JP2016084055A - 車両用ドアフレーム - Google Patents

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一吉 横田
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Jun Makita
純 巻田
俊祐 田中
Shunsuke Tanaka
俊祐 田中
雄司 森
Yuji Mori
雄司 森
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Abstract

【課題】基底部から突出する突出部を部分的に切除する際の作業性や加工精度に優れた車両用ドアフレームを提供する。
【解決手段】ドアフレームを形成する基底部の表面である基底面P1から突出して、ドアフレームの長手方向に沿う第1と第2の側面を有する突出部25を有する車両用ドアフレームにおいて、突出部の第1の側面25bに、第2の側面25cの方向に凹設された凹部30を設けた。
【選択図】図3

Description

本発明は車両のドアを構成するドアフレームに関する。
車両のドアを構成するドアフレーム(ドアサッシュ)は、金属材を加工した長尺部材として形成されており、必要に応じて部分的に断面形状が変更される。例えば、所定の基底部に対して突出する突出部を有する断面形状のドアフレームにおいて、長手方向の一部で突出部を切除する場合がある。特許文献1では、ドアフレームの成形後に、ウェザストリップ保持用の係合溝を形成する突条を部分的に切断加工することが記載されている。
特開2007-145282号公報
ドアフレームから突出部を部分的に切除する際に、スムーズに切断加工を行い、突出部を切除した跡をできるだけ滑らかすることが求められる。よって本発明は、基底部から突出する突出部を部分的に切除する際の作業性や加工精度に優れた車両用ドアフレームを提供することを目的とする。
本発明は、ドアフレームを形成する基底部の表面である基底面から突出して、ドアフレームの長手方向に沿う第1と第2の側面を有する突出部を有する車両用ドアフレームにおいて、突出部の第1の側面に、第2の側面の方向に凹設された凹部を設けたことを特徴としている。
突出部と基底部の境界部分に凹部を設けた上で、突出部の第1の側面に対して凹設されると共に、基底部の基底面に対しても凹設された形状として凹部を構成してもよい。
さらに、突出部の第2の側面と基底部の基底面との境界部分に、基底面に対して凹設された第2の凹部を設けてもよい。
突出部を挟んだ両側で、突出部の突出方向における互いの位置を異ならせた2つの基底面を形成することも可能である。
本発明はドアフレームにおける様々な形態の突出部に適用することができる。その一例として、窓開口側に臨む内周側に位置する内周側面と、内周側面に対して窓開口と反対の外周側に位置する外周側面と、内周側面と外周側面を接続する接続面とを含むフレーム部を備え、このフレーム部の外周側面から車外側に向けて延設される延設部を備え、この延設部の外周側にウェザストリップを保持するウェザストリップ保持部を備えたドアフレームにおいて、フレーム部の外周側面または延設部を基底部として外周側に向けて突出してウェザストリップ保持部を構成する突出部に適用することができる。
以上の本発明によれば、突出部に凹部を形成したことによって、突出部を切除する際の作業性や加工精度を向上させることができる。
車両の前部座席用ドアを車内側から見た側面図である。 本発明の第1の実施形態に係る、ドアフレームを構成するアッパサッシュと、アッパサッシュの一部を切除する切断工具の断面図である。 図2の一部を拡大した断面図である。 第1の実施形態のアッパサッシュの保持突起を切断工具によって切除している工程を示す断面図である。 第1の実施形態における保持突起の切除痕を示す断面図である。 本発明の第2の実施形態に係る、アッパサッシュの保持突起付近と切断工具の断面図である。 本発明の第3の実施形態に係る、アッパサッシュの保持突起付近と切断工具の断面図である。 本発明の第4の実施形態に係る、ドアフレームを構成するアッパサッシュの断面図である。 図8の一部を拡大した断面図である。 本発明の第5の実施形態に係る、ロアサッシュの断面図である。 図10の一部を拡大した断面図である。 本発明との比較例における、ドアフレームを構成するアッパサッシュと、アッパサッシュの一部を切除する切断工具の断面図である。 比較例のアッパサッシュの保持突起を切断工具によって切除している工程を示す断面図である。 比較例における保持突起の切除痕を示す断面図である。
以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。図1は、自動車の前部座席用ドア10(以下、ドア10と呼ぶ)を示している。ドア10は、ドアフレーム(ドアサッシュ)11とドアパネル12を有し、ドアフレーム11の内縁部とドアパネル12の上縁部に囲まれる窓開口13内には、図示を省略するドアガラスが昇降する。図示を省略した車両ボディに対してドア10を閉じたとき、車両ボディに形成したドア開口部をドア10が塞ぐ。以下の説明では、ドアフレーム11において窓開口13に臨む側を「内周側」と呼び、これと反対側の車両ボディ開口部に臨む側を「外周側」と呼ぶ。また、前方、後方、上方、下方、車内側、車外側といった方向の表現は、ドア10が取り付けられる自動車のボディを基準とした方向を意味する。
ドアフレーム11は、ドア上縁部を形成するアッパサッシュ15と、ドアパネル12の後部から上方へ延設された立柱サッシュ16と、ドアパネル12の前部付近に支持されるロアサッシュ17を備えている。アッパサッシュ15の後端部と立柱サッシュ16の上端部が接合されており、アッパサッシュ15は立柱サッシュ16との接合部分からドアパネル12の前部まで延設される。アッパサッシュ15の途中にロアサッシュ17の上端が接続している。ロアサッシュ17と立柱サッシュ16によってドアガラスの前縁と後縁を保持し、ドアガラスはロアサッシュ17と立柱サッシュ16に沿って昇降することができる。ドアガラスが窓開口13内の最上位置まで達すると、アッパサッシュ15によってドアガラスの上縁が保持される。
本発明はドアフレーム11に関するものである。図2ないし図5を参照して本発明の第1の実施形態を説明する。図2はアッパサッシュ15を長手方向と略垂直な断面で示したものである。アッパサッシュ15はアルミニウムを素材として押し出し成形により形成されている。
アッパサッシュ15は、車内側に位置する車内側フレーム部20と、車内側フレーム部20から車外側に向けて延設された延設部21と、延設部21の車外側端部に接続する意匠部22とを有している。車内側フレーム部20は内部を中空とした筒状体であり、窓開口13の臨む内周側に位置する内周側部20aと、内周側部20aに対向する外周側に位置する外周側部20bと、内周側部20aと外周側部20bを車内側と車外側でそれぞれ接続する接続部20c、20dを有する。延設部21は、車内側フレーム部20のうち外周側部20bを車外側に向けて延長した位置に形成されている。意匠部22は、延設部21が接続される箇所から内周側に向けて突出する内周突出部22aと、延設部21が接続される箇所から外周側に向けて突出する外周突出部22bとを有している。
車内側フレーム部20の接続部20dと、延設部21と、意匠部22の内周突出部22aとによって囲まれる部分がガラスガイド部23となる。ガラスガイド部23は内周側に向けて開かれた形状をなし、弾性材からなるガラスラン(図示省略)がガラスガイド部23内に保持される。ガラスガイド部23内にはドアガラスの縁部(上縁部)が進入し、ガラスランによってドアガラスの縁部を保持する。
車内側フレーム部20の外周側部20bにおける外周側の面と延設部21の外周側の面は段差のない面一の関係にあり、この外周側部20bと延設部21の外周側の面(表面)を基底面P1とする。外周側部20bと延設部21の境界付近には、基底面P1に対して外周側に突出する保持突起25が形成されている。保持突起25と、延設部21と、意匠部22の外周突出部22bとによって囲まれる部分がウェザストリップ保持部26を構成し、弾性材からなるウェザストリップ(図示省略)がウェザストリップ保持部26によって保持される。保持突起25の先端には車外側に向けて屈曲された屈曲部25aが形成され、外周突出部22bには車内側に向けて突出する突起22cが形成されている。ウェザストリップは、ウェザストリップ保持部26内に嵌合する脚部と、ウェザストリップ保持部26から外周側に突出する弾性当接部を有しており、屈曲部25aと突起22cがウェザストリップの脚部に係合して抜け止めする。ドア10を閉じたときにウェザストリップの弾性当接部が車両ボディの開口部に接触して弾性変形され、ウェザストリップによってドア10と車両ボディの間が液密にされる。
保持突起25は、車内側を向く第1の側面25bと、車外側を向く第2の側面25cとを有する。第1の側面25bと第2の側面25cはアッパサッシュ15の長手方向に沿って延びる略平行な平面であり、第1の側面25bと第2の側面25cの間隔が保持突起25の厚さ(車内側と車外側を結ぶ方向の幅)となる。図3から分かるように、保持突起25の第2の側面25cから基底面P1にかけてわずかに湾曲したテーパー部25dが形成されている。保持突起25のうち基底面P1に隣接する基端部付近の第1の側面25b上に、第2の側面25cの方向に向けて凹設された凹部30が形成されており、この凹部30の形成箇所では保持突起25の厚みが部分的に薄くなっている。第1の側面25bに対して凹部30が凹設されていることを分かりやすくするため、第1の側面25bを延長した仮想面P2を図3に一点鎖線で示した。
アッパサッシュ15は、長手方向の大部分を占める一般断面部では保持突起25を有しており、立柱サッシュ16との接合部付近など一部の領域において保持突起25を含まない断面形状とされる。アッパサッシュ15の形成に際しては、保持突起25を含む一様な断面形状としてアッパサッシュ15の全体を成形してから、図2ないし図4に示す切断工具40を用いて保持突起25を部分的に(アッパサッシュ15の長手方向の一部領域で)切除する。
切断工具40は、すくい面42と逃げ面43と刃先44によって構成される刃部41を有する。図2及び図3に示すように、保持突起25の切除に際して切断工具40はウェザストリップ保持部26内に挿入され、すくい面42を屈曲部25aに対向させ、逃げ面43を延設部21に対向させ、刃先44を第2の側面25cに対向させるように刃部41の向きが設定される。切断工具40は、刃先44がテーパー部25dに当接することによる加工精度への悪影響を防ぐべく、逃げ面43と基底面P1の間に所定のクリアランスを持たせてセッティングされる。
この状態から切断工具40を図3に矢印で示す加工方向F(車内側)に移動させ、図4のように刃部41の刃先44を保持突起25の第2の側面25cに切り込ませて、保持突起25を切除していく。このとき図4に矢印Q1で示すように、切断工具40から加工方向F(図3)への押圧力を受けた保持突起25が凹部30を座屈点として車内側に向けて倒れようとする力が働く。このように保持突起25が倒れ方向のモーメントを受けることにより、第2の側面25cから保持突起25内に刃部41を切り込ませやすくなる。刃先44が第1の側面25bまで達した段階で保持突起25が基底面P1から切り離される。保持突起25の突出方向における凹部30の形成位置は、概ね切断工具40の切り込み位置に対応させて設定される。より詳細には、凹部30による座屈点を、切断工具40から保持突起25への押圧力の入力位置(刃先44が第2の側面25cに接触する位置)よりもわずかに基底面P1に近く位置させると、図4のような保持突起25の倒れ方向の力を生じさせやすい。
図5は、切断工具40によって保持突起25を切除したときの切断痕を示したものである。この切断痕のうち、L1は刃部41の通過によって滑らかな切断面(せん断面)が形成される平滑切断領域であり、L2は保持突起25が引き切られる際に破断面が形成される破断領域である。保持突起25における2の側面25cから厚み方向の所定の位置までが平滑切断領域L1となり、この所定の位置から第1の側面25bまでが破断領域L2となる。破断領域L2のうち第1の側面25b側の終端部分にはバリが形成されている。凹部30を形成したことにより、切断痕の約8割が平滑切断領域L1となり、破断領域L2が約2割に留まっている。また、バリの突出量も小さい。
本発明を適用しない比較例を図12ないし図14に示す。図12ないし図14に示す構成要素で第1の実施形態と共通する部分は同じ符号で示している。この比較例では保持突起25に凹部30が形成されていない点が異なる。凹部30が形成されていないため、図13のように切断工具40で保持突起25を切除していく際に、保持突起25の倒れが誘発されない。すると、保持突起25の第2の側面25cに対して刃先44を切り込ませる際の抵抗が大きく、切断工程の比較的早い段階から破断が生じて切断面が粗くなりやすい。図14は、比較例において保持突起25を切除したときの切断痕を示したものである。この切断痕では、滑らかな切断面が形成される平滑切断領域L1’が約5割で、保持突起25の急激な変形により破断面が形成される破断領域L2’が約5割となっている。また、破断領域L2’の終端部分に形成されるバリの突出量が大きくなっている。
比較例との比較から明らかなように、切除される保持突起25のうち、切断工具40が切り込まれる第2の側面25cとは反対側の第1の側面25b上に凹部30を形成したことにより、スムーズに切断加工を行い、平滑度の高い切断痕を得ることができる。
第1の実施形態では、保持突起25が突出する基底面P1が段差のないものとしたが、段差のある基底面から突出する突出部に対しても本発明は適用可能である。図6に示す第2の実施形態では、保持突起25が突出する基底面のうち、車内側フレーム部20の外周側部20bの側にある基底面P11が、延設部21の側にある基底面P12よりも外周側に位置し、基底面P11と基底面P12の間に段差がある。保持突起25の第1の側面25bに形成される凹部31は、保持突起25のうち基底面P11に隣接する基端部付近に形成されている。保持突起25を切除するときの凹部31に対する切断工具40の刃部41の位置関係は、第1の実施形態の凹部30と刃部41の位置関係と同様にセッティングされる。
図7に示す第3の実施形態では、第2の実施形態とは逆に、保持突起25が突出する基底面のうち、車内側フレーム部20の外周側部20bの側にある基底面P13が、延設部21の側にある基底面P14よりも内周側に位置するように段差がある。保持突起25の第1の側面25bに形成される凹部32は、基底面P14の延長上付近の位置に形成されている。すなわち第1の側面25bの基端部(基底面P13)よりも外周側に進んだ位置に凹部32が形成されている。保持突起25を切除するときの凹部32に対する切断工具40の刃部41の位置関係は、第1の実施形態の凹部30と刃部41の位置関係と同様にセッティングされる。
第2の実施形態と第3の実施形態のいずれも、切断工具40によって保持突起25を部分的に切除するときには、凹部31や凹部32によって、第1の実施形態の凹部30と同様の効果を得ることができる。
図8と図9に本発明の第4の実施形態を示す。図8に示すアッパサッシュ115は、第1の実施形態のアッパサッシュ15と細部形状が異なるが基本的な構造は共通している。第4の実施形態の構成要素で第1の実施形態の構成要素と機能的に共通する部分については、図8と図9において、第1の実施形態の構成要素を示す符号の最初に「1」を付して区別した上で(すなわち三桁の数字の符号で示した上で)、説明を省略する。
第1の実施形態と同様に、車内側フレーム部120の外周側部120bにおける外周側の面と延設部121の外周側の面は段差のない面一の関係にあり、この外周側の面を基底面P15とする。基底面P15から外周方向に突出する保持突起125は、第1の側面125bの基部に凹部33を有し、さらに第2の側面125cの基部に第2の凹部34を有している。図9に示すように、凹部33は、第1の側面125bと基底面P15の境界部分に形成されており、保持突起125の第1の側面125bから第2の側面125c方向に向けて(第1の側面125bを延長した仮想面P21に対して)凹設されていることに加えて、基底面P15に対して内周方向に向けても凹設されている。第2の凹部34は、第1の側面125bを内周側に延長する形で、基底面P15から内周方向に向けて凹設されている。
アッパサッシュ115から保持突起125を部分的に切除する際には、図9に示す切除工具140の刃部141の刃先144を第2の側面125cに切り込ませ、刃部141が第1の側面125bを通過するまで切断工具140を加工方向Fに進ませる。第2の側面25cの基端部にテーパー部25dを有する第1の実施形態の保持突起25と異なり、保持突起125では、第2の凹部34を形成したことにより、基底面P15の位置まで第2の側面125cが平面性を保っている。そのため、切断工具140の刃部141(逃げ面143)を基底面P15に近づけても刃先144を第2の側面125cに確実に接触させることができる。切断工具140で保持突起125を切断していく際に、凹部33を座屈点として保持突起125が倒れようとする力が働き、保持突起125内に刃部141を切り込ませやすくなる点については、第1の実施形態の凹部33と同様の効果がある。以上のように第4の実施形態では、凹部33に加えて第2の凹部34を形成したことにより、切断工具140による保持突起125の切断位置を基底面P15に近づけることが可能となり、保持突起125の切除痕の突出量を小さくすることができる。
以上の各実施形態はドアフレーム11のアッパサッシュ15(115)に適用したものであるが、本発明はドアフレームのうちアッパサッシュ以外の部分にも適用が可能である。例えば、立柱サッシュ16はアッパサッシュ15と同様にウェザストリップ保持部を有しており、保持突起25に相当する保持突起を有する。この立柱サッシュ16の保持突起について本発明を適用することも可能である。
さらに、ウェザストリップ保持用以外の突出部に対しても本発明は適用が可能である。図10及び図11に示す第5の実施形態はその一例である。図10はロアサッシュ17を長手方向と略垂直な断面で示したものである。前述のようにロアサッシュ17はドアガラスの前縁を保持する機能を有しており、アッパサッシュ15のガラスガイド部23(図2、図4)と同様に、内周側に向けて開かれた形状のガラスガイド部50を備えている。ガラスガイド部50は、車内側に位置する車内側部51と車外側に位置する車外側部52の外周側の端部を接続部53で接続したコ字状の断面形状をなしており、ガラスガイド部50内に図示を省略するガラスランが保持される。ガラスガイド部50からは、接続部53の外周側の面を基底面P16として、外周方向に向けて支持フランジ54が突出している。支持フランジ54は、ドアパネル12(より詳しくはドアパネル12を構成するインナパネル)に締結固定される部位である。
支持フランジ54は、車外側を向く第1の側面54aと、車内側を向く第2の側面54bとを有する。第1の側面54aと第2の側面54bはロアサッシュ17の長手方向に沿って延びる略平行な平面である。図11に拡大して示すように、支持フランジ54のうち基底面P16に隣接する基端部付近の第1の側面54a上に、第2の側面54bの方向に向けて凹部55が凹設されている。
ロアサッシュ17から支持フランジ54を部分的に切除する際には、図11に示す切除工具240を用いる。切除工具240は、すくい面242と逃げ面243の境界部分に刃先244が形成される刃部241を有しており、刃先244を支持フランジ54の第2の側面54bに切り込ませ、刃部241が第1の側面54aを通過するまで切断工具240を加工方向Fに進ませる。先の各実施形態の保持突起25、125と同様に、このとき凹部55を座屈点として支持フランジ54が倒れようとする力が働くため、支持フランジ54内に刃部241を切り込ませやすくなり、スムーズな切断を行うことができると共に、支持フランジ54の切除痕を滑らかにすることができる。
以上、図示実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は図示した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない限りにおいて改良や改変が可能である。例えば、図示実施形態における凹部30〜33や第2の凹部34は湾曲する断面(内面)形状を有するものとして図示されているが、多角形状の断面(内面)形状を有する凹部として形成しても図示実施形態と同様の効果を得ることができる。
図示実施形態の保持突起25、125では車内側を向く第1の側面25b、125bに凹部31〜33を形成し、支持フランジ54では車外側を向く第1の側面54aに凹部55を形成しているが、突出部の両側面のうちいずれの側面に凹部を形成するかは、突出部の周辺構造や切断工具の挿入作業性などを考慮して適宜選択することができる。例えば、第1の実施形態の変形例として、ウェザストリップ保持部26内に切断工具40の挿入が難しい構造になっている場合、切断工具40を保持突起25の車内側にセッティングし、第1の側面25bから第2の側面25cへ切断工具40を移動させて保持突起25の切断を行うことも可能である。この場合、保持突起25には図4のQ1方向とは逆方向の倒れを生じさせることが好ましいため、第1の側面25bの凹部30に代えて、第2の側面25cに凹部30相当の部位を形成するとよい。
10 前部座席用ドア
11 ドアフレーム(ドアサッシュ)
12 ドアパネル
13 窓開口
15 115 アッパサッシュ
16 立柱サッシュ
17 ロアサッシュ
20 120 車内側フレーム部
20a 120a 内周側部
20b 120b 外周側部(基底部)
20c 20d 120c 120d 接続部
21 121 延設部(基底部)
22 122 意匠部
22a 122a 内周突出部
22b 122b 外周突出部
22c 122c 突起
23 123 ガラスガイド部
25 125 保持突起
25a 125a 屈曲部
25b 125b 第1の側面
25c 125c 第2の側面
25d 125d テーパー部
26 126 ウェザストリップ保持部
30 31 32 33 凹部
34 第2の凹部
40 140 240 切断工具
41 141 241 刃部
42 142 242 すくい面
43 143 243 逃げ面
44 144 244 刃先
50 ガラスガイド部
51 車内側部
52 車外側部
53 接続部
54 支持フランジ
54a 第1の側面
54b 第2の側面
55 凹部
L1 平滑切断領域
L2 破断領域
P1 P11 P12 P13 P14 P15 P16 基底面
P2 P21 仮想面

Claims (5)

  1. ドアフレームを形成する基底部の表面である基底面から突出して、上記ドアフレームの長手方向に沿って第1の側面と第2の側面を延設させた突出部を有する車両用ドアフレームにおいて、
    上記突出部の上記第1の側面に、上記第2の側面の方向に凹設された凹部を設けたことを特徴とする車両用ドアフレーム。
  2. 請求項1記載の車両用ドアフレームにおいて、上記凹部は、上記突出部と上記基底部の境界部分に位置し、上記突出部の上記第1の側面に対して凹設されると共に、上記基底部の上記基底面に対しても凹設されている車両用ドアフレーム。
  3. 請求項1または2記載の車両用ドアフレームにおいて、上記突出部の上記第2の側面と上記基底部の上記基底面との境界部分に、上記基底面に対して凹設された第2の凹部を有している車両用ドアフレーム。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項記載の車両用ドアフレームにおいて、上記基底部は、上記突出部を挟んだ両側に、上記突出部の突出方向における互いの位置を異ならせた2つの基底面を有している車両用ドアフレーム。
  5. 請求項1ないし4のいずれか1項記載の車両用ドアフレームにおいて、
    窓開口側に臨む内周側に位置する内周側面と、上記内周側面に対して窓開口と反対の外周側に位置する外周側面と、上記内周側面と上記外周側面を接続する接続面とを含むフレーム部;
    上記フレーム部の上記外周側面から車外側に向けて延設される延設部;及び
    上記延設部の外周側にウェザストリップを保持するウェザストリップ保持部;
    を有し、
    上記突出部は、上記外周側面または上記延設部を上記基底部として外周側に向けて突出して、上記ウェザストリップ保持部を構成している車両用ドアフレーム。
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