２４Ａよりも後方寄りに配置されている。ブラケット３０の他端３０Ｂは、ドアインナパネル２２の前方側の縦壁部２２Ｃと第２接合部としてのヒンジ締結部３２で接合されている。ヒンジ締結部３２は、縦壁部２２Ｃの車両幅方向外側寄りに配置されている。ブラケット３０の他端３０Ｂは、縦壁部２２Ｃとヒンジブラケット２３に挟まれるようにして接合されている。ブラケット３０は、前方接合部Ｃ１とヒンジ締結部３２との間に架け渡されるように配置されている。これにより、ベルトラインリインフォース２４の一端２４Ａ、ブラケット３０の一端３０Ａ、及びブラケット３０の他端３０Ｂの近傍を頂点とするトラス構造部Ｔ１が形成される。

なお、ブラケット３０の他端３０Ｂは、上記のようにドアインナパネル２２の縦壁部２２Ｃと直接的に接合されていてもよいし、他部材を介して縦壁部２２Ｃと接合されていてもよい。ブラケット３０は、ベルトラインリインフォース２４よりも強度が低く、塑性変形し易い部材となっている。ブラケット３０としては、引張強度２７０ＭＰａ高張力鋼板材などを用いることができる。

ベルトラインリインフォース２４の他端２４Ｂ側には、連結部材としてのロックリインフォース３４が配設されている。ロックリインフォース３４は、サイドドア１２の図示しないドアロック取付部分を補強する部材として配設されている。ロックリインフォース３４の一端３４Ａは、ベルトラインリインフォース２４と後方接合部Ｃ２で接合されている。後方接合部Ｃ２は、ベルトラインリインフォース２４の他端２４Ｂよりも前方寄りに配置されている。ロックリインフォース３４の他端３４Ｂは、ドアインナパネル２２の後方側の縦壁部２２Ｃとロック締結部３６で接合されている。ロック締結部３６は、縦壁部２２Ｃの車両幅方向外側寄りに配置されている。ロックリインフォース３４は、後方接合部Ｃ２とロック締結部３６との間に架け渡されるように配置されている。これにより、ベルトラインリインフォース２４の他端２４Ｂ、ロックリインフォース３４の一端３４Ａ、及びロックリインフォース３４の他端３４Ｂの近傍を頂点とするトラス構造部Ｔ２が構成される。

なお、ロックリインフォース３４の他端３４Ｂは、上記のようにドアインナパネル２２の縦壁部２２Ｃと直接的に接合されていてもよいし、他部材を介して縦壁部２２Ｃと接合されていてもよい。ロックリインフォース３４は、ベルトラインリインフォース２４よりも強度が低く、塑性変形し易い部材となっている。ロックリインフォース３４としても、引張強度２７０ＭＰａの高張力鋼板材などを用いることができる。

次に、第１の実施形態の作用を説明する。

上記構成のサイドドア構造１１が適用されたサイドドア１２を備える自動車１０が前面衝突に至ると、図４に示されるように、フロントピラー１４とセンタピラー１６の間隔が狭まり、サイドドア１２へ荷重Ｆが入力される。そして、フロントピラー１４とドアインナパネル２２の接触部分を中心にして、車両幅方向外側へのモーメントＭ１が発生し、センタピラー１６とドアインナパネル２２の接触部分を中心にして、車両幅方向外側へのモーメントＭ２が発生する。これにより、ベルトラインリインフォース２４及びインナパネル本体２２Ｂは、車体前後方向中央部が車両幅方向の外側に膨出するように変形する。このとき、高強度の部材で形成されているベルトラインリインフォース２４は、撓み変形しつつ復元力を有する状態となっている。

ブラケット３０及びロックリインフォース３４は、モーメントＭ１、Ｍ２に抗しつつ塑性変形して衝撃を吸収する。このとき、ブラケット３０及びロックリインフォース３４は、ベルトラインリインフォース２４に対してモーメントＭ１、Ｍ２をキャンセルするように作用しているので、ベルトラインリインフォース２４の変形が抑制される。

前面衝突の終了後、荷重Ｆの入力がなくなると、高強度のベルトラインリインフォース２４は、復元力により元の直線状に戻ろうとする。しかし、ブラケット３０及びロックリインフォース３４は塑性変形しており、変形した状態を維持しようとする。したがって、ベルトラインリインフォース２４は、ブラケット３０及びロックリインフォース３４により直線状への戻り量が抑えられ、変形状態が維持される。したがって、ベルトラインリインフォース２４によるフロントピラー１４とセンタピラー１６の間での車両前後方向の突っ張りが抑制される。これにより、前面衝突によりサイドドア１２の開放が困難になることを抑制することができる。

［第２実施形態］

本発明の第２実施形態に係るサイドドア構造４０について、図５及び図６に基づいて説明する。なお第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

本実施形態に係るサイドドア構造４０は、ブラケット及びロックリインフォースに屈曲部が形成されている点が第１実施形態と異なり、その他の構成については、第１実施形態と同様である。

図５に示されるように、本実施形態のベルトラインリインフォース２４の一端２４Ａ側には、ブラケット４２が配設されている。ブラケット４２には、車両上下方向に稜線が構成されるように屈曲された屈曲部４４が２カ所に形成されている。ブラケット４２は、屈曲部４４を起点として塑性変形し易い構成となっている。なお、屈曲部４４は、１カ所だけでもよいし、３カ所以上に形成してもよい。

ブラケット４２の一端４２Ａは、ベルトラインリインフォース２４と第１接合部としての前方接合部Ｃ１で接合されている。ブラケット４２の他端４２Ｂは、ドアインナパネル２２の前方側の縦壁部２２Ｃと第２接合部としてのヒンジ締結部３２で接合されている。ヒンジ締結部３２は、縦壁部２２Ｃの車両幅方向外側寄りに配置されている。ブラケット４２の他端４２Ｂは、縦壁部２２Ｃとヒンジブラケット２３に挟まれるようにして接合されている。ブラケット３０は、前方接合部Ｃ１とヒンジ締結部３２との間に架け渡されるように配置されている。これにより、ベルトラインリインフォース２４の一端２４Ａ、ブラケット４２の一端４２Ａ、及びブラケット４２の他端４２Ｂの近傍を頂点とするトラス構造部Ｔ１が形成される。

なお、ブラケット４２の他端４２Ｂは、上述のようにドアインナパネル２２の縦壁部２２Ｃと直接的に接合されていてもよいし、他部材を介して縦壁部２２Ｃと接合されていてもよい。

ベルトラインリインフォース２４の他端２４Ｂ側には、連結部材としてのロックリインフォース４６が配設されている。ロックリインフォース４６には、車両上下方向に稜線が構成されるように屈曲されて屈曲部４８が形成されている。ロックリインフォース４６は、屈曲部４８を起点として塑性変形し易い構成となっている。なお、屈曲部４８は、１カ所だけでもよいし、３カ所以上に形成してもよい。

ロックリインフォース４６の一端４６Ａは、ベルトラインリインフォース２４と後方接合部Ｃ２で接合されている。ロックリインフォース４６の他端４６Ｂは、ドアインナパネル２２の後方側の縦壁部２２Ｃとロック締結部３６で接合されている。ロックリインフォース３４は、後方接合部Ｃ２とロック締結部３６との間に架け渡されるように配置されている。これにより、ベルトラインリインフォース２４の他端２４Ｂ、ロックリインフォース４６の一端４６Ａ、及びロックリインフォース４６の他端４６Ｂの近傍を頂点とするトラス構造部Ｔ２が構成される。

なお、ロックリインフォース４６の他端４６Ｂは、上記のようにドアインナパネル２２の縦壁部２２Ｃと直接的に接合されていてもよいし、他部材を介して縦壁部２２Ｃと接合されていてもよい。

次に、第２実施形態の作用を説明する。

上記構成のサイドドア構造４０が適用されたサイドドア１２を備える自動車１０が前面衝突に至ると、図６に示されるように、第１実施形態と同様にして、サイドドア１２へ荷重Ｆが入力され、モーメントＭ１、Ｍ２が発生する。そして、ベルトラインリインフォース２４及びインナパネル本体２２Ｂは、車体前後方向中央部が車両幅方向の外側に膨出するように変形する。このとき、高強度の部材で形成されているベルトラインリインフォース２４は、撓み変形しつつ復元力を有する状態となっている。

ブラケット４２及びロックリインフォース４６は、モーメントＭ１、Ｍ２に抗しつつ、屈曲部４４、４８を起点として塑性変形して衝撃を吸収する。このとき、ブラケット４２及びロックリインフォース４６は、ベルトラインリインフォース２４に対してモーメントＭ１、Ｍ２をキャンセルするように作用しているので、ベルトラインリインフォース２４の変形が抑制される。

前面衝突の終了後、荷重Ｆの入力がなくなると、高強度のベルトラインリインフォース２４は、復元力により元の直線状に戻ろうとする。しかし、ブラケット４２及びロックリインフォース４６は塑性変形しており、変形した状態を維持しようとする。したがって、ベルトラインリインフォース２４は、ブラケット４２及びロックリインフォース４６により復元力が弱められて直線状への戻り量が抑えられ、変形状態が維持される。したがって、ベルトラインリインフォース２４によるフロントピラー１４とセンタピラー１６の間での車両前後方向の突っ張りが抑制される。これにより、前面衝突によりサイドドア１２の開放が困難になることを抑制することができる。

なお、本実施形態では、屈曲部４４、４８を形成して塑性変形し易い構成としたが、屈曲部に代えて車両上下方向にビードを形成して塑性変形し易い構成としてもよい。

また、前述の第１、第２実施形態では、ベルトラインリインフォース２４の両端に、各々、ブラケット３０、４２、ロックリインフォース３５、４６を設けたが、必ずしもベルトラインリインフォース２４の両端に設ける必要はない。ベルトラインリインフォース２４の一端２４Ａ側または他端２４Ｂ側のいずれか一方の端部のみに設ける構成にしてもよい。

１１ サイドドア構造
１２ サイドドア
２０ ドアアウタパネル
２２ ドアインナパネル
２２Ｂ インナパネル本体
２２Ｃ 縦壁部
２４ ベルトラインリインフォース
３０ ブラケット（連結部材）
３４ ロックリインフォース（連結部材）
４０ サイドドア構造
４２ ブラケット（連結部材）
４６ ロックリインフォース（連結部材）
４８ 屈曲部
Ｃ１ 第１接合部
Ｃ２ 第２接合部

Claims (4)

1. サイドドアの外板を構成するドアアウタパネルと、
   前記ドアアウタパネルよりも車両幅方向内側に前記ドアアウタパネルと離間して配置されたインナパネル本体と、前記インナパネル本体の車両前後方向の両端部から車両幅方向外側へ屈曲して前記ドアアウタパネルと結合される縦壁部とを有し、前記ドアアウタパネルとで閉断面を形成するドアインナパネルと、
   前記インナパネル本体の上端部に車両前後方向に沿って配設されたベルトラインリインフォースと、
   一端が前記インナパネル本体の車両前後方向の一端側と第１接合部で接合されると共に他端が前記縦壁部と第２接合部で接合され、前記第１接合部と前記第２接合部との間に架け渡されるように配設され、前記ベルトラインリインフォースよりも塑性変形し易い連結部材と、
   を備えたサイドドア構造。
2. 前記連結部材は前記ベルトラインリインフォースよりも強度が低い、ことを特徴とする請求項１記載のサイドドア構造。
3. 前記連結部材には車両上下方向に延びる稜線を形成する屈曲部が設けられている、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のサイドドア構造。
4. 前記連結部材は、前記インナパネル本体の車両前後方向の他端側にも配置されている、ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のサイドドア構造。

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