JP2013173481A - ベルトラインリインフォースメント - Google Patents

Abstract

【課題】車両高さ方向の幅が小さく、製品ごとのベルトライン方向の荷重に対する強度のバラつきを抑えた、安価なベルトラインリインフォースメントを提供する。
【解決手段】ベルトラインリインフォースメント２０を帯状の板金から一体的に形成する。すなわち、ベルトラインリインフォースメント２０は、前記帯状の板金の幅方向中間部を折り曲げて重ね合わせることにより、ベルトラインＬの長手方向に延びる平板状に形成された第１平板部２０ａと、前記帯状の板金の両側端部を重ね合わせて接合することにより、ベルトラインＬの長手方向に延びる平板状に形成された第２平板部２０ｂと、第１平板部２０ａと第２平板部２０ｂとの間にて、ベルトラインＬの長手方向に延びる筒状に形成された筒状部２０ｃを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両のドア本体内にて、ベルトラインに沿って配置されてドア本体を補強するベルトラインリインフォースメントに関する。

従来から、例えば下記特許文献１に記載されているように、帯板状に形成されたベルトラインリインフォースメントは知られている。また、下記特許文献２に記載されているように、ベルトラインに垂直な断面が閉断面であるベルトラインリインフォースメントも知られている。特許文献２に記載のベルトラインリインフォースメントは、車室外側のアウターリインフォースメントと車室内側のインナーリインフォースメントの側端部同士を接合することにより閉断面状に形成されている。

特開平９−１７５１７９号公報 特開２００２−２１９９３８号公報

特許文献１に記載のベルトラインリインフォースメントの強度を向上させるためには、このベルトラインリインフォースメントの車両高さ方向の幅を大きくすることが考えられる。しかし、ドア本体内に、ベルトラインリインフォースメント以外の部品を配置するスペースを確保しておく必要があるため、ベルトラインリインフォースメントの車両高さ方向の幅をあまり大きくすることができない。

また、特許文献２に記載のベルトラインリインフォースメントにおいては、アウターリインフォースメントとインナーリインフォースメントをそれぞれ製造し、それらを接合する必要があるので、ベルトラインリインフォースメントを製造するために複数の工程を経る必要がある。また、アウターリインフォースメントとインナーリインフォースメントをブランク加工により製造する場合には、スクラップがそれぞれ生じる。また、アウターリインフォースメントとインナーリインフォースメントを一時的に保管しておくスペースが必要である。そのため、ベルトラインリインフォースメントが高価である。また、アウターリインフォースメントとインナーリインフォースメントを接合する際に両者の接合位置に僅かなずれが生じ、製品ごとに、ベルトライン方向の荷重に対する強度がバラつくことがあった。

本発明は上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、車両高さ方向の幅が小さく、製品ごとのベルトライン方向の荷重に対する強度のバラつきを抑えた、安価なベルトラインリインフォースメントを提供することにある。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の各構成要件は、実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車両用ドア本体（１０ａ）内にて、ベルトライン（Ｌ）に沿って延設されて、車両用ドアを補強するベルトラインリインフォースメント（２０）であって、帯状の板金から一体的に形成され、前記帯状の板金の幅方向中間部を長手方向に沿って折り曲げて重ね合わせることにより、ベルトライン方向に延びる平板状に形成された第１平板部（２０ａ）と、前記帯状の板金の両側端部を長手方向に沿って重ね合わせて接合することにより、ベルトライン方向に延びる平板状に形成された第２平板部（２０ｂ）と、第１平板部と第２平板部との間に形成され、ベルトライン方向に延びる筒状に形成された筒状部（２０ｃ）とを有することにある。

この場合、筒状部のベルトライン方向に垂直な断面形状が略四角形であって、前記断面における１つ角部に、第１平板部が形成され、前記断面における前記角部に対向する角部に第２平板部が形成されているとよい。

上記のように構成したベルトラインリインフォースメントは、筒状に形成された筒状部を有するので、車両高さ方向の幅が同一の帯板状のベルトラインリインフォースメントに比べて、ベルトライン方向に作用する荷重を受ける部分の面積が大きい。よって、ベルトライン方向に作用する荷重に対する高い強度を確保することができる。また、ベルトラインリインフォースメントを筒状に形成することで、ベルトライン方向に作用する荷重を受ける部分の面積が同一である帯板状のベルトラインリインフォースメントに比べて、車両高さ方向の幅を小さくすることができる。以上のことから、本発明によれば、ベルトライン方向に作用する荷重に対する高い強度を確保しつつ、車両高さ方向の幅を小さくしたベルトラインリインフォースメントを提供することができる。

また、本発明によれば、一枚の帯状の板金を、例えばロール成形により折り曲げ、その側端部同士を接合することによりベルトラインリインフォースメントを製造することができる。このため、上記特許文献１のように、アウターリインフォースメント及びインナーリインフォースメントをそれぞれ製造し、その後両者を接合してベルトラインリインフォースメントを形成する場合に比べて、工程数を減らすことができる。また、複数の部品を一時的に保管しておくスペースが不要である。また、アウターリインフォースメント及びインナーリインフォースメントをブランク加工により製造した場合のようなスクラップも生じない。したがって、ベルトラインリインフォースメントを安価に製造できる。さらに、一枚の帯板状の板金からベルトラインリインフォースメントを製造するため、複数の部品を接合することを要さず、それ故、接合位置のずれが発生し難い。このため製品ごとのベルトライン方向の荷重に対する強度のバラつきを抑えることができる。

上記発明において、「幅方向中間部」とは、帯状の板金の長手方向に垂直な方向（幅方向）における略中央付近の部分を表わす。

また、本発明の他の特徴は、第２平板部は、前記帯状の板金の両側端をずらした状態で、前記重ね合わせた両側端部（幅方向端部）同士を接合することにより形成されていることにある。すなわち、第２平板部は、前記板金が２重に重なった部分と、前記板金が重なっていない一枚板の部分とからなる。上記のように構成すれば、上記の一枚板の部分に他の部品（例えば、ミラーブラケット（１６））を重ねておいて、両者を同時にドア本体内面（例えば、インナーパネル（１１））に溶接することができる。

また、本発明の他の特徴は、第２平板部の長手方向端部の車両高さ方向の幅を、第２平板部の長手方向中間部の車両高さ方向の幅よりも大きくしたことにある。これによれば、ベルトラインリインフォースメントの長手方向前端部及び長手方向後端部とドア本体との接合代を大きくすることができる。これにより、車両本体に前方又は後方から加えられた荷重（すなわち、ベルトライン方向に作用する荷重）をより効率的にベルトラインリインフォースメントに入力することができる。また、第２平板部の長手方向中間部を切り欠くことにより、ドア本体内においてベルトラインリインフォースメントの側方（例えば下方）に配置される部品、開口部などとの干渉を防止できる。

また、本発明の他の特徴は、第２平板部は、前記重ね合わせた両側端部同士をベルトライン方向に沿って連続的に溶接することにより形成されていることにある。これによれば、ベルトライン方向に間隔をおいて前記重ね合わせた両側端部同士をスポット溶接する場合に比べて、ベルトライン方向に作用する荷重に対する強度を向上させることができる。

また、本発明の他の特徴は、筒状部の断面における対向する角部であって、第１平板部及び第２平板部の断面が設けられた角部とは異なる角部が、筒状部の外側に張り出していることにある。これによれば、筒状部の断面の周長を長くすることができる。このため、筒状部の断面における、ベルトライン方向に作用する荷重を受ける部分の面積が増大し、前記荷重に対する強度を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るベルトラインリインフォースメントが適用されたフロントドアを車外側から見た側面概略図である。 ベルトラインリインフォースメントをインナーパネルに組み付けた状態を車外側から見た側面図である。 ベルトラインリインフォースメントの斜視図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 板金の両側端部を連続的に溶接した例を示す断面図である。 筒状部の断面形状の他の例を示す断面図である。 筒状部の断面形状のさらに他の例を示す断面図である。 ベルトラインリインフォースメントの他の組み付け例を示す断面図である。 第２平板部の中間部を切り取った例を示す斜視図である。 図９のベルトラインリインフォースメントをインナーパネルに組み付けた状態を示す側面図である。

本発明の一実施形態に係るベルトラインリインフォースメント２０が適用されたフロントドア１０の概要について図１を用いて説明する。フロントドア１０は、本体部１０ａと窓枠部１０ｂを有する。窓枠部１０ｂは、本体部１０ａの上端の前端部（図１の右端部）及び後端部（図１の左端部）に連続していて、本体部１０ａと窓枠部１０ｂの間には、ドアウインドウ開口１０ｃが形成されている。フロントドア１０は、本体部１０ａ及び窓枠部１０ｂの車室内側を構成するインナーパネル１１と、本体部１０ａ及び窓枠部１０ｂの車室外側を構成するアウターパネル１２とを接合して形成されている。インナーパネル１１及びアウターパネル１２は、プレス加工によりそれぞれ一体的に形成されている。インナーパネル１１及びアウターパネル１２を接合した状態において、本体部１０ａの内部に空間が形成される。本体部１０ａの内部には、図示しないドアガラス、前記ドアガラスを昇降させる昇降装置などが収容される。ドアウインドウ開口１０ｃは、上記のドアガラスを昇降させることにより開閉可能である。

図２に示すように、インナーパネル１１の前部（図２の右方部）には、ヒンジサイドパネル１３が組み付けられている。ヒンジサイドパネル１３の前端部には、ヒンジブラケット１４，１５が組み付けられている。ヒンジブラケット１４，１５は、上下方向に離間している。ヒンジブラケット１４，１５には、図示しないヒンジがそれぞれ組み付けられる。フロントドア１０は、上記のヒンジを介して、車両本体に開閉可能に組み付けられる。また、インナーパネル１１のベルトラインＬの長手方向前端部には、図示しないドアミラーを組み付けるためのミラーブラケット１６が組み付けられている。また、インナーパネル１１の後端部（図２の左端部）には、フロントドア１０をロックするロック機構を補強するロックリインフォースメント１７が組み付けられている。そして、インナーパネル１１には、ベルトラインＬに沿って、フロントドア１０を補強するベルトラインリインフォースメント２０が組み付けられている。

また、インナーパネル１１には、ドアハンドル、スピーカなどを取り付けるための複数の開口部Ｈが設けられている。

次に、ベルトラインリインフォースメント２０の構成について図３及び図４を用いて説明する。ベルトラインリインフォースメント２０は、ロール成形により一体的に形成されている。ベルトラインリインフォースメント２０は、ベルトラインＬの長手方向にそれぞれ延設された第１平板部２０ａ、第２平板部２０ｂ及び筒状部２０ｃを有する。第１平板部２０ａは、長尺状に形成された帯状の板金（例えば、鋼板）の幅方向中間部を長手方向に沿って折り曲げて重ね合わせることにより形成された平板状の部分である。また、第２平板部２０ｂは、帯状の板金の両側端（幅方向端）をずらして両側端部同士を重ね合わせ、ベルトラインＬの長手方向に間隔をおいて（図３において、×印で示した位置にて）、前記重ね合わせた部分同士をスポット溶接することにより形成された平板状の部分である。すなわち、第２平板部２０ｂは、板金が２重に重なった部分と、板金が重なっていない一枚板の部分からなる。また、筒状部２０ｃは、第１平板部２０ａと第２平板部２０ｂとの間に形成された筒状の部分である。

ベルトラインリインフォースメント２０は、上記のようにロール成形によって形成されるので、ベルトラインに垂直な断面Ｓ（図４参照）の形状は、長手方向前端から長手方向後端まで一定である。断面Ｓのうち筒状部２０ｃに相当する部分である断面Ｓｃの形状は、略四角形である。また、断面Ｓｃを形成する四角形の角部のうち、対向する角部２０ｃ１，２０ｃ１が、それぞれ外側にやや張り出している。また、断面Ｓｃにおける対向する角部であって、角部２０ｃ１，２０ｃ１とは異なる角部２０ｃ２，２０ｃ２に、第１平板部２０ａ及び第２平板部２０ｂが設けられている。

ベルトラインリインフォースメント２０は、第１平板部２０ａ及び第２平板部２０ｂをインナーパネル１１に溶接することにより、インナーパネル１１に接合される。本実施形態においては、図４に示すように、第１平板部２０ａが下側に位置し、第２平板部２０ｂが上側に位置するようにしてインナーパネル１１に溶接される。また、ベルトラインリインフォースメント２０の長手方向後端部は、ロックリインフォースメント１７に溶接される。また、ベルトラインリインフォースメント２０の長手方向前端部は、ミラーブラケット１６に溶接される。

上記のように、ベルトラインリインフォースメント２０は、筒状に形成された筒状部２０ｃを有するので、車両高さ方向の幅が同一の帯板状のベルトラインリインフォースメントに比べて、ベルトラインＬの長手方向に作用する荷重を受ける部分の面積が大きい。とくに、筒状部２０ｃの断面Ｓｃの角部２０ｃ１，２０ｃ１を外側にやや張り出させることにより、断面Ｓｃの周長を長くした。これにより、筒状部２０ｃの断面における、ベルトラインＬの長手方向に作用する荷重を受ける部分の面積が増大し、前記荷重に対する強度をより向上させることができる。よって、ベルトラインＬの長手方向に作用する荷重に対する高い強度を確保することができる。また、筒状部２０ｃを設けることにより、車両高さ方向の幅を小さくすることができる。以上のことから、ベルトラインＬの長手方向に作用する荷重に対する高い強度を確保しつつ、車両高さ方向の幅を小さくしたベルトラインリインフォースメント２０を提供することができる。

また、第２平板部２０ｂは、一枚板の部分を有する。したがって、他の部品（例えば、ミラーブラケット１６）と第２平板部２０ｂの一枚板の部分を重ねておいて、前記他の部品とベルトラインリインフォースメント２０とを同時にインナーパネル１１に溶接することができる。

また、本実施形態においては、ベルトラインリインフォースメント２０をロール成形により一体的に形成したので、アウターリインフォースメント及びインナーリインフォースメントをそれぞれ製造し、その後両者を接合してベルトラインリインフォースメントを形成する場合に比べて、工程数を減らすことができる。また、複数の部品を一時的に保管しておくスペースが不要である。また、アウターリインフォースメント及びインナーリインフォースメントをブランク加工により製造した場合のようなスクラップも生じない。したがって、ベルトラインリインフォースメント２０を安価に製造できる。さらに、複数の部品を組み合わせてベルトラインリインフォースメントを製造するのではなく、一枚の帯板状の板金からベルトラインリインフォースメント２０を製造するので、接合位置のずれが発生し難い。このため、製品間におけるベルトラインＬの長手方向に作用する荷重に対する強度のバラつきを抑えることができる。

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態においては、帯状の板金の両側端をずらして両側端部を重ね合わせ、ベルトラインＬの長手方向に間隔をおいて（図３において、×印で示した位置にて）、前記重ね合わせた部分同士をスポット溶接しているが、図５に太い実線で示したように、前記重ね合わせた部分同士を、ベルトラインＬの長手方向に沿って連続的に溶接してもよい。これによれば、ベルトラインＬの長手方向に作用する荷重に対する強度をさらに向上させることができる。

なお、ベルトラインリインフォースメント２０と他の部品を同時にインナーパネル１１に溶接することが困難になるが、帯状の板金の両側端を揃えて両側端部を重ね合わせ、前記重ね合わせた部分同士を溶接してもよい。すなわち、第２平板部２０ｂは、鋼板が２重に重なった部分のみからなり、上記実施形態のような１枚板の部分を有さないように構成してもよい。

また、断面Ｓｃの形状は、上記実施形態の形状に限られない。例えば、図６に示すように、断面Ｓｃを構成する１つの辺の中間部に凹部２０ｃ３を設けてもよい。これによっても、筒状部２０ｃの断面Ｓｃの周長を長くできるので、ベルトラインＬの長手方向に作用する荷重に対する強度を向上させることができる。また、上記実施形態においては、筒状部２０ｃの断面Ｓｃの角部２０ｃ１，２０ｃ１が外側にやや張り出した形状としたが、図７に示すように、角部２０ｃ１，２０ｃ１を張り出させることなく、断面Ｓｃの形状をより単純な四角形にしてもよい。この場合、上記実施形態に比べると強度が若干低下するが、加工し易いので、ベルトラインリインフォースメント２０をより安価に製造できる。

また、図８に示すように、第１平板部２０ａが上側に位置し、第２平板部２０ｂが下側に位置するようにして、ベルトラインリインフォースメント２０をインナーパネル１１に溶接してもよい。この場合、図９に示すように、第２平板部２０ｂのうち、一枚板の部分の幅が大きくなるようにロール成形し、ロール成形の後の工程において、前記一枚板の部分の長手方向中間部を切り欠いてもよい。これによれば、図１０に示すように、ベルトラインリインフォースメント２０の長手方向前端をヒンジブラケット１４に当接させることができる。また、ベルトラインリインフォースメント２０を、長手方向前端部にて、ミラーブラケット１６だけでなく、ヒンジサイドパネル１３とも接合することができる。また、ベルトラインリインフォースメント２０の長手方向後端とロックリインフォースメント１７との接合代を大きくすることができる。これにより、例えば、オフセット衝突時にヒンジブラケット１４から入力された荷重をより効率的にベルトラインリインフォースメント２０に入力することができる。さらに、第２平板部２０ｂの長手方向中間部を切り欠くことにより、ドア本体１０ａ内においてベルトラインリインフォースメント２０の下方に配置される部品、開口部Ｈなどとの干渉を防止できる。

１０・・・フロントドア、１０ａ・・・本体部、１１・・・インナーパネル、１２・・・アウターパネル、１３・・・ヒンジサイドパネル、１４，１５・・・ヒンジブラケット、１６・・・ミラーブラケット、１７・・・ロックリインフォースメント、２０・・・ベルトラインリインフォースメント、２０ａ・・・第１平板部、２０ｂ・・・第２平板部、２０ｃ・・・筒状部、２０ｃ１・・・角部、２０ｃ２，２０ｃ２・・・角部、２０ｃ３・・・凹部、Ｌ・・・ベルトライン

Claims (6)

1. 車両用ドア本体内にて、ベルトラインに沿って延設されて、前記車両用ドアを補強するベルトラインリインフォースメントであって、
   帯状の板金から一体的に形成され、
   前記帯状の板金の幅方向中間部を長手方向に沿って折り曲げて重ね合わせることにより、前記ベルトライン方向に延びる平板状に形成された第１平板部と、
   前記帯状の板金の両側端部を長手方向に沿って重ね合わせて接合することにより、前記ベルトライン方向に延びる平板状に形成された第２平板部と、
   前記第１平板部と前記第２平板部との間に形成され、前記ベルトライン方向に延びる筒状に形成された筒状部とを備えたベルトラインリインフォースメント。
2. 請求項１に記載のベルトラインリインフォースメントにおいて、
   前記第２平板部は、前記帯状の板金の両側端をずらした状態で、前記重ね合わせた両側端部同士を接合することにより形成されている、ベルトラインリインフォースメント。
3. 請求項１又は２に記載のベルトラインリインフォースメントにおいて、
   前記第２平板部の長手方向端部の車両高さ方向の幅を、前記第２平板部の長手方向中間部の車両高さ方向の幅よりも大きくした、ベルトラインリインフォースメント。
4. 請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記載のベルトラインリインフォースメントにおいて、
   前記第２平板部は、前記重ね合わせた両側端部同士を前記ベルトライン方向に沿って連続的に溶接して接合することにより形成されている、ベルトラインリインフォースメント。
5. 請求項１乃至４のうちのいずれか１つに記載のベルトラインリインフォースメントにおいて、
   前記筒状部の前記ベルトライン方向に垂直な断面形状が略四角形であって、前記断面における１つの角部に、前記第１平板部が形成され、前記断面における前記角部に対向する角部に前記第２平板部が形成されている、ベルトラインリインフォースメント。
6. 請求項５に記載のベルトラインリインフォースメントにおいて、
   前記筒状部の断面における対向する角部であって、前記第１平板部及び前記第２平板部が設けられた角部とは異なる角部が、前記筒状部の外側に張り出していることを特徴とするベルトラインリインフォースメント。

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