JP2016030467A - 車両用ドア構造 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量化を図りつつドア下がりを抑制することができる車両用ドア構造を得る。
【解決手段】車両用ドア構造は、車両用ドア１０の内板を構成すると共に、車室外側へ向かってピン３６が立設された繊維強化樹脂製のドアインナパネル１６と、ドアインナパネル１６の車室外側に配置され、車両本体と連結されるドアヒンジを取り付けるためのヒンジリテーナ４４を備えると共に、ピン３６と嵌合される基準孔５２が設けられた金属製の補強部材４０と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用ドア構造に関する。

ドアインナパネルとドアアウタパネルとを備えた車両用ドア構造において、特許文献１には、ドアヒンジ取付部の耐久性を確保するために、ヒンジ取付部の上下にプレス加工でビードを形成した構成が開示されている。

特開２０１２−２０１３５７号公報

ところで、近年、車両の軽量化を図るため、ドアインナパネルをＦＲＰ（繊維強化樹脂）で形成した車両用ドア構造が検討されている。しかしながら、ＦＲＰは金属と比べてヤング率が低いため、サイドドアが下方へ下がるドア下がりが発生する可能性がある。かかるドア下がりを抑制するためには、ヒンジ取付部を補強する補強部材の厚みを厚くして剛性を高める必要があるが、そうするとＦＲＰを用いたことによる車両の軽量化という効果が減殺される。このように、サイドドアの軽量化を図りつつドア下がりを抑制するには改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、軽量化を図りつつドア下がりを抑制することができる車両用ドア構造を得ることを目的とする。

請求項１に記載の本発明に係る車両用ドア構造は、車両用ドアの内板を構成すると共に、車室外側へ向かって複数のピンが立設された繊維強化樹脂製のドアインナパネルと、前記ドアインナパネルの車室外側に配置され、車両本体と連結されるドアヒンジを取り付けるためのヒンジリテーナを備えると共に、複数の前記ピンと嵌合される基準孔が設けられた金属製の補強部材と、を有する。

請求項１に記載の本発明に係る車両用ドア構造では、車両用ドアの内板を構成する繊維強化樹脂製のドアインナパネルが配置されており、このドアインナパネルには、車室外側へ向かって複数のピンが立設されている。また、ドアインナパネルの車室外側には、金属製の補強部材が配置されており、この補強部材は、ドアヒンジを取り付けるためのヒンジリテーナを備えている。また、補強部材には、ドアインナパネルに立設された複数のピンと嵌合される基準孔が設けられている。これにより、複数のピンを基準孔に嵌合することで、ドアインナパネルと補強部材とを位置決めすることができる。

また、補強部材がドアインナパネルに組み付けられた状態では、複数のピンが基準孔に嵌合されているため、ヒンジリテーナに車両下方の荷重が入力された場合であっても、この複数のピンを介してドアインナパネルへ荷重が分散され、ドア下がりを抑制することができる。

請求項２に記載の本発明に係る車両用ドア構造は、請求項１に記載の発明において、複数の前記ピンは、前記ドアインナパネルに一体成形されている。

請求項２に記載の本発明に係る車両用ドア構造では、ドアインナパネルとピンとを一体成形することにより、別体のピンを取り付ける場合と比較して、ピンの位置精度を向上させることができる。

請求項３に記載の本発明に係る車両用ドア構造は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、複数の前記ピンの少なくとも一部は、前記ヒンジリテーナよりも車両上方側に形成されている。

請求項３に記載の本発明に係る車両用ドア構造では、特に変形しやすいヒンジリテーナよりも車両上方側に入力された荷重をドアインナパネルへ分散させることができ、このヒンジリテーナよりも車両上方側の部位が変形するのを抑制することができる。

請求項４に記載の本発明に係る車両用ドア構造は、本発明に係る請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の発明において、前記ドアインナパネルは、車両側部に配置されてサイドドアの内板を構成し、前記ピンは、前記ドアインナパネルの車両前方側の端部及び車両後方側の端部に形成されている。

請求項４に記載の本発明に係る車両用ドア構造では、サイドドアを構成するドアインナパネルと補強部材とを車両前方側の端部と車両後方側の端部とで位置決めすることができる。

以上説明したように、請求項１に記載の車両用ドア構造によれば、軽量化を図りつつドア下がりを抑制することができる、という優れた効果を有する。

請求項２に記載の車両用ドア構造によれば、ドアインナパネルと補強部材とを精度良く組み付けることができる、という優れた効果を有する。

請求項３に記載の車両用ドア構造によれば、ドアインナパネルと補強部材との組み付け状態を良好に維持することができる、という優れた効果を有する。

請求項４に記載の車両用ドア構造によれば、ドアインナパネルと補強部材とを精度良く組み付けることができる、という優れた効果を有する。

実施形態に係るサイドドアを示す側面図である。 実施形態に係るサイドドアの要部を示す分解斜視図である。 実施形態に係るサイドドアの要部を拡大して示す拡大斜視図であり、インナパネルとヒンジリインフォースメントとが組み付けられる前の状態を示す図である。 実施形態に係るサイドドアの要部を拡大して示す拡大斜視図であり、インナパネルとヒンジリインフォースメントとが組み付けられた状態を示す図である。

本発明の実施形態に係る車両用ドア構造について図面を参照して説明する。なお、各図に適宜示される矢印ＦＲは、本実施形態に係る車両用ドア構造が適用された車両の車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。また、以下の説明で特記なく前後、上下、左右の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、進行方向を向いた場合の左右を示すものとする。

（車両用ドア構造の構成）
まず、本実施の形態に係る車両用ドア構造の構成について説明する。

図１には、本実施形態に係る車両用ドア構造が適用された車両用ドアとしてのサイドドア１０を車両外側から見た側面図が示されている。図１に示されるように、サイドドア１０は、車両幅方向の外側に配置されて外板を構成するドアアウタパネル１４と、車両幅方向の内側に配置されて内板を構成するドアインナパネル１６と、を備えている。ドアアウタパネル１４は金属で形成されており、ドアインナパネル１６は繊維強化樹脂（ＦＲＰ）で形成されている。なお、本実施形態では一例として、熱可塑性の炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）でドアインナパネル１６を形成しているが、これに限らず、他の繊維硬化樹脂で形成してもよく、例えば、ガラス繊維強化樹脂（ＧＦＲＰ）などで形成してもよい。また、本実施形態では一例として、ドアアウタパネル１４をアルミニウム合金で形成しているが、これに限らず、他の金属で形成してもよく、例えば剛板で形成してもよい。

ドアアウタパネル１４は、車両幅方向から見た側面視で略矩形状に形成されており、このドアアウタパネル１４の車両幅方向内側には、略枠状のヒンジリインフォースメント４０が配置されている。また、ドアアウタパネル１４の上部を除く周縁部には、ヘミング加工が施されており、この周縁部が車両幅方向内側へ向かって折り返され、ヒンジリインフォースメント４０の周縁部がドアアウタパネル１４に挟持されている。ヒンジリインフォースメント４０の詳細については後述する。

サイドドア１０の内面における車両上下方向の中央部には、車両前後方向に沿ってドアパネルリインフォースメント１８が配設されている。このドアパネルリインフォースメント１８は、例えばＣＦＲＰで形成されており、上下に沿って切断したときの断面形状が車両幅方向外側に開放された略ハット状とされている。また、ドアパネルリインフォースメント１８の車両前後方向の両端部は、ヒンジリインフォースメント４０に接合されている。

サイドドア１０の内面における下部側には、車両前後方向に沿ってインパクトビーム２０が配設されている。このインパクトビーム２０は、例えばアルミニウム合金で形成されており、上下に沿って切断したときの断面形状が略矩形状とされている。また、インパクトビーム２０の車両前後方向の両端部は、前側のブラケット２２及び後側のブラケット２３を介してヒンジリインフォースメント４０に接合されている。

サイドドア１０の内面における上部には、車両前後方向に沿ってベルトラインリインフォースメント２４が配設されている。このベルトラインリインフォースメント２４は、例えばアルミニウム合金で形成されており、上下に沿って切断したときの断面形状が車両幅方向内側に開放された略ハット状とされている。なお、ドアパネルリインフォースメント１８、インパクトビーム２０、及びベルトラインリインフォースメント２４の形状は、これに限らず、他の形状に形成してもよい。

サイドドア１０の上部には、略逆Ｕ字状のガラスフレーム２６が設けられている。このガラスフレーム２６の前端部は、ドアインナパネル１６の上部の前端部に接続されており、ガラスフレーム２６の後端部は、ドアインナパネル１６の上部の後端部に接続されている。

また、ガラスフレーム２６内には、ドアガラス２８が設けられており、このドアガラス２８は、ガラスフレーム２６によって上下方向へ移動可能に支持されている。さらに、ドアインナパネル１６とドアアウタパネル１４との間に設けられた空間内には、ドアガラス２８を車両上下方向に移動させるためのウィンドレギュレータ（図示省略）が配設されている。

ここで、サイドドア１０の前部には、上ヒンジ部３０及び下ヒンジ部３２が配設されている。上ヒンジ部３０及び下ヒンジ部３２は、車両本体と連結されるドアヒンジ（図示省略）を備えており、この上ヒンジ部３０及び下ヒンジ部３２を中心としてサイドドア１０が車体に対して開閉可能となるように構成されている。

一方、サイドドア１０の後部には、上ヒンジ部３０と下ヒンジ部３２との間にドアロック部３４が設けられている。ドアロック部３４は、サイドドア１０が閉止された状態で、サイドドア１０が車体に対してロックされるように構成されている。

次に、本実施形態に係る車両用ドア構造を構成するドアインナパネル１６及びヒンジリインフォースメント４０の詳細な構成について図２〜図４を参照して説明する。なお、図２〜図４では、説明の便宜上、ドアアウタパネル１４の図示を省略している。また、ドアパネルリインフォースメント１８、インパクトビーム２０、及びベルトラインリインフォースメント２４についても図示を省略している。

図２に示されるように、ドアインナパネル１６は、車両側部の車室内１２側に配置されており、車両幅方向から見た側面視で略矩形状に形成されている。また、ドアインナパネル１６は、車両幅方向内側に膨出されたパネル本体部１６Ａと、このパネル本体部１６Ａの外周縁から延出されたフランジ部１６Ｂと、を備えている。

フランジ部１６Ｂは、パネル本体部１６Ａの外周に沿って一周に亘って形成されており、フランジ部１６Ｂの上部は、パネル本体部１６Ａの上縁から車両上方へ延出されている。また、フランジ部１６Ｂの下部は、パネル本体部１６Ａの下縁から車両下方へ延出されており、フランジ部１６Ｂの前端部及び後端部はそれぞれ、パネル本体部１６Ａの前端縁及び後端縁から車両前方及び車両後方へ延出されている。さらに、フランジ部１６Ｂには、間隔をあけて複数のボルト孔（不図示）が形成されている。

ここで、ドアインナパネル１６のフランジ部１６Ｂには、複数の基準ピン（ピン）３６が形成されている。基準ピン３６は、フランジ部１６Ｂから車室外１３側（車両幅方向外側）へ向かって突設されており、本実施形態では一例として、略円錐台状に形成されている。また、基準ピン３６は、後述する上ヒンジリテーナ４４よりも車両上方側に形成されており、フランジ部１６Ｂの上端部における車両前方側の角部１６Ｃ及び車両後方側の角部１６Ｄにそれぞれ形成されている。さらに、これらの基準ピン３６は、ドアインナパネル１６と一体成形されている。

ドアインナパネル１６の車室外１３側（車両幅方向外側）には、補強部材としての金属製のヒンジリインフォースメント４０が配置されている。ヒンジリインフォースメント４０は、上述したようにドアアウタパネル１４に挟持されており、車両幅方向から見た側面視で略矩形枠状に形成されている。また、本実施形態では、ヒンジリインフォースメント４０をアルミニウム合金で形成することで軽量化を図っているが、これに限らず、他の金属で形成してもよく、例えば剛板などでヒンジリインフォースメント４０を形成してもよい。

さらに、ヒンジリインフォースメント４０の周縁部には、間隔をあけて複数のボルト孔（不図示）が形成されており、ドアインナパネル１６のボルト孔とヒンジリインフォースメント４０のボルト孔とに車両幅方向内側からボルト（不図示）を挿通して、ナットに捩じ込むことにより、ヒンジリインフォースメント４０とドアインナパネル１６とが締結されるように構成されている。

ここで、ヒンジリインフォースメント４０の前端部４２には、ドアヒンジを取り付けるための上ヒンジリテーナ４４及び下ヒンジリテーナ４６が設けられている。上ヒンジリテーナ４４及び下ヒンジリテーナ４６は、前端部４２における車両後方側の面４２Ａに設けられており、車両上下方向を長手方向とする略矩形板状に形成されている。

上ヒンジリテーナ４４は、ヒンジリインフォースメント４０の上側に設けられており、この上ヒンジリテーナ４４には、上下２つの挿通孔（不図示）が形成されている。また、上ヒンジリテーナ４４の車両後方側の面には、ウエルドナット４８が設けられている。ここで、ドアヒンジには、上ヒンジリテーナ４４の挿通孔と同様の位置に取付孔が形成されており、ヒンジリインフォースメント４０の車両前方側からドアヒンジの取付孔及び上ヒンジリテーナ４４の挿通孔へボルトを挿通させて、ウエルドナット４８へボルトを捩じ込むことによってドアヒンジを取り付けることができるように構成されている。

下ヒンジリテーナ４６は、上ヒンジリテーナ４４の車両下方側に設けられており、上ヒンジリテーナ４４と同様に上下２つの挿通孔及びウエルドナット４８が設けられている。このため、上ヒンジリテーナ４４と同様に、ヒンジリインフォースメント４０の車両前方側からドアヒンジの取付孔及び下ヒンジリテーナ４６の挿通孔へボルトを挿通させて、ウエルドナット４８へボルトを捩じ込むことによってドアヒンジを取り付けることができるように構成されている。

ここで、図２及び図３に示されるように、ヒンジリインフォースメント４０の上端部５０には、ドアインナパネル１６の基準ピン３６と対応する位置にそれぞれ、基準孔５２が形成されている。詳細には、図２に示されるように、一方の基準孔５２は、ヒンジリインフォースメント４０の上端部５０における車両前方側の端部に形成されており、他方の基準孔５２は、上端部５０における車両後方側の端部に形成されている。さらに、基準孔５２はそれぞれ、ヒンジリインフォースメント４０を車両幅方向に貫通しており、基準ピン３６の形状に対応して車両幅方向内側の開口から車両幅方向外側の開口に向かって徐々に孔壁が狭められている。このようにして、基準ピン３６が嵌合できるように構成されている。

（作用並びに効果）
次に、本実施形態に係る車両用ドア構造の作用並びに効果について説明する。

本実施形態に係る車両用ドア構造によれば、ドアアウタパネル１４とヒンジリインフォースメント４０とを含むドアアウタＡｓｓｙ部をドアインナパネル１６に組み付ける際に、精度良く組み付けることができる。すなわち、鉄やアルミニウム合金等でドアインナパネルが形成された従来の構造では、本実施形態に係る基準ピン３６を深絞り加工等で形成することが困難であるため、ドアインナパネル及びヒンジリインフォースメント４０の両部材に基準孔を形成していた。そして、これらの基準孔に挿通させるための基準ピンを備えた治具を用意し、この治具を用いてドアインナパネルとヒンジリインフォースメント４０とを組み付ける方法が採用される場合があった。

これに対して、本実施形態では、複数の基準ピン３６をドアインナパネル１６に形成しているため、従来の治具を用いた方法と比較して、ドアインナパネル１６とヒンジリインフォースメント４０との組付精度を向上させることができる。特に、基準ピン３６をドアインナパネル１６に一体成形することにより、基準ピンを別体で用意してドアインナパネル１６に取り付けた構成と比較して、基準ピン３６の位置精度を向上させることができる。この結果、ヒンジリインフォースメント４０側の基準孔５２の位置精度を確保するだけで、ドアアウタＡｓｓｙ部をドアインナパネル１６に精度良く組み付けることができる。

また、本実施形態では、図２に示されるように、ドアインナパネル１６のフランジ部１６Ｂの上端部における車両前方側の角部１６Ｃと車両後方側の角部１６Ｄとに形成したので、ドアインナパネル１６とヒンジリインフォースメント４０とを前端部と後端部とで位置決めすることができる。これにより、ドアインナパネル１６とヒンジリインフォースメント４０とを精度良く組み付けることができる。

さらに、本実施形態では、ドアインナパネル１６を繊維強化樹脂で形成しており、ドアインナパネル１６及びヒンジリインフォースメント４０を比較的軽量の金属であるアルミ合金で形成したので、サイドドア１０の軽量化を図ることができる。

ここで、サイドドア１０の一部の部品を樹脂等で形成した場合、サイドドア１０が車両下方へ下がるドア下がりが発生する可能性がある。特に、上ヒンジリテーナ４４を含むドアヒンジの取付部に荷重が集中すれば、この上ヒンジリテーナ４４や下ヒンジリテーナ４６が変形してドア下がりが発生しやすくなる。ここで、本実施形態によれば、ドアインナパネル１６に基準ピン３６を一体成形し、この基準ピン３６に基準孔５２を嵌合させることでドア下がりを抑制することができる。

より詳細に説明すると、図４に示されるように、ヒンジリインフォースメント４０がドアインナパネル１６に組み付けられた状態では、基準ピン３６が基準孔５２に嵌合されている。このため、ヒンジリインフォースメント４０に車両下方の荷重が入力された場合であっても、基準ピン３６を介してドアインナパネル１６へ荷重を分散させることができる。これにより、ヒンジリインフォースメント４０への荷重の集中が抑制され、サイドドア１０のドア下がりを抑制することができる。この結果、軽量化を図りつつドア下がりを抑制することができる。特に、本実施形態のように複数の基準ピン３６を設けることにより、荷重の分散効率を高めることができ、ドア下がりの抑制効果を向上させることができる。

また、上ヒンジリテーナ４４よりも車両上方の部位は、ドアヒンジの取付部のように補強されておらず、板厚が厚くされていないため、比較的剛性が低い部位となっている。すなわち、車両下方の荷重が入力された際に特に変形しやすい部位となっているが、本実施形態のように基準ピン３６を上ヒンジリテーナ４４よりも車両上方に形成することにより、この部位に入力された荷重をドアインナパネル１６へ分散させることができる。この結果、軽量化を図るために上ヒンジリテーナ４４より車両上方の部位の板厚を厚く形成しない場合であっても、ドアインナパネル１６とヒンジリインフォースメント４０との組み付け状態を良好に維持することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、本実施形態では、基準ピン３６をドアインナパネル１６と一体成形することで形成したが、これに限らず、少なくとも一部の基準ピン３６を別体で用意して、ドアインナパネル１６に取り付けてもよい。この場合、全ての基準ピン３６を別体とした構成は、請求項２には含まれないが請求項１に含まれる。

また、本実施形態では、上ヒンジリテーナ４４よりも車両上方に２つの基準ピン３６を設けたが、これに限らず、一方の基準ピン３６又は両方の基準ピン３６を上ヒンジリテーナ４４よりも車両下方に設けてもよい。この場合、両方の基準ピン３６を上ヒンジリテーナ４４よりも車両下方に設けた構成は、請求項３には含まれないが請求項１に含まれる。

さらに、基準ピン３６の数は、特に制限せず、図２に図示された２つの基準ピン３６の他に別途基準ピンを設けてもよい。この場合、例えば、２つの基準ピン３６の車両前後方向の中間部分に３つ目の基準ピンを設けることで、３箇所で位置決めすることができる。また、基準孔５２とは別に、基準孔５２よりも大径の孔を形成してもよい。この場合、例えば、図２に図示された２つの基準ピン３６の間に、３つ目の基準ピンを設けて、この基準ピンと対応する大径の孔をヒンジリインフォースメント４０に形成すれば、大径の孔によって設計誤差を吸収することができる。

また、本実施形態では、車両側部に配置されたサイドドア１０に対して車両用ドア構造を適用したが、これに限らず、例えば、車両後部に設けられたスイング式のバックドアに対して本発明の車両用ドア構造を適用してもよい。

１０ サイドドア（車両用ドア）
１３ 車室外
１６ ドアインナパネル
３６ 基準ピン（ピン）
４０ ヒンジリインフォースメント（補強部材）
４４ 上ヒンジリテーナ（ヒンジリテーナ）
４６ 下ヒンジリテーナ（ヒンジリテーナ）
５２ 基準孔

Claims (4)

1. 車両用ドアの内板を構成すると共に、車室外側へ向かって複数のピンが立設された繊維強化樹脂製のドアインナパネルと、
   前記ドアインナパネルの車室外側に配置され、車両本体と連結されるドアヒンジを取り付けるためのヒンジリテーナを備えると共に、複数の前記ピンと嵌合される基準孔が設けられた金属製の補強部材と、
   を有する車両用ドア構造。
2. 複数の前記ピンは、前記ドアインナパネルに一体成形されている請求項１に記載の車両用ドア構造。
3. 複数の前記ピンの少なくとも一部は、前記ヒンジリテーナよりも車両上方側に形成されている請求項１又は２に記載の車両用ドア構造。
4. 前記ドアインナパネルは、車両側部に配置されてサイドドアの内板を構成し、
   前記ピンは、前記ドアインナパネルの車両前方側の端部及び車両後方側の端部に形成されている請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用ドア構造。

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