JP2018052138A - 車両用ドア - Google Patents

Abstract

【課題】荷重吸収のドアビームへの依存を低減し、ドア全体での良好な荷重吸収と車室内空間の保持とが可能な車両用ドアを提供すること。【解決手段】車両用ドア１は、車体２００に対して取付けられ、車室内側及び車室外側に配置されるパネル部２と、パネル部２の間に配置されるフレーム部３と、フレーム部３に接続されるリンフォース部４と、を備え、フレーム部３は、パネル部２の前後部においてそれぞれ上下方向に延在する前方部３１及び後方部３２と、前方部３１及び後方部３２の下部を接続する下方部３３と、を有し、リンフォース部４は、前方部３１と後方部３２とを接続する第１リンフォース４１と、第１リンフォース４１と下方部３３とを接続する第２リンフォース４２と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用ドア、特に車体への荷重分散と車室内空間の保持とが可能な車両用ドアに関する。

既存の車両用ドアでは、衝突時にドアビームの取付部位が変形して、ドアビームによる所望の支持反力を得ることが困難となる場合があった。
衝突エネルギー吸収性能が高い車両用ドアとして、ドアアウタパネルとドアインナパネルとの間に配置される骨格材におけるドアビーム取付部位に脆弱部を備える車両用ドアが知られている（特許文献１参照）。
このような車両用ドアでは、骨格材の前部及び後部に捩れ変形を促し、骨格材の下部がサイドシルに当接させることで、ドアビームの支持反力を高め、ドアビームの曲げ変形を適正に行わせることが可能となっている。

特許第２９６２０３６号公報

上述したような従来の車両用ドアは、ドアビーム以外の部分でも荷重吸収を行ってはいるが、ドアビームでの荷重吸収に大きく依存している。

よって、本発明が解決しようとする課題は、荷重吸収のドアビームへの依存を低減し、ドア全体での良好な荷重吸収と車室内空間の保持とが可能な車両用ドアを提供することである。

前記課題を解決するための手段として、本発明に係る車両用ドアは、車体に対して取付けられる車両用ドアであって、車室内側及び車室外側に配置されるパネル部と、パネル部の間に配置されるフレーム部と、フレーム部に接続されるリンフォース部と、を備え、フレーム部は、パネル部の前後部においてそれぞれ上下方向に延在する前方部及び後方部と、前方部及び後方部の下部を接続する下方部と、を有し、リンフォース部は、前方部と後方部とを接続する第１リンフォースと、第１リンフォースと下方部とを接続する第２リンフォースと、を有する。

本発明に係る車両用ドアにおいて、第１リンフォースは略前後方向に延在し、第２リンフォースは略上下方向に延在することが好ましい。

本発明に係る車両用ドアにおいて、前方部及び後方部は、車体に設けられるヒンジ及びラッチに車幅方向で重なる前後重複部を有し、下方部は、サイドシルに車幅方向で重なる下方重複部を有することが好ましい。

本発明に係る車両用ドアにおいて、下方重複部は、衝突時にサイドシルに係合する係合部を有することが好ましい。

本発明に係る車両用ドアにおいて、第２リンフォースは、車室内における直近の乗員の上半身より前方に配置されることが好ましい。

本発明に係る車両用ドアにおいて、第１リンフォースは、車両前方から見て第２リンフォースの接続部位より前方に脆弱部を有することが好ましい。

本発明によると、リンフォース部によって前後及び上下に延在する荷重吸収部位がパネル部の間に形成され、リンフォース部がフレーム部に接続されることによってリンフォース部で受けた荷重をフレーム部で吸収するので、ドア全体での良好な荷重吸収が可能であり、ドア全体に荷重が分散されるので車室内側へのドア自体の侵入が低減又は抑制されて車室内空間の保持が可能な車両用ドアを提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態である車両用ドアを備えた車両を示す側面図である。 図２は、図１に示した車両用ドアの分解図である。 図３は、図１に示した車両用ドアの断面Ｉ−Ｉにおける断面概略図である。 図４は、図１に示した車両用ドアの一部を示す概略図である。 図５は、本発明の他の実施形態に係る車両用ドアの一部を側面視した概略図である。 図６は、本発明の更に別の実施形態に係る車両用ドアの一部を側面視した概略図である。

（基本実施形態の概要）
本発明に係る車両用ドアの一実施形態について、図１〜図４を参照しつつ説明する。
なお、図１は、本発明の一実施形態である車両用ドア１を備えた車両１００を示す側面図である。また、図２は、図１に示した車両用ドア１の分解図である。図３は、図１に示した車両用ドア１の断面Ｉ−Ｉにおける断面概略図である。図４は、図１に示した車両用ドア１の一部を示す概略図である。

図１に示すように、車両１００の側方には車両用ドア１、具体的にはフロントドア１０１とリアドア１０２とが設けられている。フロントドア１０１及びリアドア１０２は、車体２００側方においてＡピラー１０３とＢピラー１０４とＣピラー１０５とルーフピラー１０６とサイドシル１０７とで形成される開口部に対して開閉自在である。フロントドア１０１は、車体２００に設けられるヒンジ１０８を介して、車体２００に対して回動可能であり、リアドア１０２は、車体２００に設けられるラッチ１０９を介して、車体２００に対して係合・脱離が可能である。ドア表面に露出するように設けられるドアハンドル１１０を操作することで、ラッチ１０９の係合状態の解除を行うことができる。本実施形態において、該ヒンジ１０８及び該ラッチ１０９に対して軸支及び係合する部位は、後述のフレーム部３に設けられている。
なお、フロントドア１０１及びリアドア１０２は、本発明に係る車両用ドアの一例である。

次に、図２及び図３を参照しつつ車両用ドア１の内部構成について説明する。
図２に示すように、フロントドア１０１は、パネル部２と、フレーム部３と、リンフォース部４とを備える。

パネル部２は、車室内側及び車室外側に配置される略板状部材である。パネル部２は、後述のフレーム部３に対して車室内側に設けられるインナパネル２１と、フレーム部３に対して車室外側に設けられるアウタパネル２２とを有する。インナパネル２１及びアウタパネル２２は、既存の車両用ドアに用いられる金属製、樹脂製の板材を用いることができる。なお、インナパネル２１及びアウタパネル２２は、図３に示すようにフロントドア１０１下部においてヘム加工等によって相互に固定された状態となる。

本実施形態の車両１００においては、図３に示すように、車室内側には左右のサイドシル１０７間に渡されるように形成されたフロア部１１１が設けられる。フロア部１１１の上面側にはシートレール１１２が配設され、該シートレール１１２上に乗員が着座可能なシートＳが配置される。また、車室内側の意匠を担保すると共に、ウィンドウの昇降操作部材等を取付けるために、インナパネル２１の車室内側には樹脂製のドアトリムＴが設けられている。

フレーム部３は、パネル部２のインナパネル２１とアウタパネル２２との間に配置される筒状部材である。フレーム部３は、パネル部２の前後部においてそれぞれ上下方向に延在する前方部３１及び後方部３２と、前方部３１及び後方部３２の各下部を接続する下方部３３とを有する。

リンフォース部４は、フレーム部３に接続される短冊形の板状部材である。リンフォース部４は、第１リンフォース４１と第２リンフォース４２とを有する。第１リンフォース４１は、フレーム部３における前方部３１と後方部３２とを接続する部材である。第２リンフォース４２は、第１リンフォース４１とフレーム部３の下方部３３とを接続する部材である。特に図３に示すように、本実施形態においては、第１リンフォース４１と、第２リンフォース４２と、フレーム部３の前方部３１と、後方部３２とで、パネル部２の間の領域、すなわちドアの内部空間に対する開口部Ｏを形成する。

なお、フレーム部３及びリンフォース部４は、剛性部材として形成され、例えば車両１００の側方から生じる衝突で発生する荷重がフレーム部３及びリンフォース部４に作用したときに、荷重を吸収すると共に、骨格部材等の車体構成部材に対して荷重を伝達する部材として設けられている。特に本実施形態におけるフレーム部３は筒状部位の断面形状が圧縮変形することで主に荷重吸収を行い、リンフォース部４は車室外側から内側に向かって押圧されることで主に接続されるフレーム部３等に荷重伝達を行うことができる。

フロントドア１０１には板状のガラス５が配置され、ドア内部でガラス５下端部が保持部６によって固定的に保持されている。保持部６はドア内部に配置される昇降機構部７に取付けられている。昇降機構部７はアクチュエータ、適宜のワイヤ状部材、及び上下方向に延在するレール部材等を有する。ガラス５及び保持部６は、略上下方向に沿って昇降機構部７により昇降動作可能となっている。

続いて図４を参照しつつ、フロントドア１０１内部の部材配置と、それによる作用効果等について説明する。図４には、フレーム部３及びリンフォース部４を実線で示し、それらに対応する位置にガラス５、ヒンジ１０８及びラッチ１０９等を破線で示している。なお、図４は、車室内側から見たフロントドア１０１のフレーム部３及びリンフォース部４を示している。

図４に示すように、本実施形態において第１リンフォース４１は略前後方向に沿って延在し、第２リンフォース４２は略上下方向に沿って延在する。また、前方部３１はヒンジ１０８に車幅方向で重なる部位である前後重複部３４を有し、後方部３２はラッチ１０９に車幅方向で重なる部位である前後重複部３４を有し、下方部３３はサイドシルに車幅方向で重なる下方重複部３５を有する。本実施形態では前後重複部３４及び下方重複部３５は、フレーム部３の車室内側の面に形成される。
なお、図示していないが、本実施形態において、前方部３１における前後重複部３４にヒンジ１０８に対して軸支される部位が設けられ、後方部３２における前後重複部３４にラッチ１０９に対して係合する部位が設けられている。

本実施形態における前方部３１、後方部３２及び下方部３３を有するフレーム部３の強度としては、図１に示した車体２００のＡピラー１０３、Ｂピラー１０４及びＣピラー１０５等の骨格部材、並びに、既存の車両用ドアの内部に前後に亘って配置されるドアビーム等よりは低く、冷間プレス加工がなされたハイテン材等と同程度に設定されている。このような強度のフレーム部３は、鉄、アルミニウム、又は樹脂等によって形成される。

本実施形態に係るフロントドア１０１を備える車両１００に対して別の車両等との衝突が側方から生じると、フレーム部３の前方部３１及び後方部３２と、リンフォース部４の第２リンフォース４２とに対して衝突荷重が作用する。前方部３１及び後方部３２は、荷重を吸収しつつ、フレーム部３全体に荷重を分散する。

第２リンフォース４２は、接続されている第１リンフォース４１と下方部３３とに荷重を伝達する。更に、第１リンフォース４１は接続されている前方部３１と後方部３２とに荷重を伝達する。下方部３３は荷重を吸収しつつ、フレーム部３全体に荷重を分散する。

リンフォース部４はガラスより車室外側に配置されているので、車両用ドア１における乗員から離れた位置で荷重を受けることができ、衝突が進んで衝突物が車室内側に侵入しようとする間は荷重を吸収し続けることができるので、大きな荷重吸収が可能である。
更に、本実施形態では第１リンフォース４１がガラスに対して車室内側にも配置されているので、フレーム部３の上部での許容される荷重吸収量を大きくすることができ、より一層のフレーム部３全体での荷重受けが可能となる。

フレーム部３は前後重複部３４及び下方重複部３５を有するので、リンフォース部４、フレーム部３が受けた荷重は、上記Ａピラー１０３、Ｂピラー１０４、Ｃピラー１０５及びサイドシル１０７等の車体側の骨格部材に伝達することができる。このとき、前方部３１及び後方部３２が前後重複部３４を介してヒンジ１０８及びラッチ１０９に固定されているので、フレーム部３及びリンフォース部４に対して荷重が作用し続けている間に車両用ドア１の位置ズレの発生が抑制され、結果として車体２００への荷重伝達がドアの位置ズレにより不能となることを抑制することができる。

また、フレーム部３及びリンフォース部４による良好な荷重の吸収、分散及び車体２００側の骨格部材等への伝達によって、車両用ドア１が衝突体に押されて車室内に侵入することを抑制可能である。すなわち、車両用ドア１は車室内空間の保持が可能となる。

なお、フレーム部３及びリンフォース部４が荷重を受けて車体２００に伝達するので、パネル部２は既存のドアパネルよりも薄型化、軽量化、材料の自由化、意匠の自由化等が可能である。

（変形例）
以下に、本発明の変形例及び好適例等について説明する。
図５及び図６には、本発明に係る車両用ドアの変形例を示した。
なお、図５は、本発明の他の実施形態に係る車両用ドアの一部を側面視した概略図である。また、図６は、本発明の更に別の実施形態に係る車両用ドアの一部を側面視した概略図である。図５及び図６に示すフレーム部３及びリンフォース部４は、図１〜図４に示した部材と同様の部材を用いているので、共通の参照符号を付すこととし、詳細な説明を省略する。

図５に示す車両用ドアであるフロントドア２０１は、下方重複部３５に係合部３６を有している。係合部３６は、衝突時にサイドシル１０７に係合する部材である。図５に示す係合部３６は、具体的には下方重複部３５の表面部からサイドシル１０７に向かって突出するボスとして形成されている。この場合、ボスが挿入可能な孔又は溝等がサイドシル１０７に形成される。

フロントドア２０１に対して衝突が生じたときに、フレーム部３が荷重を受けて車体側に押付けられることによって、係合部３６であるボスがサイドシル１０７の孔等に挿入されて係合状態となる。係合部３６が車体と係合状態となることで、衝突荷重が作用し続けている間にフロントドア２０１の位置ズレの発生がより一層抑制され、車体２００への荷重伝達がより一層確実に行われる。

なお、図５に係合部３６をボスとして形成し、サイドシル１０７に挿入孔を形成する実施形態を記載したが、突起部と孔とを逆に配置しても良い。つまり、サイドシル１０７の板組みの内、中側に配置される板材に車室外側に向かってボスを突設し、下方部３３には係合部としてボスの挿入可能な孔又は溝等を形成する形態であっても良い。この場合、衝突によって下方部３３がサイドシル１０７に押付けられたときにサイドシル１０７の車室外側の板材をボスが突き破って露出し、係合部である孔又は溝にボスが挿入されて係合する。これにより、サイドシル１０７に孔等を形成しないので従来のサイドシル１０７の強度を維持しつつ、係合部による衝突時の車両用ドアの位置ズレも抑制可能となる。

本発明における係合部と該係合部に係合する部位との組合せの実施形態としては、例えばサイドシルキャッチャとそれに係合可能な部材との組合せ、フランジとそれに挿入、係止可能なスリットとの組合せ、凹凸部とそれに挿入、嵌合可能な凹凸部との組合せ等、様々に変形可能である。

図６に示す車両用ドアであるフロントドア３０１は、第１リンフォース４１に脆弱部４３を有している。脆弱部４３は、車両前方から見て第１リンフォース４１における第２リンフォース４２の接続部位より前方に設けられる部位であり、第１リンフォース４１に荷重が作用した時に変形の起点に成り得る部位である。図６に示す脆弱部４３は、具体的には第１リンフォース４１の表面部に略上下方向に沿った溝として形成されている。

フロントドア３０１に対して衝突が生じたときに、リンフォース部４が受けた荷重は、リンフォース部４自体で一部を吸収しつつフレーム部３及び車体２００に伝達される。吸収及び伝達可能な大きさを超えた荷重がリンフォース部４に作用すると、脆弱部４３が起点となって第１リンフォース４１が変形する。このとき、第１リンフォース４１は、脆弱部４３に対して前側が後側より変形し易い。これは、脆弱部４３に対して後側部位においては第１リンフォース４１と第２リンフォース４２とフレーム部３とで矩形状の枠状体が形成されるので、該枠状体での荷重分散が前側部位に比べて効率的に行われるからである。これにより、第１リンフォース４１の脆弱部４３より後側、つまり車室内では乗員が着座している領域のドア部材が車室内側に侵入し難いので、乗員保護の観点から好ましい。

本実施形態において脆弱部４３は車室外側の第１リンフォース４１に設けられている。これは、脆弱部４３は、第２リンフォース４２との接続配置によって第２リンフォース４２からの荷重伝達が生じ得る車室外側の第１リンフォース４１に形成する必要があるからである。仮に車室内側の第１リンフォース４１に第２リンフォース４２を接続配置した場合、脆弱部４３は第２リンフォース４２からの荷重伝達が生じる車室内側の第１リンフォース４１に形成されることとなる。

なお、体格、体型等を考慮に入れた乗員の着座領域と、特に乗員室内側に侵入が生じ易い衝突形態である前方からの斜め衝突、ポール衝突等の侵入想定領域とに鑑みて第２リンフォース４２の前後位置が設定されるのが好ましい。よって、図６に示すような脆弱部４３を設ける形態の場合は、設定された第２リンフォース４２の位置に応じて脆弱部４３の形成位置を設定するのが良い。
もっとも、側突または前方からの斜め衝突がフロントドア１０１に生じたときに、上記フロントドア１０１に直近の乗員の上半身より前方に第２リンフォース４２を配置していることで、脆弱部４３の有無に関わらず第２リンフォース４２が車室内側に押し込まれて乗員に接触する等の傷害値の上昇を招き得る状況が発生し難いので好ましい。

以上のように図示した実施形態以外にも、本発明の目的を達成可能な範囲で様々な形態を採用することができる。

上述した実施形態ではパネル部２とフレーム部３とは別体で形成されているが、例えばパネル部の間に渡されるフランジ状部位とパネル部とによってフレーム部３のような筒状部位を形成して本発明のフレーム部としても良い。これにより、部品点数の削減、車両用ドアの軽量化に寄与することができる。

また、ヒンジ及びラッチとの連結部材が取付けられる部材としては、上述したフレーム部３の前後重複部３４以外にも、例えばインナパネル、又はフレーム部とインナパネルとの間に適宜に設けられる他の部材等が挙げられる。フレーム部以外に連結部材が取付けられる場合であっても、フレーム部が前後重複部を有していることで衝突時のフレーム部から車体に対する荷重伝達が阻害されることは無い。

本発明に係る車両用ドアにドアビームを設けても良いが、上述したようにフレーム部及びリンフォース部により荷重吸収及び伝達がなされるので、既存の車両用ドアに比べて荷重吸収のドアビームへの依存度合いを低減することができる。

上述した実施形態においてリンフォース部４の第１リンフォース４１はガラス５に対して車室内外の両側からガラス５を挟みこむように配置していたが、本発明においては第１リンフォースを車室内側のみ、又は車室外側のみに配置しても良い。

車室内側のみに第１リンフォースを配置する場合、第２リンフォースをガラスの昇降を行う昇降機構部の軌道部分と兼用することができる。更に、第１リンフォースより車室外側、つまりガラス、フレーム部、及びアウタパネル等が配置される領域をいわゆるクラッシャブルゾーンとして利用することができるので、車両用ドアでの大きな荷重吸収量を確保することができ、特にリンフォース部より車室内側への車両用ドア及び衝突物の侵入を好適に抑制可能となる。

車室外側のみに第１リンフォースを配置する場合、リンフォース部を乗員保護に特化させることができる。つまり、リンフォース部を車室内側のみに設ける場合よりも高い強度を有する材料でリンフォース部を形成することで、本発明におけるリンフォース部での荷重吸収量を向上させ、車両用ドア及び衝突物の車室内側への侵入を好適に抑制可能となる。

上述の実施形態では車体の側方に設けられる車両用ドアを示したが、本発明は車両後方のハッチバック型車両用ドアに適用することもできる。ハッチバック型ドアに本発明が適用される場合、フレーム部の前方部及び後方部に代えて、左右両側にそれぞれ配置される上下方向に沿ったフレーム状部材が、Ｃピラー又はＤピラーの後面側に前後方向で重なるように配置される。また、下方部に代えて、左右方向に沿ったフレーム状部材が、荷室の底面部を構成する部材及びその周辺の車体構成部材等に前後方向に重なるように配置される。更に、これらのフレーム状部材を適宜に接続するリンフォース部が配置される。これにより、フレーム部及びリンフォース部を備えたハッチバック型ドアは荷重の吸収及び車体への伝達が良好となり、後突時の車両用ドア及び衝突物の車室内側への侵入を好適に抑制可能となる。

上述の実施形態における車両１００を側方視した場合に第１リンフォース４１と第２リンフォース４２とにより略Ｔ字型を成すリンフォース部４に代えて、第１リンフォース及び第２リンフォースの形状を適宜に変更して例えば略Ｙ字型等の形態も採用可能である。また、上述の実施形態における車両１００を側方視した場合に前方部３１と後方部３２と下方部３３とにより角部が略直角のＵ字型を成すフレーム部３に代えて、角部を適宜にカットした略Ｕ字型等の形態も採用可能である。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により、本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

１：車両用ドア、２：パネル部、２１：インナパネル、２２：アウタパネル、３：フレーム部、３１：前方部、３２：後方部、３３：下方部、３４：前後重複部、３５：下方重複部、３６：係合部、４：リンフォース部、４１：第１リンフォース、４２：第２リンフォース、４３：脆弱部、５：ガラス、６：保持部、７：昇降機構部、１００：車両、１０１、２０１及び３０１：フロントドア、１０２：リアドア、１０３：Ａピラー、１０４：Ｂピラー、１０５：Ｃピラー、１０６：ルーフピラー、１０７：サイドシル、１０８：ヒンジ、１０９：ラッチ、１１０：ドアハンドル、１１１：フロア部、１１２：シートレール、２００：車体、Ｏ：開口部、Ｓ：シート、Ｔ：ドアトリム

Claims (6)

1. 車体に対して取付けられる車両用ドアであって、
   車室内側及び車室外側に配置されるパネル部と、
   前記パネル部の間に配置されるフレーム部と、
   前記フレーム部に接続されるリンフォース部と、を備え、
   前記フレーム部は、前記パネル部の前後部においてそれぞれ上下方向に延在する前方部及び後方部と、該前方部及び該後方部の下部を接続する下方部と、を有し、
   前記リンフォース部は、前記前方部と前記後方部とを接続する第１リンフォースと、該第１リンフォースと前記下方部とを接続する第２リンフォースと、を有する、
   車両用ドア。
2. 前記第１リンフォースは略前後方向に延在し、
   前記第２リンフォースは略上下方向に延在する、
   請求項１に記載の車両用ドア。
3. 前記前方部及び前記後方部は、前記車体に設けられるヒンジ及びラッチに車幅方向で重なる前後重複部を有し、
   前記下方部は、サイドシルに車幅方向で重なる下方重複部を有する、
   請求項１又は２に記載の車両用ドア。
4. 前記下方重複部は、衝突時に前記サイドシルに係合する係合部を有する、
   請求項３に記載の車両用ドア。
5. 前記第２リンフォースは、車室内における直近の乗員の上半身より前方に配置される、
   請求項１〜４のいずれかに記載の車両用ドア。
6. 前記第１リンフォースは、車両前方から見て前記第２リンフォースとの接続部位より前方に脆弱部を有する、
   請求項１〜５のいずれかに記載の車両用ドア。
   

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