JP2017035935A - 車両用ドア構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】繊維強化樹脂製のドアインナパネルへ入力される荷重が低減し、ドアインナパネルに割れが発生することが抑制される車両用ドア構造を提供する。【解決手段】サイドドア20の意匠面を構成する金属製のドアアウタパネル32のドア内側に金属製の環状RF34が設けられている。環状RF34は、ドアアウタパネル32の外周部を沿うような環状を成しており、ドアアウタパネル32の外周部に接合されている。環状RF34のドア内側には繊維強化樹脂製のドアインナパネル52が設けられ、ドアインナパネル52は環状RF34に締結固定されている。環状RF34には、ドア前後方向に延びる補強部材(ベルトラインアウタRF36、デントRF40、インパクトビーム42)が接合されている。【選択図】図1

Description

本発明は、車両用ドア構造に関する。
下記特許文献1には、金属製のドアアウタパネルと、ドアアウタパネル周縁部のヘミング加工により接合された樹脂製のドアインナパネルと、を備える車両用ドア構造が開示されている。この車両用ドア構造では、ドアインナパネルにおける車両本体との連結部分に金属製の結合部材が設けられている。これにより、車両本体に対するドアの支持剛性を確保しようとしている。
特開2015−027829号公報
しかしながら、上記従来の技術には、車両の衝突時などに樹脂製のドアインナパネルに入力される荷重に関し、改良の余地がある。
本発明は上記事実を考慮し、繊維強化樹脂製のドアインナパネルへ入力される荷重が低減し、ドアインナパネルに割れが発生することが抑制される車両用ドア構造を提供することを目的とする。
請求項1に記載の車両用ドア構造は、車両ドアの意匠面を構成する金属製のドアアウタパネルと、前記ドアアウタパネルのドア内側に設けられ、前記ドアアウタパネルの外周部を沿うような環状を成して当該外周部に結合されると共に、ドア前後方向に延びる一又は複数の補強部材が接合された金属製の環状リインフォースメントと、前記環状リインフォースメントのドア内側に設けられ、前記環状リインフォースメントに締結固定された繊維強化樹脂製のドアインナパネルと、を備える。
請求項1記載の車両用ドア構造では、車両ドアの意匠面を構成する金属製のドアアウタパネルのドア内側に金属製の環状リインフォースメント(以下、「リインフォースメント」を「RF」と略記することがある)が設けられている。環状RFは、ドアアウタパネルの外周部を沿うような環状を成しており、ドアアウタパネルの外周部に接合されている。環状RFのドア内側には繊維強化樹脂製のドアインナパネルが設けられており、ドアインナパネルは環状RFに締結固定されている。
そして、環状RFには、ドア前後方向に延びる一又は複数の補強部材が接合されている。このため、例えば車両の衝突時に、ドア前後方向に延びる補強部材に荷重が入力された場合、延性のある金属で構成された環状RFで荷重を受けることができる。その結果、繊維強化樹脂製(以下、「FRP製」と略記することがある)のドアインナパネルへ入力される荷重が低減し、ドアインナパネルに割れが発生することが抑制される。
請求項2に記載の車両用ドア構造は、請求項1に記載の車両用ドア構造において、車両ドアの上端部に設けられた前記補強部材としてのベルトラインアウタリインフォースメントと、前記ベルトラインアウタリインフォースメントの前端部に固定されたヒンジリテーナアッパと、をさらに備え、前記ベルトラインアウタリインフォースメントの前記前端部、前記ヒンジリテーナアッパ及び前記環状リインフォースメントと、車両本体に固定された上側ヒンジとが締結部材によって共締めされている。
請求項2に記載の車両用ドア構造では、ベルトラインアウタRFの前端部、ヒンジリテーナアッパ、環状RF及び車両本体に固定された上側ヒンジが締結部材により共締めされている。このため、衝突時にベルトラインアウタRFに入力された荷重は、上側ヒンジを介して車両本体に伝達される。その結果、FRP製であるドアインナパネルへ入力される荷重が低減する。
請求項3に記載の車両用ドア構造は、請求項1に記載の車両用ドア構造において、車両ドアの上端部に設けられた前記補強部材としてのベルトラインアウタリインフォースメントと、前記ドアインナパネルのドア後部におけるドア外側に設けられ、ドアロック装置が取付けられる金属製のロックリインフォースメントと、をさらに備え、前記ベルトラインアウタリインフォースメントの後端部、前記環状リインフォースメント、前記ドアインナパネル及び前記ロックリインフォースメントが締結部材によって共締めされている。
請求項3に記載の車両用ドア構造では、ベルトラインアウタRFの後端部、環状RF、ロックRF及びドアインナパネルが締結部材によって共締めされている。このため、衝突時にベルトラインアウタRFに入力された荷重は、ドアロック装置を介して車両本体に伝達される。その結果、FRP製であるドアインナパネルへ入力される荷重が低減する。
請求項4に記載の車両用ドア構造は、請求項1に記載の車両用ドア構造において、車両ドアの上端部に設けられた前記補強部材としてのベルトラインアウタリインフォースメントと、前記ドアインナパネルのドア後部におけるドア外側に設けられ、ドアロック装置が取付けられる金属製のロックリインフォースメントと、前記ベルトラインアウタリインフォースメントと一体化され、車両ドアのアウトサイドハンドルが固定されるハンドルリインフォースメントと、をさらに備え、前記ハンドルRF、前記環状RF、前記ロックRF及び前記ドアインナパネルが締結部材によって共締めされている。
請求項4に記載の車両用ドア構造では、ベルトラインアウタRFとハンドルRFが一体化され、更にハンドルRF、環状RF、ロックRF及びドアインナパネルが締結部材によって共締めされている。このため、衝突時にベルトラインアウタRFに入力された荷重は、ドアロック装置を介して車両本体に伝達される。その結果、FRP製部材であるドアインナパネルへ入力される荷重が低減する。
請求項5に記載の車両用ドア構造は、請求項1に記載の車両用ドア構造において、車両ドアのドア上下方向中間部に設けられた前記補強部材としてのデントRFと、前記ドアインナパネルのドア後部におけるドア外側に設けられ、ドアロック装置が取付けられる金属製のロックリインフォースメントと、をさらに備え、前記デントRFの前端部は、前記環状RFに溶接されており、前記デントRFの後端部、前記環状RF、前記ロックRF及び前記ドアインナパネルは、締結部材によって共締めされている。
請求項5に記載の車両用ドア構造では、デントRFの前端部は環状RFと接合されており、かつ、デントRFの後端部は環状RF、ロックRF及びドアインナパネルと共締めされている。このため、衝突時にデントRFに入力された荷重は、ドアロック装置を介して車両本体に伝達される。その結果、FRP製であるドアインナパネルへ入力される荷重が低減する。
請求項6に記載の車両用ドア構造は、請求項1に記載の車両用ドア構造において、車両ドアのドア上下方向中間部より下方に設けられた前記補強部材としてのインパクトビームと、前記インパクトビームの前端部に締結固定された第1ブラケット及び第2ブラケットと、前記第1ブラケットの前端部に固定されたヒンジリテーナロアと、をさらに備え、前記第1ブラケットは、前記環状RFに溶接されており、前記第2ブラケットの前端部は、前記環状RFに溶接されており、前記第1ブラケットの前端部、前記ヒンジリテーナロア、前記環状RFと、車両本体に固定された下側ヒンジとが締結部材によって共締めされている。
請求項6に記載の車両用ドア構造では、インパクトビームの前端部に第1ブラケット及び第2ブラケットが締結固定されている。そして、第1ブラケットは、環状RFに溶接されている。さらに、第1ブラケット、ヒンジリテーナロア、環状RFと、車両本体に固定された下側ヒンジとが締結部材によって共締めされている。また、第2ブラケットの前端部は環状RFに接合されている。このため、衝突時にインパクトビームに入力された荷重は、下側ヒンジを介して車両本体に伝達される。その結果、FRP製であるドアインナパネルへ入力される荷重が低減する。
請求項7に記載の車両用ドア構造は、請求項1に記載の車両用ドア構造において、車両ドアのドア上下方向中間部より下方に設けられた前記補強部材としてのインパクトビームと、前記インパクトビームの後端部に締結固定された第3ブラケットと、前記ドアインナパネルのドア後部におけるドア外側に設けられ、ドアロック装置が取付けられる金属製のロックリインフォースメントと、をさらに備え、前記第3ブラケット、前記環状RF、前記ロックRF及び前記ドアインナパネルは、締結部材によって共締めされている。
請求項7に記載の車両用ドア構造では、インパクトビームの後端部に第3ブラケットが締結されている。そして、第3ブラケットは、環状RF、ロックRF、ドアインナパネルと共締めされている。このため、衝突時にインパクトビームに入力された荷重は、ドアロック装置を介して車両本体に伝達される。その結果、FRP製であるドアインナパネルへ入力される荷重が低減する。
以上説明したように、本発明に係る車両用ドア構造は、繊維強化樹脂製のドアインナパネルへ入力される荷重が低減し、ドアインナパネルに割れが発生することが抑制される、という優れた効果を有する。
本実施形態の車両用ドア構造が適用されたサイドドアのドア外側部分を構成するドアアウタアッシーを示す図であり、ドア内側から見た斜視図である。 図1に示されるドアアウタアッシーが分解された状態を示す図であり、ドア外側から見た分解斜視図である。 本実施形態の車両用ドア構造が適用されたサイドドアのドア内側部分を構成するドアインナアッシーを示す図であり、ドア外側から見た斜視図である。 図3に示されるドアインナアッシーが分解された状態を示す図であり、ドア外側から見た分解斜視図である。 本実施形態の車両用ドア構造が適用されたサイドドアを示す図であり、ドア内側から見た斜視図である。 本実施形態のベルトラインアウタRFの前端部周辺の構造が示された拡大断面図(図5の6−6線に沿って切断した状態を示す断面図)である。 本実施形態のベルトラインアウタRFの後端部周辺の構造が示された拡大断面図(図5の7−7線に沿って切断した状態を示す断面図)である。 本実施形態のサイドドアのアウトサイドハンドル周辺の構造が示された拡大断面図(図5の8−8線に沿って切断した状態を示す断面図)である。 本実施形態のデントRFの前端部周辺の構造が示された拡大断面図(図5の9−9線に沿って切断した状態を示す断面図)である。 本実施形態のデントRFの後端部周辺の構造が示された拡大断面図(図5の10−10線に沿って切断した状態を示す断面図)である。 本実施形態のインパクトビームの前端部周辺の構造が示された拡大断面図(図5の11−11線に沿って切断した状態を示す断面図)である。 本実施形態のインパクトビームの後端部周辺の構造が示された拡大断面図(図5の12−12線に沿って切断した状態を示す断面図)である。 本実施形態のサイドドアの上部の構造が示された拡大断面図(図5の13−13線に沿って切断した状態を示す断面図)である。 本実施形態のサイドドアの下部の構造が示された拡大断面図(図5の14−14線に沿って切断した状態を示す断面図)である。
以下、図面を用いて本発明の実施形態に係る車両用ドア構造Sが適用された「車両ドア」としてのサイドドア20について説明する。図5には、車両(自動車)の右側部に配設されるサイドドア20の要部が模式的な斜視図にて示されている。なお、図面に適宜示される矢印FRはサイドドア20のドア前側を示し、矢印UPはドア上側を示し、矢印OUTはドア外側を示している。
サイドドア20は、その前端部において、後述する上側ヒンジ64及び下側ヒンジ68によってドア上下方向を軸方向として車両本体に開閉可能に組付けられている。そして、サイドドア20が車両本体に組付けられ且つ車両のドア開口部を閉じた状態では、サイドドア20の厚み方向が車両の車幅方向と一致しており、ドア外側が車両の車幅方向外側と一致し、ドア内側が車両の車幅方向内側と一致している。また、この状態では、ドア上下方向が車両上下方向と一致しており、ドア前後方向が車両前後方向と一致している。そして、サイドドア20は、サイドドア20のドア外側部分を構成するドアアウタアッシー30と、サイドドア20のドア内側部分を構成するドアインナアッシー50と、を含んで構成されている。以下、ドアアウタアッシー30及びドアインナアッシー50の構成について説明する。
<ドアアウタアッシー>
図1及び図2に示されるように、ドアアウタアッシー30は、サイドドア20の意匠面を構成するドアアウタパネル32と、環状リインフォースメント34(以下、「環状RF34」と称する)と、ベルトラインアウタリインフォースメント36(以下「ベルトラインアウタRF36」と称する)と、ハンドルリインフォースメント38(以下、「ハンドルRF38」と称する)と、デントリインフォースメント40(以下、「デントRF40」と称する)と、インパクトビーム42と、を含んで構成されている。ドアアウタパネル32、環状RF34、ベルトラインアウタRF36、ハンドルRF38、デントRF40及びインパクトビーム42は、金属製の板材(本実施形態では、アルミ系の板材)で構成されている。すなわち、金属製の環状RF34を設け、この環状RF34に金属製のベルトラインアウタRF36、ハンドルRF38、デントRF40、インパクトビーム42、ドアアウタパネル32などを取付けることにより、ドアアウタアッシー30が構成されている。なお、以上で述べたベルトラインアウタRF36、ハンドルRF38、デントRF40及びインパクトビーム42、並びに、後述するヒンジリテーナアッパ62、ヒンジリテーナロア66、第1ブラケット44、第2ブラケット46及び第3ブラケット48は、それぞれ、環状RF34に接合されるドアアウタアッシー構成部品として把握される部品である。
(ドアアウタパネル)
ドアアウタパネル32は、サイドドア20の略厚み方向を板厚方向として配置されると共に、略矩形板状に形成されている。ドアアウタパネル32は、ドアアウタアッシー30の最もドア外側の部分に配置され、サイドドア20の意匠面を構成する。
(環状RF)
環状RF34はドアアウタパネル32のドア内側に設けられている。また、環状RF34は、サイドドア20の略厚み方向を板厚方向として配置されると共に、ドアアウタパネル32の外周部に沿うように略矩形環状に形成されている。これにより、環状RF34の略中央部には、略矩形状の開口部45が形成されている。また、環状RF34は、ドア外側及びドア上側へ開放された凹状に形成されている。具体的には、環状RF34は、開口部45が形成された底壁34Aと、環状RF34の上端部を除く外周部分を構成するフランジ34Bと、底壁34Aとフランジ34Bとを接続する側壁34Cとを含んで構成されている。そして、フランジ34Bの外周縁部がドアアウタパネル32の外周縁部にヘミング加工によって結合されている。また、側壁34Cにおいてサイドドア20の前端部分を構成する壁部が前壁34C1とされており、前壁34C1は略ドア前後方向を板厚方向として配置されている。
(ベルトラインアウタRF)
ドアアウタパネル32における上端部のドア内側、かつ環状RF34の上端部のドア外側にはベルトラインアウタRF36が設けられている。ベルトラインアウタRF36は、サイドドア20の厚み方向を板厚方向としてドア前後方向に延在されている。そして、ベルトラインアウタRF36が、環状RF34に接合されている。これにより、サイドドア20(ドアアウタアッシー30)の上端部がベルトラインアウタRF36によって補強されている。
(ハンドルRF)
ハンドルRF38は、ドアアウタパネル32のアウトサイドハンドル部32H(図2参照)に対しドア内側、かつ環状RF34に対しドア外側に設けられている。ハンドルRF38は、ドア厚み方向を板厚方向にして配置された側面視で扁平な略楕円形状の部材であり、ベルトラインアウタRF36と接合されることでベルトラインアウタRF36と一体化されている。そして、ハンドルRF38には、図示しないアウトサイドドアハンドルが固定されている。なお、ハンドルRF38及びベルトラインアウタRF36は、一枚の板材から形成されていてもよい。
(デントRF)
デントRF40は、環状RF34とドアアウタパネル32との間において、サイドドア20の略厚み方向を板厚方向にして、ドア前後方向に延在されている。また、デントRF40は、環状RF34の開口部45におけるドア上下方向中間部を跨ぐように配置されて、環状RF34の前端部と後端部との間に架け渡されている。そして、デントRF40の前端部及び後端部が環状RF34に接合されている。
(インパクトビーム)
インパクトビーム42は、金属製(本実施形態では、アルミ系の金属)とされている。このインパクトビーム42は、デントRF40のドア下側に配置されると共に、ドア前後方向に延在された中空の略矩形柱状に形成されている。具体的には、図14に示されるように、インパクトビーム42は、サイドドア20の厚み方向に対向して配置された内壁42A及び外壁42Bと、ドア上下方向に対向して配置された上壁42C及び下壁42Dと、を含んで構成されている。そして、上壁42Cは、内壁42A及び外壁42Bの上端に対してドア下側に配置されると共に、下壁42Dは、内壁42A及び外壁42Bの下端に対してドア上側に配置されている。つまり、内壁42A及び外壁42Bの上端部が上壁42Cよりもドア上側に突出されると共に、内壁42A及び外壁42Bの下端部が下壁42Dよりもドア下側に突出されている。
そして、インパクトビーム42の前端部は、第1ブラケット44及び第2ブラケット46を介して環状RF34の前端部に連結されている。また、インパクトビーム42の後端部は、第3ブラケット48を介して環状RF34の後端部に連結されている。
<ドアインナアッシー>
他方、図3及び図4に示されるように、ドアインナアッシー50は、ドアインナパネル52と、ベルトラインインナリインフォースメント54(以下、「ベルトラインインナRF54」と称する)と、ロックリインフォースメント56(以下、「ロックRF56」と称する)と、を含んで構成されている。ドアインナパネル52及びベルトラインインナRF54は、繊維強化樹脂(本実施形態では、CFRP(carbon-fiber-reinforced plastic;炭素繊維強化樹脂))で構成されており、ロックRF56は、金属製の板材(本実施形態では、アルミ系の板材)で構成されている。すなわち、樹脂製のドアインナパネル52に樹脂製のベルトラインインナRF54及び金属製のロックRF56などを取付けることにより、ドアインナアッシー50が構成されている。
(ドアインナパネル)
図1及び図5に示されるように、ドアインナパネル52は、環状RF34の底壁34Aの全体をドア内側から覆うように略矩形板状にされており、環状RF34の開口部45がドアインナパネル52によって塞がれている。また、ドアインナパネル52は、ドア外側へ開放された凹状に形成されており、ドアインナパネル52の上端部を除く外周部が複数の締結部材によって環状RF34の外周部に締結固定されている。
なお、図3〜図5に示されるように、ドアインナパネル52のドア前側部分及びドア後側部分には、一対のサービスホール52Aが形成されており、ドアインナパネル52とドアアウタパネル32との間に配置された部品などの配線作業などが可能になっている。また、ドアインナアッシー50のドア内側には、ドアトリム74(図13及び図14参照)が設けられている。
(ベルトラインインナRF)
図3に示されるように、ベルトラインインナRF54は、ドアインナパネル52の上端部のドア外側に設けられている。ベルトラインインナRF54は、繊維強化樹脂材(本実施形態では、CFRP(carbon-fiber-reinforced plastic;炭素繊維強化樹脂))で製作されている。ベルトラインインナRF54は、ドア前後方向に延在された板状に形成されると共に、サイドドア20の厚み方向を板厚方向として配置されている。そして、ベルトラインインナRF54が、ドアインナパネル52の上端部に結合されている。これにより、サイドドア20(ドアインナアッシー50)の上端部がベルトラインインナRF54によって補強されている。なお、ベルトラインインナRF54を金属製にして構成してもよい。
(ロックRF)
ロックRF56は、金属の板材(本実施形態では、アルミ系の板材)とされて、ドア上側から見てドアインナパネル52に沿うように略クランク状に屈曲されている。具体的には、ロックRF56は、サイドドア20の厚み方向を板厚方向にして配置された取付壁56Aと、取付壁56Aの前端からドア内側へ延出された中間壁56Bと、中間壁56Bのドア内側端からドア前側へ延出された前壁56Cと、を含んで構成されている。そして、ロックRF56が接着剤等を介してドアインナパネル52に結合されている。また、取付壁56Aには、ボルトが挿通される挿通孔が形成されている。
なお、ロックRF56には、図示しないドアロック装置がドア外側から取付けられている。そして、ドアロック装置のラッチ(図示省略)が、車両本体に固定されたストライカ(図示省略)に係合されることで、サイドドア20が車両本体にロックされるように構成されている。
―細部構造―
次に、図5に示された各切断線に対応する断面図である図6〜図14を用いて、サイドドア20の細部構造について説明する。
図6には、ベルトラインアウタRF36の前端部周辺の構造が示されている。この図に示されるように、ベルトラインアウタRF36の前端部は、環状RF34の前壁34C1まで延設されている。そして、ベルトラインアウタRF36の前端部は、ドア外側へ向けて屈曲されている。具体的には、ベルトラインアウタRF36は、ドア厚み方向を板厚方向にした溶接壁部36Aと、溶接壁部36Aの前端から略ドア外側へ向けて延設された締結壁部36Bと、を含んで構成されている。そして、ベルトラインアウタRF36の溶接壁部36Aは、環状RF34の底壁34Aにドア外側から重ね合された状態で溶接打点Pにおいて溶接されている。
ベルトラインアウタRF36の締結壁部36Bは、環状RF34の前壁34C1と重ね合されている。具体的には、環状RF34の前壁34C1の後面と、ベルトラインアウタRF36の締結壁部36Bの前面とが接触している。また、ベルトラインアウタRF36の締結壁部36Bのドア後側には、金属製の板材(本実施形態では、アルミ系の板材)により構成されたヒンジリテーナアッパ62が設けられている。ヒンジリテーナアッパ62は略ドア前後方向を板厚方向として配置されており、ヒンジリテーナアッパ62の前面がベルトラインアウタRF36の締結壁部36Bの後面に接合されている。また、ヒンジリテーナアッパ62の後面には、ヒンジ固定用ナットN1が固定されている。
他方、環状RF34の前壁34C1のドア前側には、フロントピラー80(車両本体)に固定された上側ヒンジ64が設けられている。そして、上側ヒンジ64、環状RF34の前壁34C1、ベルトラインアウタRF36の締結壁部36B及びヒンジリテーナアッパ62には、ヒンジ固定用ナットN1に対応した位置において、挿通孔がそれぞれ貫通形成されており、ヒンジ固定用ボルトB1が各挿通孔を挿通し且つヒンジ固定用ナットN1に螺合されている。これにより、ヒンジリテーナアッパ62、ベルトラインアウタRF36の前端部である締結壁部36B、環状RF34及び上側ヒンジ64がヒンジを固定するための締結部材で共締めされている。また、これにより、環状RF34が上側ヒンジ64を介して車両本体に連結されて、ドアアウタアッシー30(サイドドア20)が車両本体に開閉可能に支持されている。
図7には、ベルトラインアウタRF36の後端部36C周辺の構造が示されている。この図に示されるように、ベルトラインアウタRF36の後端部36Cは、環状RF34の底壁34Aの後端部付近まで延設されており、環状RF34の底壁34Aにドア外側から重ね合されている。また、環状RF34の底壁34AにおけるベルトラインアウタRF36の後端部が重ね合されている部分のドア内側には、ロックRF56の取付壁56Aが配置されている。さらにドア内側には、ドアインナパネル52が配置されている。そして、ベルトラインアウタRF36、環状RF34、ロックRF56及びドアインナパネル52には、固定用ナットN2に対応した位置において、挿通孔がそれぞれ貫通形成されており、固定用ボルトB2が各挿通孔を挿通し且つ固定用ナットN2に螺合されている。これにより、ベルトラインアウタRF36の後端部36C、環状RF34、ロックRF56及びドアインナパネル52が、ドアインナアッシー50とドアアウタアッシー30とを締結するためのボルト(固定用ボルトB2)によって共締めされている。
図13には、サイドドア20の上部の構造がが示されている。この図に示されるように、ベルトラインアウタRF36は、ドア内側へ向けて開放されたハット形状とされている。具体的には、ベルトラインアウタRF36は、溶接によって環状RF34と接合された上側フランジ部36U及び下側フランジ部36Lと、上側フランジ部36Uの下端及び下側フランジ部36Lの上端を接続すると共にドア外側へ向けて凸となるように屈曲された本体部36Hと、を含んで構成されている。また、環状RF34の上部は、ベルトラインアウタRFとは逆方向のハット形状とされている。これにより、環状RF34とベルトラインアウタRF36とによって、断面が閉断面とされた構造がドアベルトラインに沿って形成されている。なお、上側フランジ部36U及び下側フランジ部36Lにおいては、ドア前後方向に沿って所定の間隔を開けてスポット溶接されており、スポット溶接されていない部分(隣り合うスポット溶接部の間の部分)では、ベルトラインアウタRF36と環状RF34とは若干離間されている。そのため、図8に示される断面おいては、下側フランジ部36Lと環状RF34とが離間して表わされている。
図8には、サイドドア20のアウトサイドハンドル周辺の構造が示されている。この図に示されるように、環状RF34の底壁34Aのドア外側には、ハンドルRF38の後端部38Rが配置されている。また、環状RF34の底壁34Aのドア内側には、ロックRF56の取付壁56Aが配置されている。すなわち、ハンドルRF38は、ベルトラインアウタRF36と接合されており、ハンドルRF38の後端部38Rは環状RF34におけるロックRF56の取付壁56Aが配置される位置にまで延設されている。また、ロックRF56の取付壁56Aのドア内側には、ドアインナパネル52が配置されている。そして、ハンドルRF38の後端部38Rのドア外側にはナットN2が固定されている。ハンドルRF38の後端部38R、環状RF34の底壁34A、ロックRF56の取付壁56A及びドアインナパネル52には、固定用ナットN2に対応した位置において、挿通孔がそれぞれ貫通形成されており、固定用ボルトB2が各挿通孔を挿通し且つ固定用ナットN2に螺合されている。これにより、ハンドルRF38、環状RF34、ロックRF56及びドアインナパネル52が、ドアインナアッシー50とドアアウタアッシー30とを締結するためのボルト(固定用ボルトB2)によって共締めされている。
図9には、デントRF40の前端部40F周辺の構造が示されており、図10には、デントRF40の後端部40R周辺の構造が示されている。図9に示されるように、環状RF34のフランジ34Bは、ドアアウタパネル32の前端部においてヘミング加工により接合されているフランジ前部34B1と、ドアアウタパネル32と離間されると共にドアアウタパネル32と略平行とされたフランジ後部34B2と、を含んで構成されている。そして、環状RF34のフランジ後部34B2にデントRF40の前端部40Fがドア外側から重ね合された状態で溶接打点Pにおいて溶接されている。
また、図10に示されるように、デントRF40は、後部においてドア内側へ向けて傾斜されている。そして、デントRF40の後端部40Rは、環状RF34の底壁34Aのドア外側の面と接触している。そして、環状RF34の底壁34AにおけるデントRF40の後端部40Rと接触している部分のドア内側には、ロックRF56の取付壁56Aが配置されている。さらに、ロックRF56の取付壁56Aのドア内側には、ドアインナパネル52が配置されている。デントRF40の後端部40Rにおけるドア外側の面には固定用ナットN2が固定されている。そして、デントRF40の後端部40R、環状RF34の底壁34A、ロックRF56の取付壁56A及びドアインナパネル52には、固定用ナットN2に対応した位置において、挿通孔がそれぞれ貫通形成されており、固定用ボルトB2が各挿通孔を挿通し且つ固定用ナットN2に螺合されている。これにより、デントRF40の後端部40R、環状RF34、ロックRF56及びドアインナパネル52が、ドアインナアッシー50とドアアウタアッシー30とを締結するためのボルト(固定用ボルトB2)によって共締めされている。
図11には、インパクトビーム42の前端部周辺の構造が示されている。この図に示されるように、インパクトビーム42の前端部における内壁42Aには、第1ブラケット44及び第2ブラケット46が締結固定されている。具体的には、インパクトビーム42の内壁42Aのドア内側に第2ブラケット46が配置され、更に第2ブラケット46のドア内側に第1ブラケット44が配置されている。そして、インパクトビーム42の前端部における内壁42AにナットN3がカシメ固定されており、ボルトB3がナットN3に螺合されることで、内壁42Aに第2ブラケット46及び第1ブラケット44が締結固定されている。
第1ブラケット44は、ドア厚み方向を板厚方向とする後側接合部44Aと、後側接合部44Aの前端からドア内側へ向けて傾斜された余長部44Bと、余長部44Bの前端からドア前方に向けて延設された前側溶接部44Cと、前側溶接部44Cの前端からドア外側方向へ向けて傾斜されたヒンジ側締結部44Dと、を含んで構成されている。そして、前側溶接部44Cと環状RF34の底壁34Aとが溶接打点Pにおいて溶接されている。
また、ヒンジ側締結部44Dのドア後側には、金属製の板材(本実施形態では、アルミ系の板材)により構成されたヒンジリテーナロア66が設けられている。ヒンジリテーナロア66は略ドア前後方向を板厚方向として配置されており、ヒンジリテーナロア66の前面が第1ブラケット44のヒンジ側締結部44Dの後面に接合されている。また、ヒンジリテーナアッパ62の後面には、ヒンジ固定用ナットN1が固定されている。
他方、環状RF34の前壁34C1のドア前側には、フロントピラー80(車両本体)に固定された下側ヒンジ68が設けられている。そして、ヒンジリテーナロア66、下側ヒンジ68、環状RF34の前壁34C1、及び第1ブラケット44のヒンジ側締結部44Dには、ヒンジ固定用ナットN1に対応した位置において、挿通孔がそれぞれ貫通形成されており、ヒンジ固定用ボルトB1が各挿通孔を挿通し且つヒンジ固定用ナットN1に螺合されている。これにより、第1ブラケット44、ヒンジリテーナロア66、環状RF34と、車両本体に固定された下側ヒンジ68とがヒンジを固定するための締結部材(ヒンジ固定用ボルトB1及びヒンジ固定用ナットN1)によって共締めされている。また、これにより、環状RF34が下側ヒンジ68を介して車両本体に連結されて、ドアアウタアッシー30(サイドドア20)が車両本体に開閉可能に支持されている。
第2ブラケット46は、金属の板材(本実施形態では、アルミ系の板材)で構成されて、ドア上側から見て略クランク状に屈曲されている。具体的には、第2ブラケット46の前端部が、第2ブラケット46の後端部よりもドア外側に配置されるように、第2ブラケット46がクランク状に屈曲されている。これにより、第2ブラケット46は、ドア厚み方向を板厚方向とする後側接合部46Aと、後側接合部46Aの前端からドア内側へ向けて傾斜されてその後さらにドア外側へ向けて傾斜された余長部46Bと、余長部46Bの前端からドア前方に向けて延設された前側溶接部46Cと、を含んで構成されている。また、第2ブラケット46の前端部である前側溶接部46Cが、環状RF34のフランジ34B(フランジ後部34B2)とドアアウタパネル32との間に配置されて、環状RF34のフランジ後部34B2にドア外側から重ね合された状態で溶接打点Pにおいて溶接されている。
図12には、インパクトビーム42の後端部周辺の構造が示されている。この図に示されるように、インパクトビーム42の後端部における内壁42Aが、第3ブラケット48を介して環状RF34の後端部における底壁34Aに連結されている。この第3ブラケット48は、金属の板材(本実施形態では、アルミ系の板材)で構成されて、略ドア厚み方向を板厚方向として環状RF34の底壁34Aのドア外側に接合されている。そして、インパクトビーム42の後端部における内壁42AにナットN3がカシメ固定されており、ボルトB3がナットN3に螺合されることで、内壁42Aが第3ブラケット48を介して環状RF34の後端部に締結固定されている。
また、第3ブラケット48の後端部48Rは、環状RF34におけるロックRF56と重ね合された部分まで延在している。第3ブラケット48の後端部48Rのドア外側の面にはナットN2が固定されている。そして、第3ブラケット48の後端部48R、環状RF34及びドアインナパネル52には、ナットN2に対応した位置において、挿通孔がそれぞれ貫通形成されており、ボルトB2が各挿通孔を挿通し且つナットN2に螺合されている。これにより、第3ブラケット48、環状RF34、ロックRF56及びドアインナパネル52が、ドアインナアッシー50とドアアウタアッシー30とを締結するためのボルト(固定用ボルトB2)によって共締めされている。
<作用・効果>
次に、本実施形態の車両用ドア構造の作用及び効果について説明する。
本実施形態の車両用ドア構造Sでは、図1、図2及び図5に示されるように、サイドドア20の意匠面を構成する金属製のドアアウタパネル32のドア内側に金属製の環状RF34が設けられている。環状RF34は、ドアアウタパネル32の外周部を沿うような環状を成しており、ドアアウタパネル32の外周部に接合されている。そして、環状RF34のドア内側には繊維強化樹脂製のドアインナパネル52が設けられており、ドアインナパネル52は環状RF34に締結固定されている。
そして、環状RF34には、ドア前後方向に延びる補強部材(ベルトラインアウタRF36、デントRF40、インパクトビーム42)が接合されている。このため、例えば車両の衝突時に、ドア前後方向に延びる補強部材に荷重が入力された場合、延性のある金属で構成された環状RFで荷重を受けることができる。その結果、繊維強化樹脂製のドアインナパネル52へ入力される荷重が低減し、ドアインナパネル52に割れが発生することが抑制される。
また、本実施形態の車両用ドア構造Sでは、図6に示されるように、ベルトラインアウタRF36の前端部である締結壁部36B、ヒンジリテーナアッパ62、環状RF34及び車両本体に固定された上側ヒンジ64が、締結部材(ヒンジ固定用ボルトB1及びヒンジ固定用ナットN1)によって共締めされている。このため、衝突時にベルトラインアウタRF36に入力された荷重は、上側ヒンジ64を介して車両本体(フロントピラー80)に伝達される。
また、本実施形態の車両用ドア構造Sでは、図7に示されるように、ベルトラインアウタRF36の後端部36C、環状RF34、ロックRF56及びドアインナパネル52が締結部材(ボルトB2及びナットN2)によって共締めされている。このため、衝突時にベルトラインアウタRF36に入力された荷重は、ドアロック装置を介して車両本体に伝達される。
また、本実施形態の車両用ドア構造Sでは、図1に示されるように、ベルトラインアウタRF36とハンドルRF38が接合されることにより一体化され、更に、図8に示されるように、ハンドルRF38の後端部38R、環状RF34、ロックRF56及びドアインナパネル52が締結部材(ボルトB2及びナットN2)によって共締めされている。このため、衝突時にベルトラインアウタRF36に入力された荷重は、ドアロック装置を介して車両本体に伝達される。
また、本実施形態の車両用ドア構造Sでは、図9及び図10に示されるように、デントRF40の前端部40Fは環状RF34と接合されており、かつ、デントRF40の後端部40Rは環状RF34、ロックRF56及びドアインナパネル52と締結部材(ボルトB2及びナットN2)によって共締めされている。このため、衝突時にデントRF40に入力された荷重は、ヒンジ及びドアロック装置を介して車両本体に伝達される。
また、本実施形態の車両用ドア構造Sでは、図11に示されるように、インパクトビーム42の前端部に第1ブラケット44及び第2ブラケット46が締結固定されている。そして、第1ブラケット44は、環状RF34に溶接され、更に、第1ブラケット44、ヒンジリテーナロア66、環状RF34と、車両本体に固定された下側ヒンジ68とが締結部材によって共締めされている。また、第2ブラケット46の前端部は環状RF34に接合されている。このため、衝突時にインパクトビーム42に入力された荷重は、下側ヒンジ68を介して車両本体に伝達される。
また、本実施形態の車両用ドア構造Sでは、インパクトビーム42の前端部と環状RF34とを連結する第1ブラケット44及び第2ブラケット46には、ドア前後方向に対する余長が設けられている。このため、インパクトビーム42に衝突荷重が入力された場合、第1ブラケット44及び第2ブラケット46がドア前後方向に延びるように変形することで衝突エネルギーが吸収される。
また、本実施形態の車両用サイドドア構造では、図12に示されるように、インパクトビーム42の後端部に第3ブラケット48が締結されている。そして、第3ブラケット48は、環状RF34、ロックRF56、ドアインナパネル52と共締めされている。このため、衝突時にインパクトビーム42に入力された荷重は、ドアロック装置を介して車両本体に伝達される。
<組付手順、その他の効果>
次に、サイドドア20の組付手順を説明しつつ、上述した作用及び効果以外の作用及び効果についても説明する。
上記のように構成されたサイドドア20を車両本体に組付けるときには、先ず、サイドドア20のドアアウタアッシー30及びドアインナアッシー50をそれぞれアッシー状態にしておく。なお、ドアアウタアッシー30のアッシー状態では、ドアアウタパネル32のドア内側に環状RF34が設けられており、環状RF34のフランジ34Bの外周部がドアアウタパネル32の外周部に結合されている。また、ドアアウタパネル32及び環状RF34は、それぞれアルミ系の金属材で構成されている。
そして、ドアアウタアッシー30における環状RF34の前端部に上側ヒンジ64及び下側ヒンジ68を取付けて、ドアアウタアッシー30を車両本体に連結させる。具体的には、ヒンジリテーナアッパ62及びヒンジリテーナロア66に固定されたヒンジ固定用ナットN1にヒンジ固定用ボルトB1を螺合させて、ドアアウタアッシー30が車両本体に開閉可能に組付けられる。そして、ドアアウタアッシー30が車両本体に開閉可能に組付けられた状態で、ドアアウタアッシー30(サイドドア20)をオンライン塗装する。
ところで、ドアアウタアッシー30(サイドドア20)のオンライン塗装では、ドアアウタアッシー30が高温下(例えば、180℃)に晒されることになる。このため、環状RF34の線膨張係数とドアアウタパネル32の線膨張係数とが異なると、ドアアウタアッシー30のオンライン塗装時に、環状RF34とドアアウタパネル32との間に熱膨張の差が生じる。この場合には、環状RF34とドアアウタパネル32との結合部分が剥がれたり、ドアアウタパネル32に歪が生じる可能性がある。
ここで、ドアアウタパネル32及び環状RF34は、上述したように、同種の金属製(アルミ製)とされている。このため、ドアアウタパネル32の線膨張係数と環状RF34の線膨張係数とを同じにできる。よって、サイドドア20のオンライン塗装時にドアアウタアッシー30が高温下に晒されても、環状RF34とドアアウタパネル32との間に熱膨張差が生じることを抑制できる。これにより、環状RF34及びドアアウタパネル32の結合部分が剥がれることを抑制できると共に、ドアアウタパネル32に歪が生じることを抑制することができる。したがって、ドアアウタアッシー30(サイドドア20)を良好にオンライン塗装することができる。
そして、ドアアウタアッシー30をオンライン塗装した後に、ドアアウタアッシー30の環状RF34にドアインナアッシー50を締結固定する。これにより、繊維強化樹脂製とされたドアインナパネル52がドアアウタアッシー30に固定される。
このように、本実施形態に係る車両用ドア構造Sでは、金属製(アルミ製)のドアアウタパネル32に金属製(アルミ製)の環状RF34を結合させて、ドアアウタアッシー30がアッシー状態にされ、環状RF34においてドアアウタアッシー30が車両本体に連結される。さらに、車両用ドア構造Sでは、繊維強化樹脂製とされたドアインナパネル52が環状RF34に締結固定される。このため、上述したように、ドアインナパネル52をドアアウタアッシー30から取り外した状態で(換言すると、ドアインナパネル52をドアアウタアッシー30に締結固定する前に)サイドドア20をオンライン塗装することができる。そして、サイドドア20のオンライン塗装後にドアインナパネル52を環状RF34に組付ける(締結固定する)ことができる。
また、車両用ドア構造Sでは、上述したように、ドアアウタパネル32に環状RF34が結合されており、環状RF34が上側ヒンジ64及び下側ヒンジ68を介して車両本体に組付けられている。このため、例えば、金属製(アルミ製)の環状RF34を塑性変形させることで、車両本体に対するサイドドア20の位置等を微調整しつつサイドドア20を車両本体に組付けることができる。以下、この点について、環状RF34が省略された比較例と比較しつつ説明する。すなわち、比較例では、環状RF34が省略されているため、ドアインナパネル52にドアアウタパネル32を結合すると共に、ドアインナパネル52が上側ヒンジ64及び下側ヒンジ68を介して車両本体に連結されるようになる。そして、ドアインナパネル52は繊維強化樹脂製であるため、ドアインナパネル52を車両本体に連結させるときに、ドアインナパネル52を塑性変形させることができない。このため、ドアインナパネル52を車両本体に連結させるときに、車両本体に対するサイドドア20の位置等を微調整することが困難となる。
これに対して、本実施形態では、金属製(アルミ製)の環状RF34が上側ヒンジ64及び下側ヒンジ68を介して車両本体に組付けられている。このため、ドアインナパネル52を車両本体に連結させるときに、金属製(アルミ製)の環状RF34を塑性変形させることで、車両本体に対するサイドドア20の位置等を微調整することができる。したがって、ドアインナパネル52を繊維強化樹脂製にした場合でも、車両本体に対するサイドドア20の位置等を微調整しつつサイドドア20を車両本体に組付けることができる。
また、環状RF34、ベルトラインアウタRF36、第1ブラケット44、ヒンジリテーナロア66及びヒンジリテーナアッパ62が、それぞれ金属製(アルミ製)とされている。このため、上記比較例と比べて、ヒンジ固定用ボルトB1のねじ緩みの発生を抑制することができる。すなわち、上記比較例では、繊維強化樹脂製のドアインナパネル52を介してヒンジがヒンジリテーナアッパ及びヒンジリテーナロアにヒンジ固定用ボルトB1及びヒンジ固定用ナットN1によって固定されるようになる。このため、ヒンジ固定用ボルトB1及びヒンジ固定用ナットN1による締付力によってドアインナパネル52にクリープが生じると、ヒンジ固定用ボルトB1においてねじ緩みが発生する可能性がある。これに対して、本実施形態では、環状RF34が金属製(アルミ製)とされているため、環状RF34にクリープが生じ難くなる。これにより、上記比較例と比べて、ヒンジ固定用ボルトB1のねじ緩みの発生を抑制することができる。
また、本実施形態では、ドアインナパネル52が環状RF34に締結固定される構造となっている。このため、ドアインナパネル52のロックRF56に固定されるドアロック装置や図示しないレギュレータアッシー等の機能部品をドア外側から組付けて、その後にドアインナパネル52を環状RF34に締結固定することができる。これにより、サイドドア20における組付性を向上することができる。また、ドアインナパネル52に形成されるサービスホール52Aを少なく(小さく)することができる。すなわち、通常、上記レギュレータアッシー等を取り付けるために、ドアインナパネル52の略中央部に比較的大きなサービスホールを形成する必要がある。これに対して、本実施形態では、レギュレータアッシーをドア外側から組付けることができるため、当該サービスホールを省略することができる。その結果、サイドドア20における剛性を高くできると共に、サイドドア20におけるNV特性を向上することができる。
さらに、本実施形態では、ドアインナパネル52が繊維強化樹脂製とされており、ドアインナパネル52のドア内側にドアトリム74が配置されている。このため、ドアインナパネル52をドアトリム74の一部を構成するように形成することで、ドアトリム74の小型化を図ることができる。
〔上記実施形態の補足説明〕
なお、本実施形態では、ドアアウタパネル32及び環状RF34が同種の金属製(アルミ製)とされているが、ドアアウタパネル32と環状RF34とを異種金属によって構成してもよい。この場合には、ドアアウタパネル32の線膨張係数と環状RF34の線膨張係数とが異なるため、オンライン塗装時に両者に熱膨張の差が生じるが、この熱膨張の差を吸収する構造を別途設けてもよい。
また、本実施形態では、ドア前後方向に延びる補強部材としてのベルトラインアウタRF36、デントRF40及びインパクトビーム42が、環状RF34の底壁34A又はフランジ34Bに対し、ドア外側から重ね合された状態で環状RF34に接合されているが、本発明のこれに限られない。例えば、ドア前後方向に延びる補強部材が、環状RF34の底壁34Aに対し、ドア内側から重ね合された状態で環状RF34に接合されていてもよい。
20 サイドドア(車両ドア)
32 ドアアウタパネル
34 環状RF(環状リインフォースメント)
36 ベルトラインアウタRF(ベルトラインアウタリインフォースメント)
36B 締結壁部(前端部)
36C 後端部
38 ハンドルRF(ハンドルリインフォースメント)
40 デントRF(デントリインフォースメント)
40F 前端部
40R 後端部
42 インパクトビーム
44 第1ブラケット
44D ヒンジ側締結部(前端部)
46 第2ブラケット
48 第3ブラケット
52 ドアインナパネル
56 ロックRF(ロックリインフォースメント)
62 ヒンジリテーナアッパ
64 上側ヒンジ
66 ヒンジリテーナロア
68 下側ヒンジ
80 フロントピラー(車両本体)
B1 ヒンジ固定用ボルト(締結部材)
B2 ボルト(締結部材)
B3 ボルト(締結部材)
N1 ヒンジ固定用ナット(締結部材)
N2 ナット(締結部材)
N2 ナット(締結部材)
N3 ナット(締結部材)

Claims (7)

  1. 車両ドアの意匠面を構成する金属製のドアアウタパネルと、
    前記ドアアウタパネルのドア内側に設けられ、前記ドアアウタパネルの外周部を沿うような環状を成して当該外周部に結合されると共に、ドア前後方向に延びる一又は複数の補強部材が接合された金属製の環状リインフォースメントと、
    前記環状リインフォースメントのドア内側に設けられ、前記環状リインフォースメントに締結固定された繊維強化樹脂製のドアインナパネルと、
    を備える車両用ドア構造。
  2. 車両ドアの上端部に設けられた前記補強部材としてのベルトラインアウタリインフォースメントと、
    前記ベルトラインアウタリインフォースメントの前端部に固定されたヒンジリテーナアッパと、
    をさらに備え、
    前記ベルトラインアウタリインフォースメントの前記前端部、前記ヒンジリテーナアッパ及び前記環状リインフォースメントと、車両本体に固定された上側ヒンジとが締結部材によって共締めされている、
    請求項1に記載の車両用ドア構造。
  3. 車両ドアの上端部に設けられた前記補強部材としてのベルトラインアウタリインフォースメントと、
    前記ドアインナパネルのドア後部におけるドア外側に設けられ、ドアロック装置が取付けられる金属製のロックリインフォースメントと、
    をさらに備え、
    前記ベルトラインアウタリインフォースメントの後端部、前記環状リインフォースメント、前記ドアインナパネル及び前記ロックリインフォースメントが締結部材によって共締めされている、
    請求項1に記載の車両用ドア構造。
  4. 車両ドアの上端部に設けられた前記補強部材としてのベルトラインアウタリインフォースメントと、
    前記ドアインナパネルのドア後部におけるドア外側に設けられ、ドアロック装置が取付けられる金属製のロックリインフォースメントと、
    前記ベルトラインアウタリインフォースメントと一体化され、車両ドアのアウトサイドハンドルが固定されるハンドルリインフォースメントと、
    をさらに備え、
    前記ハンドルリインフォースメント、前記環状リインフォースメント、前記ロックリインフォースメント及び前記ドアインナパネルが締結部材によって共締めされている、
    請求項1に記載の車両用ドア構造。
  5. 車両ドアのドア上下方向中間部に設けられた前記補強部材としてのデントリインフォースメントと、
    前記ドアインナパネルのドア後部におけるドア外側に設けられ、ドアロック装置が取付けられる金属製のロックリインフォースメントと、
    をさらに備え、
    前記デントリインフォースメントの前端部は、前記環状リインフォースメントに溶接されており、
    前記デントリインフォースメントの後端部、前記環状リインフォースメント、前記ロックリインフォースメント及び前記ドアインナパネルは、締結部材によって共締めされている、
    請求項1に記載の車両用ドア構造。
  6. 車両ドアのドア上下方向中間部より下方に設けられた前記補強部材としてのインパクトビームと、
    前記インパクトビームの前端部に締結固定された第1ブラケット及び第2ブラケットと、
    前記第1ブラケットの前端部に固定されたヒンジリテーナロアと、
    をさらに備え、
    前記第1ブラケットは、前記環状リインフォースメントに溶接されており、
    前記第2ブラケットの前端部は、前記環状リインフォースメントに溶接されており、
    前記第1ブラケットの前端部、前記ヒンジリテーナロア、前記環状リインフォースメントと、車両本体に固定された下側ヒンジとが締結部材によって共締めされている、
    請求項1に記載の車両用ドア構造。
  7. 車両ドアのドア上下方向中間部より下方に設けられた前記補強部材としてのインパクトビームと、
    前記インパクトビームの後端部に締結固定された第3ブラケットと、
    前記ドアインナパネルのドア後部におけるドア外側に設けられ、ドアロック装置が取付けられる金属製のロックリインフォースメントと、
    をさらに備え、
    前記第3ブラケット、前記環状リインフォースメント、前記ロックリインフォースメント及び前記ドアインナパネルは、締結部材によって共締めされている、
    請求項1に記載の車両用ドア構造。
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