JP2015160583A - 車両ドア - Google Patents

Abstract

【課題】十分に重量が減少され、且つ十分な剛性を有する車両ドアを提供すること。【解決手段】インナパネル２と、インナパネル２よりも外方に配設されたアウタリインフォースメント４と、第１アーム５１と、第２アーム５２と、第１アーム５１と第２アーム５２とをその軸周りに揺動可能に接続するヒンジピンとを有し、第１アーム５１が車体に取付けられ、第２アーム５２が締結部材を介してインナパネル２及びアウタリインフォースメント４の双方に締結されるドアヒンジ（上側ドアヒンジ５ａ，下側ドアヒンジ５ｂ）と、を備える、車両ドア１としたこと。【選択図】図３

Description

本発明は、車両ドアに関する。

車両ドアはドアヒンジを備えており、ドアヒンジにより車両ドアが車体に揺動可能に取付けられる。特許文献１は第１アーム、第２アーム及びヒンジピンを有し、第１アームが車体側に取付けられ、第２アームが車両ドア側に取付けられるドアヒンジを開示する。

特開２０００−７１７７０号公報

（発明が解決しようとする課題）
車両ドアが開いているときに車両ドアに外部応力が作用した場合、車両ドアのうちドアヒンジが取り付けられている部分に応力が集中する。また、ドアヒンジは、通常は車両ドアのインナパネルに取付けられる。従って、上記の外部応力はインナパネルに作用する。このため、インナパネルが外部応力により変形しないように、インナパネルは一般的に剛性の高い金属材料で形成される。

ところで、近年では車両の軽量化が推進されており、金属材料よりも軽い材料、例えば樹脂材料でインナパネルを形成することが望まれている。しかしながら、樹脂製のインナパネルの剛性は金属製のインナパネルの剛性よりも小さいため、上記した外部応力により変形する虞がある。そこで、本発明は、十分に重量が低減され、且つ外部応力に対して十分な剛性を有する車両ドアを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）
本発明は、車体に揺動可能に取付けられる車両ドアであって、インナパネルと、インナパネルよりも外方に配設された外側補強部材と、第１アームと、第２アームと、第１アームと第２アームとをその軸周りに揺動可能に接続するヒンジピンとを有し、第１アームが車体に取付けられ、第２アームが締結部材を介してインナパネル及び外側補強部材の双方に締結されるドアヒンジと、を備える、車両ドアを提供する。この場合において、インナパネル及び外側補強部材が樹脂、或いは繊維強化樹脂により形成されているとよい。

本発明によれば、ドアヒンジの第２アームがインナパネル及び外側補強部材の双方に締結される。つまり、ドアヒンジによって、インナパネルと外側補強部材が共締めされる。従って、車両ドアに作用する外部応力がインナパネルと外側補強部材とに作用する。これにより外部応力が分散されて、インナパネルに作用する外部応力が軽減される。その結果、金属材料よりも軽く且つ金属材料よりも剛性が低い材料、例えば樹脂、好ましくは繊維強化樹脂により形成されたインナパネル及び外部補強部材を車両ドアの構成部品として用いた場合であっても、外部応力によるインナパネルの変形が防止される。このように、本発明によれば、十分に重量が低減され、且つ外部応力に対して十分な剛性を有する車両ドアを提供することができる。

本発明において、「外方」とは、車内側から車外側に向かう方向を言う。例えば本発明に係る車両ドアが車体の側方に設けられている場合、「外方」とは、車両幅方向において、車内側から車外側に向かう方向である。また、本発明に係る車両ドアが車体の後方に設けられている場合、「外方」とは、車両前後方向において、車内側から車外側に向かう方向である。

ドアヒンジの第２アームには、ヒンジピンの軸方向である第１の方向に直交する第２の方向に間隔を開けて複数の孔が形成されているのがよい。つまり、ドアヒンジの第２アームに、第１の方向に直交する第２の方向に沿って複数の孔が形成されているのがよい。例えば、ヒンジピンの軸方向（第１の方向）が上下方向である場合、ドアヒンジの第２アームには、上下方向に直交する車両前後方向に間隔を開けて複数の孔が形成されているのがよい。そして、複数の孔にそれぞれ差し込まれる締結部材を介して、第２アームがインナパネル及び外側補強部材の双方に締結されるのがよい。これによれば、インナパネル及び外側補強部材が、ヒンジ軸に直交する第２の方向に沿った複数の位置でドアヒンジに接続される。このため、全開状態の車両ドアの後方端にヒンジ軸方向に向けて（例えば上方から下方に向けて）一定の荷重を作用させたときに加わる回転モーメントに対するドアヒンジの剛性を高めることができる。よって、車両ドアにヒンジ軸に平行な方向成分を持つ外力が加えられたときにおける車両ドアの剛性を高めることができる。すなわち、本発明によれば、インナパネル及び外部補強部材へのドアヒンジの取り付け方を工夫することによって、車両ドアの剛性をより一層向上させることができる。

この場合、第２アームに形成された複数の孔に差し込まれた締結部材の挿入方向が、第１の方向及び第２の方向に直交する第３の方向であるのがよい。例えば本発明に係る車両ドアが車両の側方に設けられている場合であって、第１の方向（ヒンジピンの軸方向）を上下方向、第２の方向（第２アームに形成されている孔の配列方向）を車両前後方向とした場合、第３の方向は車両幅方向である。車両の側方に設けられる車両ドアの外部補強部材とインナパネルは車両幅方向に並んでいるので、第３の方向（車両幅方向）に締結部材が挿入されることによって、インナパネルと外部補強部材とを結合することができる。この場合、インナパネル及び外部補強部材には、第２アームに形成された複数の孔に軸合わせされた複数の孔がそれぞれ形成されているのがよい。そして、締結部材が、軸合わせされた第２アームの孔、外部補強部材の孔、及びインナパネルの孔を貫通することによって、ドアヒンジがインナパネルと外部補強部材とを同時に締結するように構成されているとよい。

本実施形態に係る車両ドアが取付けられた車両Ｖを示す図である。 車体Ｂに取付けられた車両ドアの側面図である。 車両ドアを外方側から見た斜視図である。 車両ドアを内方側から見た斜視図である 外方側から見たインナパネルの側面図である。 インナパネルの平面図である。 インナパネルの後面図である。 ウィンドウレギュレータ装置の主な構成を示す図である。 外方側から見たアウタリインフォースメントの側面図である。 アウタリインフォースメントの平面図である。 アウタリインフォースメントの後面図である。 車両ドアを前後方向に垂直な平面で切断した部分断面図である。 上側ヒンジが上側ヒンジ取付凹部に取付けられた状態を外方側から示す図である。 上側ヒンジが上側ヒンジ取付凹部に取付けられた状態を内方側から示す図である。 上側ヒンジを通過するように上下方向に垂直な平面で車両ドアを切断した場合における、車両ドアの部分断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る車両ドア１が取付けられた車両Ｖを示す図である。車両ドア１は、車両Ｖの右側面の前方側、すなわち右ハンドル車の運転席側に取付けられる。しかしながら、他の部位に取付けられた車両ドアに本発明を適用することができる。

図１に示すように、車体Ｂの側面に乗降用の開口ＯＰが形成される。開口ＯＰの前方縁ＦＥに上下方向に間隔を開けて、車両ドア１の構成部品である２つのドアヒンジ（上側ドアヒンジ５ａ，下側ドアヒンジ５ｂ）が取付けられる。上側ドアヒンジ５ａは下側ドアヒンジ５ｂの上方に設けられる。上側ドアヒンジ５ａのヒンジ軸（ヒンジピン）及び下側ドアヒンジ５ｂのヒンジ軸（ヒンジピン）は共に上下方向に沿って延びている。車両ドア１は、上側ドアヒンジ５ａ及び下側ドアヒンジ５ｂを介して、開口ＯＰを開閉可能であり且つヒンジ軸周りを揺動可能であるように、車体Ｂに取付けられる。なお、厳密に言えば、上側ドアヒンジ５ａのヒンジ軸及び下側ドアヒンジ５ｂのヒンジ軸は、上下方向に対して僅かに傾いている。

図２は、車体Ｂに取付けられた車両ドア１の側面図である。図１及び図２に示すように、車両ドア１内にドアロック装置ＤＬが配設される。ドアロック装置ＤＬは、車両ドア１を車体に係止するための装置である。ドアロック装置ＤＬは、車両ドア１を閉じる際に開口ＯＰの後方縁ＲＥに設けられたストライカＳＴに係合する。ドアロック装置ＤＬがストライカＳＴに係合することにより車両ドア１が車体Ｂに係止されるとともに開口ＯＰが閉鎖される。

車両ドア１を構成する部品のうち最も外側にアウタパネル８が配設される。このアウタパネル８にアウトサイドドアハンドルＤＨが取付けられる。アウトサイドドアハンドルＤＨを操作することにより、ドアロック装置ＤＬとストライカＳＴとの係合が解除される。このため車両ドア１を開くことができる。

図３は車両ドア１を外方側から見た斜視図、図４は車両ドア１を内方側から見た斜視図である。図３、図４において、アウタパネル８は省略されている。

図３及び図４に示すように、車両ドア１は、インナパネル２と、インパクトビーム３と、外部補強部材としてのアウタリインフォースメント４と、ドアヒンジ（上側ドアヒンジ５ａ，下側ドアヒンジ５ｂ）を有する。アウタリインフォースメント４はインナパネル２よりも外方に配設される。インパクトビーム３は側突時の衝撃を吸収する部材であり、インナパネル２とアウタリインフォースメント４との間に配設される。

図５乃至図７はインナパネル２を示す図であり、図５は外方側から見たインナパネル２の側面図、図６はインナパネル２の平面図、図７はインナパネル２の後面図である。図５において、右方向が前方（車両前方）であり左方向が後方（車両後方）である。「前方」は、車両の後部から前部に向かう方向を意味し、「後方」は、車両の前部から後部に向かう方向を意味する。図５に示すように、インナパネル２は、本体部２１と、本体部２１の上部に設けられた枠部２２とを有する。インナパネル２は、炭素繊維が含有された熱可塑性樹脂（熱可塑性炭素繊維強化樹脂）を射出成形することにより形成される。すなわち本実施形態においては車両ドア１の構成部品として繊維強化樹脂製のインナパネルが用いられる。

本体部２１は図５に示すように側面視にて略矩形形状をなし、その中央に大きな孔２１ｃが形成される。また、枠部２２は立柱部２２１及び上部２２２とを有する。立柱部２２１は本体部２１の上端の後方側から上方に向かって立設される。上部２２２は、立柱部２２１の上端と本体部２１の上端の前方側とを結ぶように湾曲して形成される。立柱部２２１、上部２２２及び本体部２１の上端辺によって囲まれた空間Ｓは、ウィンドウガラスによって塞がれる。

本体部２１は、外方を向いた外側面２１ａ及び内方を向いた内側面２１ｂ（図６、図７参照）を有する。本実施形態において、「外方」は、車両の幅方向であって車内側から車外側に向かう方向を意味し、「内方」は、車両の幅方向であって車外側から車内側に向かう方向を意味する。

本体部２１の外側面２１ａに複数のリブが立設される。複数のリブは、図５に示す側面方向から見て斜め方向、つまり、後方から前方に向かうにつれて上下位置が直線的に変化するような方向、に延設される複数のリブ２１１を含む。このような斜め方向に延設された複数のリブ２１１によってインナパネル２が補強される。複数のリブ２１１は、「トラス構造」をなす。すなわち、複数のリブ２１１が外側面２１ａにトラス状に配設されている。「トラス状」とは、インナパネル２に作用する外力を軸方向に沿って受けるようなリブ２１１の配置の態様を意味する。

また、本体部２１の外側面２１ａに、一対のガイドレール部（前側ガイドレール部２１２ａ及び後側ガイドレール部２１２ｂ）が形成される。一対のガイドレール部は、本体部２１の上端から下端側に向かって斜め前方に延設される。前側ガイドレール２１２ａは後側ガイドレール部２１２ｂよりも前方に設けられる。一対のガイドレール部（前側ガイドレール部２１２ａ及び後側ガイドレール部２１２ｂ）は互いに平行である。

また、本体部２１の外側面２１ａに、第１前側プーリ２１３ａ、第２前側プーリ２１３ｂ、第１後側プーリ２１４ａ、第２後側プーリ２１４ｂが回転可能に軸支される。さらに、外側面２１ａにドラム２１５が取付けられる。第１前側プーリ２１３ａは前側ガイドレール部２１２ａの上端部付近に設けられ、第２前側プーリ２１３ｂは前側ガイドレール部２１２ａの下端部付近に設けられる。第１後側プーリ２１４ａは後側ガイドレール部２１２ｂの上端部付近に設けられ、第２後側プーリ２１４ｂは後側ガイドレール部２１２ｂの下端部付近に設けられる。ドラム２１５は、本体部２１の中央に形成されている孔２１ｃの前方縁と前側ガイドレール部２１２ａとの間の部分に設けられる。

前側ガイドレール部２１２ａ及び後側ガイドレール部２１２ｂは、ウィンドウガラスの昇降をガイドするための部品であり、すなわちウィンドウレギュレータ装置の構成部品である。図８は、ウィンドウレギュレータ装置ＷＲの主な構成を示す図である。図８に示すように、ウィンドウレギュレータ装置ＷＲは、前側ガイドレール部２１２ａ、後側ガイドレール部２１２ｂ、第１前側プーリ２１３ａ、第２前側プーリ２１３ｂ、第１後側プーリ２１４ａ、第２後側プーリ２１４ｂ、ドラム２１５、前側嵌合部２１６ａ、後側嵌合部２１６ｂ、第１ケーブルＣ１、第２ケーブルＣ２、第３ケーブルＣ３、及び、図示しない駆動装置を備える。

前側ガイドレール部２１２ａに前側嵌合部２１６ａが嵌合し、後側ガイドレール部２１２ｂに後側嵌合部２１６ｂが嵌合する。前側嵌合部２１６ａは前側ガイドレール部２１２ａの長手方向に沿って移動可能であるように前側ガイドレール部２１２ａに嵌合する。後側嵌合部２１６ｂは後側ガイドレール部２１２ｂの長手方向に沿って移動可能であるように後側ガイドレール部２１２ｂに嵌合する。前側嵌合部２１６ａ及び後側嵌合部２１６ｂにウィンドウガラスＷの下端辺が固定される。

第１ケーブルＣ１は、その一方端にてドラム２１５に係止され、その他方端にて前側嵌合部２１６ａに係止され、その中間部分にて第２前側プーリ２１３ｂに巻かれる。第２ケーブルＣ２は、その一方端にてドラム２１５に係止され、その他方端にて後側嵌合部２１６ｂに係止され、その中間部分にて第１後側プーリ２１４ａに巻かれる。第３ケーブルＣ３は、その一方端にて前側嵌合部２１６ａに係止され、その他方端にて後側嵌合部２１６ｂに係止され、その中間部分にて第１前側プーリ２１３ａ及び第２後側プーリ２１４ｂに巻かれる。

図示しない駆動装置の駆動によってドラム２１５が一方向に回転したときに、第１ケーブルＣ１がドラム２１５に巻き取られるととも第２ケーブルＣ２がドラム２１５から繰り出される。このため前側嵌合部２１６ａ及び後側嵌合部２１６ｂがそれぞれガイドレール部２１２ａ，２１２ｂの長手方向に沿って同時に下方移動する。その結果、ウィンドウガラスＷが下降する。一方、ドラム２１５が他方向に回転したときに、第２ケーブルＣ２がドラム２１５に巻き取られるとともに第１ケーブルＣ１がドラム２１５から繰り出される。このため前側嵌合部２１６ａ及び後側嵌合部２１６ｂがそれぞれガイドレール部２１２ａ，２１２ｂの長手方向に沿って同時に上方移動する。その結果、ウィンドウガラスＷが上昇する。ウィンドウガラスＷが上昇することによって、インナパネル２に形成された空間Ｓが塞がれる。

また、図５に示すように、本体部２１の外側面２１ａの後方端部にはドアロック取付凹部２１７が形成される。ドアロック取付凹部２１７にドアロック装置ＤＬが配設される。ドアロック装置ＤＬは、ドアロック取付凹部２１７に配設されるとともにインナパネル２に固定される。

さらに、本体部２１の外側面２１ａの前方端部に、２つの上側ヒンジ取付孔２１８ａ，２１８ｂ、及び、２つの下側ヒンジ取付孔２１９ａ，２１９ｂが形成される。上側ヒンジ取付孔２１８ａ，２１８ｂは、下側ヒンジ取付孔２１９ａ，２１９ｂよりも上方に形成される。２つの上側ヒンジ取付孔２１８ａ，２１８ｂは前後方向に間隔を開けて設けられる。同様に、２つの下側ヒンジ取付孔２１９ａ，２１９ｂも前後方向に間隔を開けて設けられる。

図９乃至図１１は、アウタリインフォースメント４を示す図であり、図９は外方側から見たアウタリインフォースメント４の側面図、図１０はアウタリインフォースメント４の平面図、図１１はアウタリインフォースメント４の後面図である。図９において、右方向が前方であり左方向が後方である。アウタリインフォースメント４は、インナパネル２の補強部材、ひいては車両ドア１の補強部材としての役割を果たす。本実施形態に係るアウタリインフォースメント４は、炭素繊維が含有された熱可塑性樹脂（熱可塑性炭素繊維強化樹脂）を射出成形することにより形成される。すなわち本実施形態においては車両ドアの構成部品として繊維強化樹脂製のアウタリインフォースメントが用いられる。

アウタリインフォースメント４は、外方を向く外側面４ａおよびその反対側の内方を向く内側面４ｂ（図１０、図１１参照）を有する。内側面４ｂがインナパネル２の本体部２１の外側面２１ａに対面するように、アウタリインフォースメント４がインナパネル２よりも外方に配設される。アウタリインフォースメント４はインナパネル２に結合される。

図９に示すように、アウタリインフォースメント４は、後側補強部４１（第１補強部）と、ベルトライン補強部４２（第２補強部）と、前側補強部４３（第３補強部）とを有する。後側補強部４１はアウタリインフォースメント４の後方部分を形成する。ベルトライン補強部４２は、後側補強部４１に連続して形成されているとともに、後側補強部４１から前方に向かって前後方向に延設される。前側補強部４３はアウタリインフォースメント４の前方部分を形成する。前側補強部４３は、ベルトライン補強部４２に連続して形成されるとともに下方に向かって上下方向に延設される。このように構成されるアウタリインフォースメント４は、図９に示すように側面視にて略Ｌ字形状をなす。

後側補強部４１は、インナパネル２の本体部２１の後端側に形成されたドアロック取付凹部２１７に対面する。なお、アウタリインフォースメント４は、図１１に良く示すように、後側補強部４１から内方に延設されたドアロック取付ブラケット４５を有する。このドアロック取付ブラケット４５に、インナパネル２のドアロック取付凹部２１７に配設されたドアロック装置ＤＬが組み付けられる。従って、ドアロック取付ブラケット４５及びドアロック装置ＤＬを介してアウタリインフォースメント４がインナパネル２に結合される。後側補強部４１は、特に車両ドア１が閉じている場合に、インナパネル２の本体部２１のうちドアロック装置ＤＬが取付けられている付近、すなわちドアロック取付凹部２１７付近を補強する。

また、前側補強部４３は、インナパネル２の本体部２１の前方側に形成された上側ヒンジ取付孔２１８ａ，２１８ｂ、及び、下側ヒンジ取付孔２１９ａ，２１９ｂに対面する。前側補強部４３は、特に車両ドア１が開いている場合に、インナパネル２の本体部２１のうち上側ヒンジ取付孔２１８ａ，２１８ｂ、及び下側ヒンジ取付孔２１９ａ，２１９ｂ付近を補強する。さらに、後側補強部４１と前側補強部４３との間のベルトライン補強部４２が、インナパネル２の本体部２１のうちベルトライン付近、すなわち孔２１ｃの上部付近に対面する。ベルトライン補強部４２は、特に車両ドア１への側突時に、車両ドア１（インナパネル２）のベルトライン付近を補強する。

図１２は、本実施形態に係る車両ドア１を前後方向に垂直な平面で切断した部分断面図である。図１２に示すように、車両ドア１の最も外側にアウタパネル８が配設される。アウタパネル８よりも内方側にアウタリインフォースメント４が配設される。アウタパネル８の内壁面とアウタリインフォースメント４の外側面４ａが対面する。インナパネル２とアウタリインフォースメント４との間にウィンドウガラスＷが配置する。

また、アウタリインフォースメント４の外側面４ａ及び内側面４ｂ、すなわちアウタリインフォースメント４の両側面に、複数のリブ４４が形成される。なお、図１２からわかるように、インナパネル２の本体部２１の外側面２１ａ及び内側面２１ｂにも複数のリブ２１１が形成されている。

図９に示すように、アウタリインフォースメント４に設けられている複数のリブ４４は、後方から前方に向かうにつれて上下位置が直線的に変化するような方向、に延設される。このような斜め方向に延設された複数のリブ４４によってアウタリインフォースメント４が補強される。複数のリブ４４は、「トラス構造」をなす。すなわち、複数のリブ４４が、アウタリインフォースメント４の外側面４ａ及び内側面４ｂにトラス状に配設されている。

また、図１２に示すように、アウタリインフォースメント４の内側面４ｂに形成される複数のリブ４４の配設位置は、アウタリインフォースメント４の外側面４ａに形成される複数のリブ４４の配設位置に一致する。従って、複数のリブ４４が、アウタリインフォースメント４の内側面４ｂ側から外側面４ａ側に向かって貫通するように設けられる。同様に、インナパネル２の本体部２１の内側面２１ｂに形成される複数のリブ２１１の配設位置は、インナパネル２の本体部２１の外側面２１ａに形成される複数のリブ２１１の配設位置に一致する。従って、複数のリブ２１１が、インナパネル２の本体部２１の内側面２１ｂ側から外側面２１ａ側に向かって貫通するように設けられる。

また、図９に示すように、アウタリインフォースメント４の後側補強部４１に、一対のハンドル取付孔４９，４９が形成される。一対のハンドル取付孔４９，４９には、車両のアウトサイドドアハンドルＤＨ（図２参照）が取付けられる。すなわち、本実施形態に係るアウタリインフォースメント４が、アウトサイドドアハンドルＤＨの支持部（フレーム部）を兼用する。

また、アウタリインフォースメント４の前側補強部４３は、上下方向に間隔を開けて設けられた一対のヒンジ固定部（上側ヒンジ固定部４６ａ、下側ヒンジ固定部４６ｂ）を有する。上側ヒンジ固定部４６ａは下側ヒンジ固定部４６ｂの上方に形成される。上側ヒンジ固定部４６ａはインナパネル２の本体部２１に形成された一対の上側ヒンジ取付孔２１８ａ，２１８ｂの付近の部位に外方から対面する。下側ヒンジ固定部４６ｂは本体部２１に形成された一対の下側ヒンジ取付孔２１９ａ，２１９ｂの付近の部位に外方から対面する。上側ヒンジ固定部４６ａに上側ドアヒンジ５ａが固定され、下側ヒンジ固定部４６ｂに下側ドアヒンジ５ｂが固定される。上側ドアヒンジ５ａ及び下側ドアヒンジ５ｂにより、インナパネル２とアウタリインフォースメント４が共締めされる。

図１３は、上側ドアヒンジ５ａが上側ヒンジ固定部４６ａに固定された状態を外方側から示す図であり、図１４は、上側ドアヒンジ５ａが上側ヒンジ固定部４６ａに取付けられた状態を内方側から示す図である。また、図１５は、上側ドアヒンジ５ａを通過するように上下方向に垂直な平面で車両ドア１を切断した場合における、車両ドア１の部分断面図である。

図１３及び図１５に示すように、上側ドアヒンジ５ａは、第１アーム５１と、第２アーム５２と、ヒンジピン５３（図１５参照）を備える。第１アーム５１及び第２アーム５２は、それぞれの一方端にてヒンジピン５３に揺動可能に連結される。従って、第１アーム５１及び第２アーム５２は、互いにヒンジ軸（ヒンジピン５３）周りを揺動可能に接続される。第１アーム５１及び第２アーム５２は、ヒンジピン５３の軸方向に直交する方向に延びるように長細く形成される。第１アーム５１には２つの挿通孔５１ａ，５１ｂがその長手方向に間隔を開けて形成される。同様に、第２アーム５２には２つの挿通孔５２ａ，５２ｂがその長手方向に間隔を開けて形成される。つまり、挿通孔５１ａ，５１ｂは、ヒンジピン５３の軸方向（上下方向）に直交する方向に間隔を開けて形成されており、同様に、挿通孔５２ａ，５２ｂも、ヒンジピン５３の軸方向（上下方向）に直交する方向に間隔を開けて形成される。第１アーム５１は、車体Ｂに形成された乗降用の開口ＯＰの前方縁ＦＥに載置される。前方縁ＦＥに載置された第１アーム５１の挿通孔５１ａ，５１ｂに締結部材が差し込まれる。差し込まれた締結部材を前方縁ＦＥに固定することにより、第１アーム５１が車体Ｂに取付けられる。

上側ドアヒンジ５ａの第２アーム５２が、アウタリインフォースメント４の上側ヒンジ固定部４６ａに固定される。図１３に示すように、上側ヒンジ固定部４６ａは、前側補強部４３の前方端から後方に延びるように細長く形成される。上側ヒンジ固定部４６ａは、図１５に示すように、アウタリインフォースメント４（前側補強部４３）の外側面４ａの前端から後方に延びた底壁４８と、底壁４８の縁部分から外方に立設した側壁４７とを有する。底壁４８上に第２アーム５２が載置される。このとき第２アーム５２に形成された挿通孔５２ａ，５２ｂが前後方向に間隔を開けて配列するように、第２アーム５２が底壁４８上に載置される。

図１５に示すように、底壁４８に２つの上側ヒンジ取付孔４８ａ，４８ｂが前後方向に沿って（すなわち前後方向に間隔を開けて）形成される。２つの上側ヒンジ取付孔４８ａ，４８ｂは、インナパネル２の本体部２１の前方部分に前後方向に間隔を開けて形成された上側ヒンジ取付孔２１８ａ，２１８ｂにそれぞれ同心的に重ね合わされる。また、底壁４８に載置された第２アーム５２の挿通孔５２ａ，５２ｂは、前後方向に沿って（すなわち前後方向に間隔を開けて）配列するように、底壁４８に形成された２つの上側ヒンジ取付穴４８ａ，４８ｂにそれぞれ同心的に重ねられる。同心的に重ねられたこれらの孔にボルト部材ＢＴ、ＢＴが差し込まれる。そして、ボルト部材ＢＴ、ＢＴがナット部材ＮＴ、ＮＴによって締め付けられることにより、上側ドアヒンジ５ａ（第２アーム５２）がインナパネル２及びアウタリインフォースメント４に固定される。なお、下側ドアヒンジ５ｂの構造は上側ドアヒンジ５ａの構造と同一であり、下側ドアヒンジ５ｂのインナパネル２及びアウタリインフォースメント４への固定構造は、上側ドアヒンジ５ａのインナパネル２及びアウタリインフォースメント４への固定構造と同一である。従って、下側ドアヒンジ５ｂの構造及び下側ドアヒンジ５ｂのインナパネル２及びアウタリインフォースメント４への固定構造についての説明は省略する。

このように、上側ドアヒンジ５ａの第２アーム５２及び下側ドアヒンジ５ｂの第２アーム５２は、アウタリインフォースメント４の上側ヒンジ固定部４６ａ及び下側ヒンジ固定部４６ｂを介してインナパネル２の上側ヒンジ取付孔２１８ａ，２１８ｂ及び下側ヒンジ取付孔２１９ａ，２１９ｂに取付けられる。よって、上側ドアヒンジ５ａ及び下側ドアヒンジ５ｂを介して車両ドア１（インナパネル２及びアウタリインフォースメント４）が車体Ｂに揺動可能に取付けられる。

本実施形態に係る車両ドア１は、上述したように、熱可塑性炭素繊維強化樹脂製のインナパネル２と、熱可塑性炭素繊維強化樹脂製のアウタリインフォースメント４とを備える。インナパネル２とアウタリインフォースメント４が金属よりも軽い樹脂で形成されているため、車両ドア１の重量を十分に低減させることができる。また、使用する樹脂は熱可塑性であり、熱硬化性樹脂に比較して安い。従って、熱硬化性樹脂を使用して車両ドアを製造する場合と比較して、安価である。なお、インナパネル２及びアウタリインフォースメント４を、ガラス繊維強化樹脂（ＧＦＲＰ）、或いは、スーパーエンジニアリングプラスチックによって形成してもよい。

また、インナパネル２の本体部２１は、外方を向く外側面２１ａ及び内方を向く内側面２１ｂを有する。インナパネル２の本体部２１の前方部位に、上側ヒンジ取付孔２１８ａ，２１８ｂ（ヒンジ取付部）と下側ヒンジ取付孔２１９ａ，２１９ｂ（ヒンジ取付部）が、上下方向に間隔を開けて形成される。上側ヒンジ取付孔２１８ａ，２１８ｂに上側ヒンジ５ａが取付けられ、下側ヒンジ取付孔２１９ａ，２１９ｂに下側ヒンジ５ｂが取付けられる。また、インナパネル２の本体部２１の後方部位にドアロック取付凹部２１７（ドアロック取付部）が形成される。ドアロック取付凹部２１７にドアロック装置ＤＬが取付けられる。

また、アウタリインフォースメント４は、インナパネル２よりも外方に配設される。アウタリインフォースメント４は、外方を向く外側面４ａ及び内方を向く内側面４ｂを有し、インナパネル２に結合される。アウタリインフォースメント４は、後側補強部４１（第１補強部）と、ベルトライン補強部４２（第２補強部）と、前側補強部４３（第３補強部）と、を備える。後側補強部４１はアウタリインフォースメント４の後方部分を形成するとともにドアロック取付凹部２１７に対面する。ベルトライン補強部４２は後側補強部４１に連続して形成されるとともに後側補強部４１から前方に向かって延設され、インナパネル２のベルトライン部に対面する。前側補強部４３はベルトライン補強部４２に連続して形成されてアウタリインフォースメント４の前方部分を形成するとともに、インナパネル２の本体部２１の前方部位に形成された上側ヒンジ取付孔２１８ａ，２１８ｂの付近の部位及び下側ヒンジ取付孔２１９ａ，２１９ｂの付近の部位に対面するように上下方向に延設される。

本実施形態によれば、アウタリインフォースメント４の後側補強部４１によって、インナパネル２のうちドアロック取付凹部２１７付近が補強される。ベルトライン補強部４２によって、車両ドア（インナパネル２）のベルトライン付近が補強される。前側補強部４３によって、インナパネル２のうち上側ヒンジ取付孔２１８ａ，２１８ｂ及び下側ヒンジ取付孔２１９ａ，２１９ｂが形成されている付近が補強される。

一般に、車両ドアのインナパネルのうちドアロック装置が取付けられている付近には、車両ドアが閉められているときに大きな応力が作用する。また、インナパネルの車体への取付部分（ヒンジが取付けられている部分）には、車両ドアが開かれているときに大きな応力が作用する。さらに、車両ドア（インナパネル）のベルトライン付近には、車両ドアに外方から衝撃力が加えられたとき（側突時）に大きな応力が作用する。

本実施形態に係るアウタリインフォースメント４は、上記した各応力に対してインナパネル２を補強する。このため車両ドア１の剛性を高めることができる。また、上記した応力の集中箇所（ドアロック取付凹部２１７付近、ベルトライン付近、上側ヒンジ取付孔２１８ａ，２１８ｂ付近及び下側ヒンジ取付孔２１９ａ，２１９ｂ付近）を繋ぐようにアウタリインフォースメント４が形成されているため、それぞれの応力集中箇所に個々に補強部材を配設した場合に比べ、応力がより分散する。その結果、車両ドアの剛性がより高められる。また、それぞれの応力集中箇所に個々に補強部材を配設する場合に比べて車両ドアの組み付け工数及び製造コストを低減できる。

また、本実施形態に係るアウタリインフォースメント４の形状は略Ｌ字形状であり、前方側が後方側に比べて大きく、且つ、インナパネル２の本体部２１に形成された上側ヒンジ取付孔２１８ａ，２１８ｂ及び下側ヒンジ取付孔２１９ａ，２１９ｂを覆っている。このような形状のアウタリインフォースメント４を用いて車両ドアを製造した場合、車両ドアの剛性を表す指標である「ドア下がり量」を低減できる。

また、本実施形態のアウタリインフォースメント４に複数のリブ４４がトラス状に配設されている。トラス状に配設された複数のリブ４４によってアウタリインフォースメント４の剛性が高められる結果、車両ドアの剛性も高められる。また、本実施形態のインナパネル２の本体部２１に複数のリブ２１１がトラス状に配設されている。トラス状に配設された複数のリブ２１１によってインナパネル２の剛性が高められる結果、車両ドア１の剛性も高められる。このようにして車両ドア１の剛性が高められる結果、車両ドアの剛性を表す指標としての「ドア下がり量」、及び、「ドア過開き量」を共に低減することができる。

なお、「ドア下がり量」とは、全開状態の車両ドアの後方端に上方から下方に向けて一定の荷重を作用させたときに車両ドアが下方に変位する量である。また、「ドア過開き量」とは、全開状態の車両ドアにさらに開く方向に向けて一定の荷重を作用させたときに車両ドアがさらに開く方向に変位する量である。「ドア下がり量」及び「ドア過開き量」が小さいほど、車両ドアの剛性が高いことを表す。

このように、本実施形態によれば、アウタリインフォースメント４の形状工夫、及び、インナパネル２及びアウタリインフォースメント４へのトラス状のリブの配索によって、車両ドアの剛性を十分に高めることができる。それ故に、インナパネル及びアウタリインフォースメントを樹脂により成形した場合であっても、車両ドアの剛性に関する要求を満たすことができるとともに、車両ドアの軽量化を図ることができる。

インナパネル２にトラス状に配設された複数のリブ２１１は、インナパネル２の本体部２１の外側面２１ａ及び内側面２１ｂのどちらか一方面に設けられていればよい。同様に、アウタリインフォースメント４にトラス状に配設された複数のリブ４４は、アウタリインフォースメント４の外側面４ａ及び内側面４ｂのどちらか一方面に設けられていればよい。片面にリブが設けられていれば、十分に車両ドアの剛性を高めることができるからである。しかしながら、本実施形態によれば、インナパネル２の本体部２１の両側面（外側面２１ａ及び内側面２１ｂ）及びアウタリインフォースメント４の両側面（外側面４ａ及び内側面４ｂ）に複数のリブ２１１，４４が設けられている。このように両側面にリブを設けることで、インナパネル２及びアウタリインフォースメント４の捩り剛性をも高めることができる。

一般的に、車両ドアの揺動軸方向（ヒンジ軸の軸方向）は、車体に対して厳密に鉛直方向ではなく、鉛直方向から僅かに傾斜している。従って、全開状態の車両ドアに上方から下方に向かって一定の荷重が作用した場合、及び全開状態の車両ドアにさらに車両ドアが開く方向に向かって一定の荷重が作用した場合、車両ドアが捩られる。この点に関し、本実施形態においては、上記したようにインナパネル２及びアウタリインフォースメント４の両側面にリブが形成されているため、捩り剛性が高められている。よって、車両ドアの捩じれ量が低減し、これによりドア下がり量及びドア過開き量をより低減することができる。その結果、車両ドアの剛性をより高めることができる。

また、アウタリインフォースメント４の外側面４ａに複数のリブ４４を設けることによって、図１２に示すように、リブ４４の先端面とアウタパネル８の内壁面が対面する。このため複数のリブ４４の先端面によりアウタパネル８が内側から支えられ、アウタパネル８の凹みがリブ４４によって抑えられる。すなわち、複数のリブ４４がアウタパネル８のデントリインフォースメントとしての機能を果たす。その結果、別途、アウタパネル８専用のデントリインフォースメントを設ける必要がない。よって、車両ドアの部品点数を削減することができる。また、アウタパネル８の凹みを防止するためのプレスラインをアウタパネル８の外側面に形成しなくてもよい。よって、プレスラインの形成によるアウタパネル８の意匠性の自由度の減少を抑えることができる。また、複数のリブ４４の先端面によって広範囲にアウタパネル８を支えることができるため、より広範囲に亘り、アウタパネル８の凹みを防止することができる。

さらに、本実施形態によれば、アウタリインフォースメント４がアウトサイドドアハンドルＤＨの支持部（フレーム部）を兼ねているため、車両ドアの構成部品点数を削減することができる。さらに、本実施形態によれば、インナパネル２の本体部２１の外側面２１ａにウィンドウレギュレータ装置ＷＲのガイドレール部（前側ガイドレール部２１２ａ、後側ガイドレール部２１２ｂ）、すなわちウィンドウガラスＷの昇降をガイドするためのガイドレール部が形成されているので、別途ガイドレール部を設ける必要がない。そのため車両ドアの構成部品点数を更に削減することができる。

また、本実施形態の車両ドア１は、一対のドアヒンジ（上側ドアヒンジ５ａ、下側ドアヒンジ５ｂ）を備える。一対のドアヒンジ（上側ドアヒンジ５ａ、下側ドアヒンジ５ｂ）は、第１アーム５１と、第２アーム５２と、第１アーム５１と第２アーム５２とをその軸周りに揺動可能に接続するヒンジピン５３とを有する。そして、第１アーム５１が車体Ｂに取付けられ、第２アーム５２がボルトＢＴを介してインナパネル２及びアウタリインフォースメント４の双方に締結される。つまり、ドアヒンジによって、インナパネル２とアウタリインフォースメント４が共締めされる。従って、車両ドア１に作用する外部応力がインナパネル２とアウタリインフォースメント４とに分散され、インナパネル２に作用する外部応力及びアウタリインフォースメント４に作用する外部応力がそれぞれ軽減される。その結果、剛性が小さい樹脂製、好ましくは繊維強化樹脂製のインナパネル２及びアウタリインフォースメント４を車両ドア１の構成部品として用いた場合であっても、外部応力によるインナパネル２の変形が防止される。

また、ドアヒンジ（上側ドアヒンジ５ａ、下側ドアヒンジ５ｂ）がアウタリインフォースメント４とインナパネル２とを固定するため、別途、アウタリインフォースメント４をインナパネル２に固定するための部材を設ける必要がない。そのため車両ドア１の構成部品点数を更に削減することができる。

また、ドアヒンジ（上側ドアヒンジ５ａ、下側ドアヒンジ５ｂ）の第２アーム５２には、ヒンジピン５３の軸方向（第１の方向）に直交する方向（第２の方向）に間隔を開けて複数の取付孔５２ａ，５２ｂが形成されている。本実施形態においては、図１５に良く示すように、取付孔５２ａ，５２ｂは、ヒンジピン５３の軸方向である上下方向に直交する車両前後方向に間隔を開けて形成される。そして、複数の取付孔５２ａ，５２ｂにそれぞれ差し込まれるボルトＢＴ，ＢＴを介して、第２アーム５２がインナパネル２及びアウタリインフォースメントの双方に締結される。

このように、ヒンジ軸の軸方向に直交する前後方向に沿った複数の位置で、ドアヒンジの第２アーム５２がインナパネル２及びアウタリインフォースメント４に接続されるため、ヒンジピン５３の軸方向に平行な第１の方向（上下方向）に外力が加えられたとき、例えば全開状態の車両ドアの後方端に上方から下方に向けて一定の荷重を作用させたとき、に生じる回転モーメントに対するドアヒンジの剛性を高めることができる。これにより、例えば車両ドアの剛性の指標の一つであるドア下がり量を減少させることができる。このように、本実施形態によれば、インナパネル２及びアウタリインフォースメント４へのドアヒンジの取り付け方を工夫することによって、車両ドア１の剛性を向上させることができる。

また、第２アーム５２の複数の取付孔５２ａ，５２ｂに差し込まれたボルトＢＴ，ＢＴの挿入方向は、図１５に示すように、第１の方向（上下方向）及び第２の方向（前後方向）に直交する第３の方向、すなわち外方から内方に向かう車両幅方向である。第３の方向（車両幅方向）にボルトＢＴ，ＢＴが挿入されることによって、第３の方向に沿って並んで配列されたインナパネル２とアウタリインフォースメント４とを結合することができる。

また、図５に示すように、インナパネル２の本体部２１の前方部分と枠部２２の上部２２２の前方部分との接続部分Ｑに設けられているリブの密度（単位面積当たりのリブの本数）は、その他の部分に設けられているリブの密度よりも高い。したがって、本体部２１と枠部２２との接続部分の剛性が向上する。このため、車両走行時における吸い出し力によって枠部２２が外方に変形することが効果的に防止される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定して解釈されるべきものではない。例えば、上記実施形態では、２つのヒンジによって車両ドア１が車体Ｂに揺動可能に接続されている例について説明したが、３つ以上のヒンジによって車両ドア１が車体Ｂに揺動可能に接続されていてもよい。また、トラス状に配設された複数のリブの高さは、本実施形態では概ね１５ｍｍ程度であるが、補強する程度に応じてリブの高さを任意に設定できる。また、上記実施形態では、車体の側面に形成される乗降用の開口ＯＰを開閉可能な車両ドアについて説明したが、ヒンジにより揺動可能に車体に取付けられている車両ドア、例えばバックドアにも本発明を適用することができる。また、上記実施形態において、アウタリインフォースメント４の外側面４ａに設けられるリブ４４の先端とアウタパネル８の内壁面との間に挟持されるような態様で、シール部材を設けてもよい。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、適宜変形可能である。

１…車両ドア、２…インナパネル、２１…本体部、２１ａ…外側面、２１ｂ…内側面、２１１…リブ、２１２ａ…前側ガイドレール部（ガイドレール部）、２１２ｂ…後側ガイドレール部（ガイドレール部）、２１７…ドアロック取付凹部（ドアロック取付部）、２１８ａ，２１８ｂ…上側ヒンジ取付孔（ヒンジ取付部）、２１９ａ，２１９ｂ…下側ヒンジ取付孔（ヒンジ取付部）、２２…枠部、２２１…立柱部、２２２…上部、３…インパクトビーム、４…アウタリインフォースメント（外側補強部材）、４ａ…外側面、４ｂ…内側面、４１…後側補強部（第１補強部）、４２…ベルトライン補強部（第２補強部）、４３…前側補強部（第３補強部）、４４…リブ、４５…ドアロック取付ブラケット、４６ａ…上側ヒンジ固定部、４６ｂ…下側ヒンジ固定部、４７…側壁、４８…底壁、４８ａ，４８ｂ…孔、４９，４９…ハンドル取付孔（ハンドル支持部）、５ａ…上側ヒンジ、５ｂ…下側ヒンジ、５１…第１アーム、５１ａ，５１ｂ…挿通孔、５２…第２アーム、５２ａ，５２ｂ…挿通孔、５３…ヒンジピン（ヒンジ軸）、８…アウタパネル、ＢＴ…ボルト（締結部材）、ＤＨ…アウトサイドドアハンドル、ＤＬ…ドアロック装置、ＦＥ…前方縁、ＮＴ…ナット、ＯＰ…開口

Claims (5)

1. 車体に揺動可能に取付けられる車両ドアであって、
   インナパネルと、
   前記インナパネルよりも外方に配設された外側補強部材と、
   第１アームと、第２アームと、前記第１アームと前記第２アームとをその軸周りに揺動可能に接続するヒンジピンとを有し、前記第１アームが車体に取付けられ、前記第２アームが締結部材を介して前記インナパネル及び前記外側補強部材の双方に締結されるドアヒンジと、
   を備える、車両ドア。
2. 請求項１に記載の車両ドアにおいて、
   前記第２アームには、前記ヒンジピンの軸方向である第１の方向に直交する第２の方向に間隔を開けて複数の孔が形成されており、
   前記複数の孔にそれぞれ差し込まれる前記締結部材を介して、前記第２アームが前記インナパネル及び前記外側補強部材の双方に締結される、車両ドア。
3. 請求項２に記載の車両ドアにおいて、
   前記第１の方向が上下方向であり、前記第２の方向が前後方向である、車両ドア。
4. 請求項２または３に記載の車両ドアにおいて、
   前記複数の孔に差し込まれた前記締結部材の挿入方向が、前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する第３の方向である、車両ドア。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両ドアにおいて、
   前記インナパネル及び前記外側補強部材が、繊維強化樹脂により形成されている、車両ドア。

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