JP2017052398A - 車両用ドア構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ドアアウタパネルとドアインナパネルとを備える車両用ドア構造において、車両用ドアを軽量化すると共にドアアウタパネルに歪みが発生することを抑制する。【解決手段】車両用ドア構造Ｓは、車両用ドアの意匠面を構成する金属製のドアアウタパネル１４と、ドアアウタパネル１４に対してドア厚み方向内側に設けられたドアインナパネル１６であって、ドアアウタパネル１４の外周部に沿って形成され、外周部に接合された金属製の金属製インナ１８と、金属製インナ１８におけるドア厚み方向に略直交する内側フランジ部１８Ｉが埋め込まれた状態で金属製インナ１８と一体化された繊維強化樹脂製の樹脂製インナ１９と、を含んで構成されたドアインナパネル１６と、を備える。【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、ドアアウタパネル、ドアインナパネル及びドアガードビームを備える車両ドア構造であって、ドアインナパネルを樹脂製とし、ドアガードビームを取付ける部分に金属製の取付部材を設けたものが開示されている。

特開２００６−２７３２７２号公報

上記した車両用ドア構造では、ドアインナパネルを樹脂製とすることで車両用ドアの軽量化を図っている。しかしながら、上記した車両用ドア構造では、車両用ドアが高温下（例えば摂氏１５０度）に曝された場合、金属製のドアアウタパネルと樹脂製のドアインナパネルとの線膨張率の差により、金属製のドアアウタパネルに歪みが発生する懸念がある。

本発明は上記事実を考慮し、ドアアウタパネルとドアインナパネルとを備える車両用ドア構造において、車両用ドアを軽量化すると共にドアアウタパネルに歪みが発生することを抑制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、車両用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に対してドア厚み方向内側に設けられたドアインナパネルであって、前記ドアアウタパネルの外周部に沿って形成され、前記外周部に結合された金属製の金属製インナと、前記金属製インナにおけるドア厚み方向に略直交する方向を向いた内側フランジ部が埋め込まれた状態で前記金属製インナと一体化された繊維強化樹脂製の樹脂製インナと、を含んで構成された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、ドアアウタパネルに対しドア厚さ方向内側に設けられたドアインナパネルが、繊維強化樹脂製の樹脂製インナを含んで構成されている。このため、ドアインナパネルを金属のみで形成した場合と比較して、車両用ドアを軽量化することができる。

また、ドアインナパネルの金属製インナがドアアウタパネルの外周部と結合されている。つまり、ドアインナパネルとドアアウタパネルとの結合は、金属同士による結合となっている。このため、例えばオンライン塗装時など、車両用ドアが高温の状況下に置かれた場合でも、線膨張率の差によるドアアウタパネルの歪みが発生しにくい。

すなわち、金属と樹脂とでは線膨張率が大きく異なるため、仮に、金属製のドアアウタパネルの外周部に樹脂製のドアインナパネルの外周部が接合されている場合、オンライン塗装時など高温下に曝されると、ドアアウタパネルに歪みが発生する懸念がある。これに対し、請求項１に記載の車両用ドア構造では、金属製のドアアウタパネルの外周部に金属製インナが接合されている。このため、両者を線膨張率が同一又は近似した金属で構成することができる。その結果、車両用ドアの意匠面を構成するドアアウタパネルに歪みが発生することが抑制され、車両の外観が損なわれない。

また、金属製インナのうち樹脂製インナに埋め込まれている内側フランジ部は、ドア厚み方向に略直交する方向を向いている。このため、金属製インナと樹脂製インナとにより構成されたドアインナパネルをインサート成形により製造しやすい。

以上説明したように、本発明に係る車両用ドア構造は、ドアアウタパネルとドアインナパネルとを備える車両用ドア構造において、車両用ドアが軽量化されると共にドアアウタパネルに歪み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。

実施形態の車両用ドア構造が適用されたサイドドアの前部を示し、車両上下方向に直交する平面で切断した様子を示す拡大断面図である。 実施形態の車両用ドア構造が適用されたサイドドアの全体を示し、車両上下方向に直交する平面で切断した様子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が適用されたサイドドア１２について説明する。

図１及び図２には、サイドドア１２を車両上下方向に直交する平面で切断した様子が示されている。図２はサイドドア１２の全体を示す平断面図であり、図１はサイドドア１２の前部を拡大して示す平断面図である。

以下、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＦＲをドア前方向、矢印ＯＵＴをドア厚さ方向外側とする。なお、サイドドア１２を閉めた状態では、ドア前方向が車両前方向と一致し、ドア厚さ方向外側が車両幅方向外側に一致する。また、以下の説明で、特記することなく上下、前後、内外の方向を記載した場合は、ドア上下方向の上下、ドア前後方向の前後、ドア厚さ方向の内外を示すものとする。

サイドドア１２は、ドア厚さ方向外側に設けられ、サイドドア１２が閉められた状態で車両の外観を構成する（車両用ドアの意匠面を構成する）金属製のドアアウタパネル１４と、ドアアウタパネル１４に対しドア厚さ方向内側に設けられたドアインナパネル１６と、を主要部として構成されている。さらに、ドアインナパネル１６は、金属で形成された金属製インナ１８と、繊維強化樹脂で形成された樹脂製インナ１９と、から構成されている。

金属製インナ１８は、ドアアウタパネル１４の外周部に沿うような環状に形成されており、中央に開口部を有する。そして、開口部を閉塞するように樹脂製インナ１９が設けられており、樹脂製インナ１９と金属製インナ１８とが一体化されている。なお、樹脂製インナ１９には図示しないサービスホールが形成されている。

具体的には、インサート成形、すなわち金型内に金属製インナ１８を配置し、樹脂製インナ１９となる樹脂を注入して硬化させることで、樹脂製インナ１９と金属製インナ１８とが一体化されている。これにより、金属製インナ１８の開口部の縁部に形成された内側フランジ部１８Ｉが、樹脂製インナ１９に埋め込まれた状態とされている。また、金属製インナ１８の内側フランジ部１８Ｉは、ドアアウタパネル１４の一般部１４Ａに対して略平行とされている。換言すると、金属製インナ１８の内側フランジ部１８Ｉは、ドア厚み方向に対して略直交する方向を向いている。以下、金属製インナ１８の内側フランジ部１８Ｉが樹脂製インナ１９に埋め込まれた状態となっている部分を、インサート成形部２０ということがある。

金属製インナ１８の内側フランジ部１８Ｉと樹脂製インナ１９の境界部分には、シール部材５０が設けられている（図２参照）。シール部材５０により、金属と樹脂との境界部分が露出しないようになっている。

金属製インナ１８の内側フランジ部１８Ｉのパネル外側（ドア厚み方向に垂直な平面において開口部から離れる方向側）には、ドア厚み方向外側に向かって延びる縦壁部１８Ｍが形成されている。そして、縦壁部１８Ｍのドア厚み方向外側端部からは、パネル外側に延びる外側フランジ部１８Ｏが形成されている。つまり、金属製インナ１８の外周部は、ドア厚み方向に対して略直交する方向を向く外側フランジ部１８Ｏとされている。すなわち、金属製インナ１８は、ドア厚み方向に延びる縦壁部１８Ｍと、縦壁部１８Ｍのドア厚み方向内側端部からパネル内側へ延びる内側フランジ部１８Ｉと、縦壁部１８Ｍのドア厚み方向外側からパネル外側に延びる外側フランジ部１８Ｏと、により構成されている。

金属製インナ１８の外側フランジ部１８Ｏは、ドアアウタパネル１４の外周部とヘミング結合されている。すなわち、ドアアウタパネル１４の外周部には、ドア厚み方向内側へ向けて折り曲げられた折り曲げ部１４Ｂが形成されている。そして、ドアアウタパネル１４の一般部１４Ａと折り曲げ部１４Ｂとの間に、金属製インナ１８の外周部の外側フランジ部１８Ｏが挟み込まれた状態とされている。

なお、上述したヘミング結合は、ドアアウタパネル１４の外周部の全周で行われているのではなく、ドア上側を除いた部分、つまりドア前側、ドア下側及びドア後側のドア側面視で略Ｕ字状となる範囲で行われている。これにより、サイドドア１２のドア上側端部では、ドアアウタパネル１４とドアインナパネル１６との間に隙間（図示省略）が設けられており、この隙間にドアガラス（図示省略）が挿通されることとなる。

また、サイドドア１２は、ドア厚み方向に垂直な方向に延びる梁部材としてのインパクトビーム３０を備えている。インパクトビーム３０は、ドア前後方向に延在する金属製のビーム本体部３２と、ビーム本体部３２の長手方向両端部に設けられた金属製の一対のビーム取付部３４、３５と、を含んで構成されている。一対のビーム取付部３４、３５は、金属製インナ１８に溶接やボルトなどにより結合されている。

次に、図１を用いて、サイドドア１２の前部の構造を説明する。

サイドドア１２の前部における金属製インナ１８の縦壁部１８Ｍ（前側縦壁部１８ＭＦ）には、後述するヒンジ本体２２及び前側ビーム取付部３４が、接合されている。

詳細には、金属製インナ１８の前側縦壁部１８ＭＦのドア後側の面には、前側ビーム取付部３４の前端部３４Ｆが重ね合されている。また、前側ビーム取付部３４の前端部３４Ｆのドア後側の面には、板状でかつ金属製のヒンジリテーナ３８が重ね合されている。そして、ヒンジリテーナ３８のドア後側の面には金属製のナット２８が溶接されている。

他方、金属製インナ１８の前側縦壁部１８ＭＦのドア前側の面には、平面視で略「Ｌ」字状に形成され、ドア前方側へ突出する先端部に上下方向を軸方向とする円筒部２２Ｃが一体に連設された金属製のヒンジ本体２２が設けられている。

そして、ヒンジ本体２２、金属製インナ１８の前側縦壁部１８ＭＦ、前側ビーム取付部３４の前端部３４Ｆ及びヒンジリテーナ３８には、それぞれボルト２６の軸部が挿通する貫通孔２２Ａ、１８Ａ、３４Ａ、３８Ａが設けられており、これら貫通孔にドア前側からボルト２６が螺合されている。

以上のように構成されて、金属製のヒンジ本体２２、金属製インナ１８の前側縦壁部１８ＭＦ、前側ビーム取付部３４の前端部３４Ｆ及びヒンジリテーナ３８により、すべての部材が金属で構成されたドアヒンジ部４０が設けられている。また、以上のように構成されて、インサート成形部２０は、ドアヒンジ部４０よりもドア厚さ方向内側に配置されている。

＜作用・効果＞
次に、本実施形態の車両用ドア構造Ｓ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、ドアアウタパネル１４に対しドア厚さ方向内側に設けられたドアインナパネル１６が、樹脂製インナ１９を含んで構成されている。このため、ドアインナパネルを金属のみで形成するのと比較して、サイドドア１２を軽量化することができる。

また、本実施形態の車両用ドア構造Ｓでは、金属製インナ１８の外側フランジ部１８Ｏがドアアウタパネル１４の外周部とヘミング結合されている。つまり、ドアインナパネル１６とドアアウタパネル１４との接合は、金属同士による結合となっている。このため、例えばオンライン塗装時など、サイドドア１２が高温の状況下に置かれた場合でも、線膨張差によるドアアウタパネル１４の歪みが発生しにくい。

すなわち、金属と樹脂とでは線膨張率が大きく異なるため、仮に、金属製のドアアウタパネルの外周部に樹脂製のドアインナパネルの外周部がヘミング結合されていると、オンライン塗装時など高温下に曝された場合に、ドアアウタパネルに歪みが発生する懸念がある。これに対し、本実施形態の車両用ドア構造Ｓでは、金属製のドアアウタパネル１４の外周部に金属製の金属製インナ１８の外周部がヘミング結合されている。このため、両者を線膨張率が同一又は近似した金属で構成することができる。その結果、車両用ドアの意匠面を構成するドアアウタパネル１４に歪みが発生することが抑制され、車両の外観を損なわない。

なお、ドアアウタパネル１４に歪みが発生することが抑制される代わりに、金属製インナ１８と樹脂製インナ１９と構成されたドアインナパネル１６に歪みが発生することが懸念される。しかし、ドアインナパネル１６のさらにドア厚み方向内側には、図示しないドアトリムが配置されるため、デメリットは少ない。

また、本実施形態の車両用ドア構造Ｓでは、金属製インナ１８の内側フランジ部１８Ｉは、ドアアウタパネル１４の一般部１４Ａに対し、略平行とされている。すなわち、金属製インナ１８の内側フランジ部１８Ｉは、ドア厚み方向に略直交する方向を向いている。このため、金属製インナ１８と樹脂製インナ１９とにより構成されたドアインナパネル１６をインサート成形により製造しやすい。また、インサート成形により金属製インナ１８と樹脂製インナ１９とが一体化されていることにより、ボルト等で固定する作業が不要であり、製造工程が簡素化されている。

また、本実施形態の車両用ドア構造Ｓでは、ボルト２６及びナット２８により締め付けられたヒンジ本体２２、金属製インナ１８の前側縦壁部１８ＭＦ、前側ビーム取付部３４及びヒンジリテーナ３８が、すべて金属製とされている。このため、締め付けられた部品（被締結物）に樹脂製の部品が含まれる場合と比較して、被締結物にクリープが発生しづらく、ボルト２６が緩むことが抑制されている。

また、本実施形態の車両用ドア構造Ｓでは、ヒンジ本体２２及びインパクトビーム３０が金属製インナ１８に接合されている。このため、車両衝突時などインパクトビーム３０に入力された衝突荷重を延性材料である金属製の部品を介して車体側へ伝達することができる。このため、脆性材料である繊維強化樹脂製の樹脂製インナ１９へ入力される荷重が低減される。

また、本実施形態の車両用ドア構造Ｓでは、金属製インナ１８の内側フランジ部１８Ｉと樹脂製インナ１９の境界部分には、シール部材５０が設けられており、シール部材５０により、金属と樹脂との境界部分が露出しないようになっている。このため、金属製インナ１８にガルバニック腐食が発生することが抑制されている。

〔上記実施形態の補足説明〕
なお、上記実施形態では、金属製インナ１８が、ドアアウタパネル１４の外周部に沿うような環状に形成されていたが、本発明はこれに限られない。ドアアウタパネルの外周部のうち、その全周に沿う形状でなくてもよく、例えば、ドアアウタパネルの外周部のうちドア上部を除いた部分に沿う形状、すなわち、ドア上方向に開放された略Ｕ字形状であってもよい。つまり、ドアインナパネルのうちドアアウタパネルの外周部と接合される部分のみが金属製とされていてもよい。

また、上記実施形態では、ドアアウタパネル１４と金属製インナ１８との結合が、ドアアウタパネル１４の外周部の全周で行われているのではなく、ドア上側を除いた部分、つまりドア前側、ドア下側及びドア後側のドア側面視で略Ｕ字状となる範囲で行われていたが、本発明はこれに限られず、ドアアウタパネルの外周部の全周において金属製インナと結合されていてもよい。

また、上記実施形態では、本発明の車両用ドア構造Ｓがサイドドア１２に適用されていたが、本発明はこれに限られない。フロントウィンドシールドの車両前方に配置されるフード（ボンネット）に適用されてもよいし、車両後部に配置されるラゲージドア、バックドアに適用されてもよい。

Ｓ 車両用ドア構造
１２ サイドドア（車両用ドア）
１４ ドアアウタパネル
１６ ドアインナパネル
１８ 金属製インナ
１８Ｉ 内側フランジ部
１９ 樹脂製インナ

Claims (1)

1. 車両用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に対してドア厚み方向内側に設けられたドアインナパネルであって、前記ドアアウタパネルの外周部に沿って形成され、前記外周部に結合された金属製の金属製インナと、前記金属製インナにおけるドア厚み方向に略直交する方向を向いた内側フランジ部が埋め込まれた状態で前記金属製インナと一体化された繊維強化樹脂製の樹脂製インナと、を含んで構成されたドアインナパネルと、
   を備える車両用ドア構造。