JP2017095072A - インパクトビームの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】インパクトビームのドア内部における配置の柔軟性を高める。【解決手段】車両の前後方向に延出するインパクトビーム１０の両端に固定されるとともにドアに固定される板金部材２０ａ及び２０ｂを備え、ドア内部に配設されるインパクトビームの取付構造１であって、板金部材２０ａは、辺２１ａ２及び２１ａ３により、インパクトビーム１０の端部１０ａに向かって開くとともに、かつインパクトビームの延出方向に平行な直線により等角又は不等角にて二分される頂角を含む形状を有し、車両の上下方向から見て、頂角のドアの下方に向かう辺２１ａ２とインパクトビームの側面との間に、辺２１ａ２に沿って延出するとともにインパクトビーム１０の固定位置とドアインナパネル１２２の固定位置とを繋ぐタテ壁２３が形成されている、インパクトビームの取付構造。【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等のドアに配設されるインパクトビームの取付構造に関する。

図５は、四輪自動車における、ドア内部に配設されたインパクトビームの取付構造の外観を示す斜視図である。インパクトビームは、車両のドアを構成する車両内側のドアインナパネルと、車両外側にてドアの外板となるドアアウタパネルとの間に位置して、車両側面への衝突（側突）やドアの開閉に伴う衝撃に抗してドアの剛性を高める部材である。

図５に示すように、インパクトビーム１５０は、サイドドアの下部にて車両前後方向（図中矢印「ＦＲ」に沿った方向）に延伸してなる円筒状のパイプ材によって形成されており、両端が、金属板材である板金部材１５２を介することによりドアインナパネル１３０に固定されている。なお、図５においては車両前方側の端部を示し、インパクトビーム１５０の前端部１５０Ｆには、ドアインナパネル１３０の第１対向壁部１３４Ｃに結合される板金部材１５２が設けられている。

板金部材１５２の一端には、板の凹みとしてのインパクトビーム固定部１５４が形成されており、インパクトビーム固定部１５４にインパクトビーム１５０の前端部１５０Ｆが嵌められている。なお、インパクトビーム固定部１５４とインパクトビーム１５０の前端部１５０Ｆとの接触部分は図中Ｊにて示すようにアーク溶接等により固定されている。

板金部材１５２の車両前後方向の前端部１５２Ｆと後端部１５２Ｒとの間には、後端部５２Ｒに対して前端部５２Ｆを車両幅方向の外側に位置させる段部１５２Ｄが形成されている。板金部材１５２の前端部１５２Ｆは、ドアインナパネル１３０に車両幅方向の外側から重ねられ、車両上下方向に並んだ複数の溶接部Ｋにおいてスポット溶接によりドアインナパネル１３０に結合されている。

なお、板金部材１５２は、車両幅方向（図中矢印「ＩＮ」に沿った方向）の外側から見て車両前後方向の前端部側における車両上下方向（図中矢印「ＵＰ」に沿った方向）の上縁部１５２Ｕと下縁部１５２Ｌとの間に、ドアインナパネル１３０の第２対向壁部１３２Ａに形成された貫通孔１３６が位置するように配置されている。これにより、側突時に、板金部材１５２によって第２対向壁部１３２Ａの貫通孔１３６の周辺部が車両幅方向の内側へ押圧されるようになっている（例えば特許文献１を参照）。

特許第５７２５２０７号公報

しかしながら、上記従来のインパクトビームの取付構造には、以下の様な課題があった。すなわち、板金部材１５２は、インパクトビーム１５０の延出方向に関して対称となる方形の平面形状を有し、車両前後方向及び上下方向に広がった態様を有する。一方で、ドア内部には開閉用のハンドルやドアロック機構等の機械類を組み込むための場所が必要であり、板金部材１５２及びインパクトビーム１５０の配置はドア内部にて制約されることとなり、特に軽自動車等の小型車両等への適用の障害となっていた。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、インパクトビームのドア内部における配置の自由度を高めることが可能なインパクトビームの取付構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面は、車両の前後方向に延出するインパクトビームの両端に固定されるとともに前記ドアに固定される板金部材を備え、前記ドア内部に配設されるインパクトビームの取付構造であって、前記板金部材の少なくともいずれか一方は、前記インパクトビームの一端に向かって開くとともに、かつ前記インパクトビームの延出方向に平行な直線により等角又は不等角にて二分される頂角を含む形状を有し、前記インパクトビームの固定位置と前記ドアの固定位置とを繋ぐとともに、前記車両の上下方向から見て、前記頂角の前記ドアの下方に向かう斜辺と前記インパクトビームの側面との間に位置して前記斜辺に沿って延出する渡り壁が形成されている、インパクトビームの取付構造である。

本発明の第２の側面は、前記板金部材の前記一方は、前記斜辺と前記渡り壁との間に形成された接合面にて前記ドアに固定されており、前記接合面の一端は前記インパクトビームの中心線と交差する位置にあり、前記接合面の他端は前記渡り壁を挟んで前記インパクトビームの側面に相対する位置にある、本発明の第１の側面のインパクトビームの取付構造である。

本発明の第３の側面は、前記板金部材の前記一方は、前記渡り壁が、前記接合面との境界において屈曲しており、前記頂角の前記ドアの上方に向かう斜辺に沿ってフランジが形成されている、本発明の第1又は２の側面のインパクトビームの取付構造である。

以上のような本発明は、インパクトビームのドア内部における配置の自由度を高めることが可能になるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係るインパクトビームの取付構造を含む車両の構成を示す斜視図 本発明の実施の形態に係るインパクトビームの取付構造及び周辺を示す平面図 図１のＡ−Ａ直線による断面図 本発明の実施の形態に係るインパクトビームの取付構造を示す平面図 従来の車両のインパクトビームの取付構造の要部を示す斜視図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、四輪自動車を例に取った車両の外観を示す斜視図である。図１に示すように、車両１００は、車体側面に位置するフロントサイドドア１２０ａ及びリアサイドドア１２０ｂを備える。本実施の形態のインパクトビームの取付構造１は、リアサイドドア１２０ｂ内に配設されており、車両１００の前後方向に延出してなる金属製のパイプ状のインパクトビーム１０と、インパクトビーム１０の両端に固定されるとともに、後述するリアサイドドア１２０ｂのドアインナパネルに固定される板金部材２０ａ及び２０ｂに含まれるものである。なお、インパクトビーム１０の形状は、車両１００の前後方向に延出するものであれば、角柱状、板状等の形状であってもよい。

図２は、本発明の実施の形態に係るインパクトビームの取付構造１及びその周辺の構成を示す側面図であり、図１に示す車両１００において図中破線により示すリアサイドドア１２０ｂ内の領域Ｒ１の拡大図である。また、図３は図１のＡ−Ａ直線による断面図であって、車両１００の車高方向に沿った断面図である。

図２及び図３に示すように、本実施の形態のインパクトビームの取付構造１は、車両のリアサイドドア１２０ｂの車長方向に沿った両端に位置する一対の板金部材２０ａ及び２０ｂのうち、車両１００の後方に位置する板金部材２０ａと、インパクトビーム１０との接合部分の構成に対応する。リアサイドドア１２０ｂにおいては、ドア開閉用のハンドル１２３及び、ハンドル１２３の車高方向下側に位置する、ハンドル１２３の開閉動作をロックするドアロック機構１２４が配設されており、インパクトビームの取付構造１はドアロック機構１２４の更に車高方向下側に配置される。

なお、図３に示すように、インパクトビームの取付構造１が配置されるリアサイドドア１２０ｂは、車幅方向外側に位置するドアアウタパネル１２１と車幅方向外側に位置するドアインナパネル１２２とが周縁にて結合してなる閉断面構造を構成する。ただし、図３においてはリアサイドドア１２０ｂの車体上方の構成は省略して示した。

また、ドアアウタパネル１２１及びドアインナパネル１２２の車高方向下側の形状は、図１に示す車両１００のリアフェンダー１２５の形状に対応した斜辺を含んでいる。

次に、インパクトビームの取付構造１の主要部である板金部材２０ａについて説明する。板金部材２０ａは、主面２１の平面形状、すなわちリアサイドドア１２０ｂ主面への投影の形状が略五角形の形状を有する、鋼等の金属板による部材である。

板金部材２０ａの主面２１の各辺２１ａ１〜２１ａ５は以下の態様を有する。すなわち、辺２１ａ１はインパクトビーム１０の端部１０ａに正対するとともに、インパクトビーム１０の延出方向でもある中心線ＬＯに直交する、車高方向に沿った直線として形成される。辺２１ａ２及び辺２１ａ３は、インパクトビーム１０の端部１０ａから車長方向後方かつ中心線ＬＯに隣接する位置を頂点として、インパクトビーム１０の端部１０ａに向かって開く頂角をなす一対の斜辺として形成される。辺２１ａ４は、辺２１ａ１と辺２１ａ３とを繋ぎ、インパクトビーム１０の延出方向に沿った直線として形成される。辺２１ａ５は、辺２１ａ１と辺２１ａ２とを繋ぎインパクトビーム１０の中心線ＬＯに交差した斜辺として形成される。

なお、辺２１ａ２は、リアサイドドア１２０ｂを構成するドアアウタパネル１２１及びドアインナパネル１２２の輪郭に沿って、車長方向前方に対して俯角を形成する向きに傾斜した斜辺である。また、辺２１ａ２は、車長方向前方に対して仰角を形成する向きに傾斜した斜辺である。

また、板金部材２０ａにおいては、主面２１上に、辺２１ａ１を横断して主面２１の中央半ばに達する、インパクトビーム１０の側面１０ｂの形状に対応した凹部としてのインパクトビーム固定部２１ｘが形成されており、インパクトビーム固定部２１ｘにインパクトビーム１５０の端部１０ａが嵌められている。なお、インパクトビーム固定部１５４とインパクトビーム１５０の端部１０ａとの接触部分はアーク溶接等により固定される。

次に、板金部材２０ａにおいては、主面２１から延長して、辺２１ａ２の周縁に沿って、かつ辺２１ａ３及び２１ａ５にまで達する接合面２２が設けられている。図３に示すように、接合面２２は、インパクトビーム１０の側面１０ｂがドアアウタパネル１２１と干渉するのを防ぐために主面２１より車幅方向外側寄りに位置している。図２に示すように、ドアインナパネル１２２と接合面２２が、接合面２２上に分布する複数の溶接箇所２２ｘにてスポット溶接等の手段により溶接されることで、板金部材２０ａはドアインナパネル１２２に固定されている。

次に、板金部材２０ａにおいては、主面２１及び接合面２２に連続して形成された部位として、接合面２２に平行且つ主面の中央寄りに、辺２１ａ３及び２１ａ５にまで達するタテ壁２３が形成されている。図３に示すように、タテ壁２３は、主面２１の一部が接合面２２に対して屈曲して車幅方向内側に傾斜することにより、ドアインナパネル１２２と板金部材２０ａの固定位置である接合面２２とインパクトビーム１０の固定位置である主面２１との段差を補償する。

次に、板金部材２０ａにおいては、辺２１ａ４全長から辺２１ａ３の一部にかけてフランジ２４が設けられている。図３に示すように、フランジ２４は、主面２１の一部が屈曲して主面２１より車幅方向内側に後退してなる段差として形成されている。

また、インパクトビーム１０の側面１０ｂとドアアウタパネル１２１とは、間欠的に塗布されたマスチックシーラ３０による接着にて接合されている。

以上の構成において、インパクトビームの取付構造１は本発明のインパクトビームの取付構造に相当し、インパクトビーム１０は本発明のインパクトビームに相当し、板金部材２０ａは本発明の板金部材に相当する。また、板金部材２０ａの辺２１ａ２は本発明のドアの下方に向かう斜辺に、辺２１ａ３は本発明のドアの上方に向かう斜辺に相当し、タテ壁２３は本発明の渡り壁に相当する。

以上のような構成を有する本実施の形態に係るインパクトビームの取付構造１は、板金部材２０ａにおいて、インパクトビーム１０の端部１０ａに向かって開いた頂角をなす辺２１ａ２及びａ３を含む形状を備えるとともに、斜辺である辺２１ａ２に沿って形成されたタテ壁２３を備えたことを特徴とする。

すなわち、図４に示すように、板金部材２０ａにおいては、辺２１ａ２及び２１ａ３がインパクトビーム１０の中心線ＬＯに隣接する頂点Ｏを頂点として頂角を形成する直線Ｌ１及びＬ２上に位置する平面形状を有することにより、板金部材２０ａは車高方向の上下が斜辺となる外形を備える。

これにより、板金部材２０ａは、中心線ＬＯに対して近似的に対称となる形状を保ちつつも、辺２１ａ２の直上及び辺２１ａ３の直下の空間が頂点Ｏ寄りにつれて拡大する。その結果、車高方向上方において図中直線Ｌ３及びＬ４で囲まれた閉領域Ｒ２の面積を板金部材２０ａの位置決めに用いることができる。

したがって、板金部材２０ａの、リアサイドドア１２０ｂの平面における配置の自由度が拡大することとなり、例えば図２に示すように、ドアロック機構１２４と板金部材２０ａとの距離をより小さくとることが可能となる。特にこの場合は、リアサイドドア１２０ｂに対する側突時の剛性を高めることも可能となる。

なお、板金部材２０ａの辺２１ａ２及び２１ａ３がなす頂角は、インパクトビーム１０の中心線ＬＯに平行であって頂点Ｏを通過する直線Ｌｘによってそれぞれ角θ１及びθ２に二分することができるが、本発明は、頂角を二分する角θ１及びθ２の大小関係に限定されるものではない。しかしながら、θ１＜θ２の関係を持たせることにより、車高上方における空間を余剰にとることができ、ドアロック機構１２４と板金部材２０ａをより近接して配置させることができるため、より好ましい。

また、上記の説明においては、板金部材２０ａの辺２１ａ２及び２１ａ３の頂点Ｏは、インパクトビーム１０の中心線ＬＯに平行な直線Ｌｘ上にあるものとしたが、頂点Ｏは中心線ＬＯと一致してもよい。少なくとも、車高方向における頂点Ｏの位置は、インパクトビーム１０の直径Ｒに対応する範囲にあることが好ましい。

一方、板金部材２０ａにおいては、ドアインナパネル１２２との結合位置である接合面２２は、辺２１ａ２に沿ってインパクトビーム１０の中心線ＬＯに対して交差して形成されることとなる。この際に、接合面２２に隣接するタテ壁２３は、図４に示すように、車高方向から見て、インパクトビーム１０の直下にて側面１０ｂとラップする領域Ｒ３を含むこととなる。これにより、インパクトビームの取付構造１全体においては、車高方向に沿ってインパクトビーム１０及びタテ壁の領域Ｒ３部分の２点にて補強されることとなり、板金部材２０ａの小型化に伴う剛性の低下が抑制されるとともに、リアサイドドア１２０ｂの面方向における剛性を高めることが可能となっている。

更に、本実施の形態によれば、板金部材２０ａの、ドアインナパネル１２２との結合位置である接合面２２は、辺２１ａ２に沿ってインパクトビーム１０の中心線ＬＯに対して交差して形成されることにより、例えばリアサイドドアの開閉動作のような車高方向を軸とする回転に伴う応力と、側突時における車長方向を軸とする回転に伴う応力のいずれに対しても剛性を保持することができ、総体的な剛性を高めることが可能となっている。

更に、本実施の形態によれば、板金部材２０ａは、インパクトビーム１０の中心線ＬＯを間に挟んで、タテ壁２３とフランジ２４とが相対して配置されている。これにより、板金部材２０ａは車高方向において等方的な剛性を保持することができ、特にインパクトビーム１０のねじれに抗して側突時の剛性を高めることが可能となる。

以上のように、本実施の形態のインパクトビームの取付構造によれば、板金部材２０ａのドア内部における配置の柔軟性を高めることが可能となる。ひいてはドアの側突等に対する剛性を向上させることが可能になる。

なお、上記の説明においては、板金部材２０ａの形状は、辺２１ａ１〜２１ａ５を有する略五角形であるとしたが、本発明の板金部材の形状は、インパクトビームに向かって開く頂角を含むものであればよい。したがって、辺２１ａ２及び辺２１ａ３がなす頂角を含む形状であれば、三角形、四角形他の多角形若しくは他の部分に曲線を含んだ任意の形状であってよい。

更に、上記の説明においては、タテ壁２３は、主面２１の一部が接合面２２に対して屈曲して車幅方向内側に傾斜することにより形成されるものとしたが、本発明の渡り壁は、湾曲した態様であるとしてもよい。要するに、本発明の渡り壁は、ドアと板金部材の固定位置とインパクトビームと板金部材の固定位置との段差を補償するとともに、ドアの下方に向かう斜辺とインパクトビームの側面との間に位置して、車高方向から見て、インパクトビームにてラップする領域を含むものであればよく、その他の具体的な形状によって限定されるものではない。

更に、上記の説明においては、板金部材２０ａは、リアサイドドア１２０ｂの車長方向後方に配置されるものとしたが、本発明の板金部材は、ドアの車長方向における配置によって限定されるものではなく、前方に配置するものとしてもよい。

以上のように、本発明は、インパクトビームの取付構造であって、車両の前後方向に延出するインパクトビームの両端に固定されるとともに前記ドアに固定される板金部材を備え、前記ドア内部に配設されるインパクトビームの取付構造であって、前記板金部材の少なくともいずれか一方は、前記インパクトビームの一端に向かって開くとともに、かつ前記インパクトビームの延出方向に平行な直線により等角又は不等角にて二分される頂角を含む形状を有し、前記インパクトビームの固定位置と前記ドアの固定位置とを繋ぐとともに、前記車両の上下方向から見て、前記頂角の前記ドアの下方に向かう斜辺と前記インパクトビームの側面との間に位置して前記斜辺に沿って延出する渡り壁が形成されているものであればよく、その他の具体的な目的、用途、構成によって限定されるものではない。

したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。

以上のような本発明は、インパクトビームのドア内部における配置の柔軟性を高めるとともに小型化することが可能になるという効果を有し、例えば自動車等のドアのインパクトビームの取付構造への適用において有用である。

１ インパクトビームの取付構造
１０ インパクトビーム
１０ａ 端部
１０ｂ 側面
２０ａ 板金部材
２１ 主面
２１ａ１〜２１ａ５ 辺
２１ｘ インパクトビーム固定部
２２ 接合面
２２ｘ 溶接箇所
２３ タテ壁
２４ フランジ
３０ マスチックシーラ
１００ 車両
１２０ａ フロントサイドドア
１２０ｂ リアサイドドア
１２１ ドアアウタパネル
１２２ ドアインナパネル
１２３ ハンドル
１２４ ドアロック機構
１２５ リアフェンダー

Claims (1)

1. 車両の前後方向に延出するインパクトビームの両端に固定されるとともに前記ドアに固定される板金部材を備え、前記ドア内部に配設されるインパクトビームの取付構造であって、
   前記板金部材の少なくともいずれか一方は、
   前記インパクトビームの一端に向かって開くとともに、かつ前記インパクトビームの延出方向に平行な直線により等角又は不等角にて二分される頂角を含む形状を有し、
   前記インパクトビームの固定位置と前記ドアの固定位置とを繋ぐとともに、前記車両の上下方向から見て、前記頂角の前記ドアの下方に向かう斜辺と前記インパクトビームの側面との間に位置して前記斜辺に沿って延出する渡り壁が形成されている、
   インパクトビームの取付構造。

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