JP4557173B2 - 車両のドア連結構造 - Google Patents

Description

本発明は車体側のセンタピラーを廃した車両に係り、詳しくは車両側突時のフロントドア及びリアドアの離間を規制するドア連結構造に関するものである。

フロントドア及びリアドアにセンタピラーを内蔵させることで車体側のセンタピラーを廃したセンタピラードア内蔵型車両は、乗降時などの使い勝手が良好なため近年広く実施されている。この種のセンタピラードア内蔵型車両では、例えば前席乗降口に相当する開口部分を前部ヒンジを中心として開閉するフロントドアにより閉鎖し、後席乗降口に相当する開口部分を後方にスライド可能なスライドドアにより閉鎖するように構成されるが、車体側にセンタピラーが存在しないことから車両側突時にフロントドア及びリアドアが離間する所謂口開きの現象が発生し易い傾向があり、このような口開き現象に対する対策として種々のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示された技術は、フロントドアの後端部の上下方向略中央にラッチを設けると共に、リアドアの上下方向略中央にストライカを設け、ドア閉鎖時にこれらのラッチとストライカとを嵌合させて側突時のドアの口開き現象を防止している。
特開２００４−１４３８３５号公報

ところが、上記特許文献１に開示されたストライカ及びラッチを用いた構成では、フロントドア及びリアドアを個別に開閉可能とするために特別な配慮を要する。即ち、上記のようにラッチはフロントドア側に設けられているが、フロントドア側のみならずリアドア側のアウタハンドルやインナハンドルを操作してもドア開放のためにラッチを解除する必要がある。従って、特許文献１の技術では、ラッチをアクチュエータにより電気的に解除するように構成されると共に、フロントドア及びリアドアのアウタハンドルやインナハンドルの操作状態に応じてアクチュエータの作動状態を制御しており、構造の複雑化に伴って重量増加や製造コスト高騰などを引き起こすという問題があった。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、車両の側突時の早期の段階で係合部材を確実に係合させてドアの口開き現象を防止できる車両のドア連結構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、車体側センタピラーを廃した車両のドア連結構造において、フロントドア内及びリアドア内に設けられたサイドインパクトバーと、サイドインパクトバーの上下位置に対応してフロントドアの後側面に設けられた第１係合部材と、サイドインパクトバーの上下位置に対応してリアドアの前側面に第１係合部材から車幅方向に離れ第１係合部材との干渉を避け各ドアの個別開閉を許す位置に設けられた第２係合部材とを有し、第１係合部材および第２係合部材のうちの一方は、車幅方向に開口する枠状をなした係合部を有して構成され、他方は、先端が係合部の開口に指向されて突き出た、係合部と係合可能な係合突起部を有して構成したものである。

第１，第２係合部材の上下位置はそれぞれサイドインパクトバーに対応しているため、サイドインパクトバーにかかる荷重が効率よくそれぞれ係合部材に伝達され、各係合部材が確実に係合してドアの離間による口開き現象が未然に防止される。また、サイドインパクトバーが設けられる位置は側突時に変形の大きい位置に設けられるため、ドアの変形に伴ってそれぞれのドアの係合部材も大きく変位して車室内側に変位すると共に相互に接近し、側突時のドア変形量が少ない早期の段階で係合部材の相互が確実に係合してドアの離間による口開き現象が未然に防止される。また、側突時の早期の段階で係合部材を確実に係合できるため、事前の解析モデルを用いたシミュレーションにおいてビジュアル的な評価を行い易くなり、係合部材の形状や位置などを設定するためのシミュレーション作業が簡略化される。

請求項２の発明は、請求項１において、フロントドア側のサイドインパクトバーの後端が、フロントドア内の後部で後側面との間で閉断面を形成するセンタピラーに対して連結され、リアドア側のサイドインパクトバーの前端が、リアドア内の前部で前側面との間で閉断面を形成するセンタピラーに対して連結されたものである。
従って、フロントドア側の係合部材は後側面に固定されるだけでなく、高い剛性を有するドア内蔵のセンタピラーの閉断面を介してサイドインパクトバーの後端に対しても連結され、リアドア側の係合部材についても前側面に固定されるだけでなく、高い剛性を有するドア内蔵センタピラーの閉断面を介してサイドインパクトバーの前端に対しても連結される。よって、側突時のサイドインパクトバーへの入力が係合部材に効率よく伝達され、サイドインパクトバーと共に係合部材が大きく変位してより早期の段階で確実に係合する。

請求項３の発明は、請求項１または２において、フロントドアまたはリアドアの少なくとも一方が、閉鎖位置から平行リンクにより車室外側に案内された後にスライドして開放されるスライドドアとして構成されたものである。
従って、平行リンクを利用したスライドドアでは、例えば一般的なドア開閉を案内するヒンジの回動中心に比較して平行リンクの瞬時中心が車室内側に設定されるため、側突時のドアの変形に伴って平行リンクの案内により係合部材が相手側の係合部材に向けて大きく変位し、結果として両係合部材がより早期の段階で確実に係合する。

請求項４の発明は、請求項１乃至３において、フロントドアの後部上縁と後部下縁、及びリアドアの前部上縁と前部下縁にラッチが設けられ、各ラッチと対応するように車体側の乗降口の周囲にストライカが設けられ、各ラッチ及びストライカの嵌合によりフロントドア及びリアドアが閉鎖位置に保持されるものである。
従って、フロントドア及びリアドアはそれぞれのラッチ及びストライカの嵌合により閉鎖位置に保持されると共に、各ドアに設けられたアウタハンドルやインナハンドルを操作することで各ドアのラッチを個別に解除して開放可能となる。よって、例えばフロントドアとリアドアとを直接的にラッチ及びストライカの嵌合により閉鎖位置に保持する場合のように、ラッチが設けられていない側のドアのアウタハンドルやインナハンドルを操作したときでもドアを開放可能とすべく、ラッチをアクチュエータにより電気的に解除するなどの対策を講じる必要がない。

以上説明したように請求項１の発明の車両のドア連結構造によれば、フロントドアの後側面及びリアドアの前側面にサイドインパクトバーの上下位置に対応してそれぞれ係合部材を固定し、これら係合部材のうちの一方は、車幅方向に開口する枠状をなした係合部を有して構成し、他方は、先端が係合部の開口に指向されて突き出た、係合部と係合可能な係合突起部を有した構造としたため、車両側突時の早期の段階で係合部材の相互を確実に係合させてドアの口開き現象を防止できると共に、事前の係合部材の形状や位置などを設定するためのシミュレーション作業を簡略化することができる。

請求項２の発明の車両のドア連結構造によれば、請求項１に加えて、サイドインパクトバーをセンタピラーの閉断面を介して係合部材に連結したため、側突時のサイドインパクトバーの変位を効率的に係合部材に伝達でき、もって、側突時のより早期の段階で係合部材を確実に係合させることができる。
請求項３の発明の車両のドア連結構造によれば、請求項１，２に加えて、フロントドアまたはリアドアの少なくとも一方をスライドドアとして構成したため、側突時には平行リンクの案内により係合部材を相手側の係合部材に向けて大きく変位させることができ、もって、側突時のより早期の段階で係合部材を確実に係合させることができる。

請求項４の発明の車両のドア連結構造によれば、請求項１〜３に加えて、フロントドア及びリアドアをラッチとストライカにより個別に閉鎖位置に保持するようにしたため、ラッチをアクチュエータにより電気的に解除するための対策などを講じる必要がなくなり、重量増加や製造コスト高騰を未然に防止することができる。

以下、本発明を具体化したセンタピラードア内蔵型車両のドア連結構造の一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のドア連結構造が適用されたセンタピラードア内蔵型車両の左側面を示す正面図、図２はドア連結構造を示すフロントドア及びリアドアの部分拡大正面図、図３は同じくドア連結構造を示す図２のIII−III線断面図である。車両の左側面にはフロントドア１及びリアドア４が設けられており、車両のフロントドア１は所謂スイングドアとして構成され、前席乗降口２に相当する位置に配設されて前側を一対のヒンジ３により車体に連結され、これらのヒンジ３を中心として開閉する。図３に示すようにヒンジ３の回動中心Ｃfはドア外側面よりかなり車室内側に位置しており、後述する側突時の入力によりフロントドア１が図に示す閉鎖位置から車室内側に変形したときには、フロントドア１の後側がヒンジ３を中心とした図中に矢印で示す円弧状の軌跡に沿って、車室内側に変位すると同時に車両後方にも変位する。

リアドア４は所謂スライドドアとして構成されて後席乗降口５に相当する箇所に配置され、２つの連続した動作を伴って開閉される。例えば閉鎖位置から開放する際には、まず、図示しない平行リンクにより円弧状の軌跡に沿って車室外側且つ車両後方に案内され、その後に裏面に設けられた図示しないローラを車体側のレール上で転動させながら車両後方に直線状にスライドして開放される。また、開放位置から閉鎖する際には上記と逆の過程を辿る。平行リンクにより案内されるときのリアドア４の瞬時中心Ｃrは刻々と変化するが、その瞬時中心Ｃrは例えばフロントドア１側のヒンジ３の回動中心Ｃfに比較してさらに車室内側に位置している。従って、側突時の入力によりリアドア４が図に示す閉鎖位置から車室内側に変形したときには、リアドア４の前端が平行リンクの瞬時中心Ｃrを中心とした図中に矢印で示す円弧状の軌跡に沿って、車室内側に変位すると同時に車両前方にも大きく変位する。

フロントドア１の後部上縁と後部下縁、及びリアドア４の前部上縁と前部下縁の計４箇所にはそれぞれラッチ６が設けられ、これらのラッチ６と対応するように車体側の乗降口２，５の周囲にはそれぞれストライカ７が設けられ、上下のラッチ６をストライカ７に嵌合させることにより各ドア１，４はそれぞれ閉鎖位置に保持される。各ドア１，４のラッチ６はそれぞれのドア１，４に設けられたアウタハンドル１ａ，４ａ及び図示しないインナハンドルに対してリンク機構を介して連結され、これらのアウタハンドル１ａ，４ａまたはインナハンドルを操作することによりラッチ６を解除して対応するドア１，４を個別に開放可能となっている。

図３に示すように、フロントドア１内の後部には鋼板をプレス成形したセンタピラー１０が配設され、センタピラー１０はフロントドア１の上下方向に延設されて上縁及び下縁のラッチ６の箇所まで達している。センタピラー１０の断面の一端はフロントドア１のインナパネル１１に重ねられて溶接され、断面の他端はフロントドア１の後側面１２（実際はインナパネル１１の一部であるが、説明の便宜上、独立した後側面１２として区別する）に重ねられて溶接され、これによりセンタピラー１０はインナパネル１１及び後側面１２との間で閉断面Ｓを形成してフロントドア１の後部の剛性を確保している。

同様にリアドア４内の前部には鋼板をプレス成形したセンタピラー１８が配設され、センタピラー１８はリアドア４の上下方向に延設されて上縁及び下縁のラッチ６の箇所まで達している。センタピラー１８の断面の一端はリアドア４のインナパネル１９に重ねられて溶接され、断面の他端はリアドア４の前側面２０（実際はインナパネル１９の一部であるが、説明の便宜上、独立した前側面２０として区別する）に重ねられて溶接され、これによりセンタピラー１８はインナパネル１９及び前側面２０との間で閉断面Ｓを形成してリアドア４の前部の剛性を確保している。

フロントドア１及びリアドア４にはサイドインパクトバー８，９が内装されている。サイドインパクトバーとしては鋼板を素材として筒状に巻回したものやパイプ素材を切断したものなどがあるが、どのような形式のものを適用してもよい。これらのサイドインパクトバー８，９はフロントドア１及びリアドア４内で略水平姿勢に配設され、サイドインパクトバー８，９の上下位置は、側突時の衝撃が直接的にサイドインパクトバー８，９に入力されるように車両のバンパ位置とほぼ対応するように設定され、この上下位置は側突時に最も被害を避けるべき乗員の胸部及び腹部より下方位置にある腰部とも対応している。

図３に示すようにフロントドア１内においてサイドインパクトバー８はアウタパネル１３に沿って配設され、その後端が平面視で直角状に切欠かれている。この切欠箇所と対応するようにセンタピラー１０は直角状に折曲形成されて相互に溶接され、これによりフロントドア１の後部に対してサイドインパクトバー８の後端が連結されている。同様にリアドア４内においてサイドインパクトバー９はアウタパネル２１に沿って配設され、その前端が平面視で直角状に切欠かれている。この切欠箇所と対応するようにセンタピラー１８は直角状に折曲形成されて相互に溶接され、これによりリアドア４の前部に対してサイドインパクトバー９の前端が連結されている。

なお、詳細は説明しないが、サイドインパクトバー８の前端はブラケットを介してフロントドア１の前部に連結され、サイドインパクトバー９の後端はブラケットを介してリアドア４の後部に連結されている。
フロントドア１の後側面１２の後方にはメール１４（第１係合部材）が配設され、メール１４の位置は上下方向及び車幅方向（図３の上下方向）においてサイドインパクトバー８の後端と略一致している。メール１４は鋼板からプレス成型されて座面１４ａ及び係合突起１４ｂから構成され、座面１４ａはフロントドア１の後側面１２上に当接して上記センタピラー１０の端部と共に後側面１２に対して一対のボルト１５とウエルドナット１６で共締めされている。従って、メール１４はフロントドア１の後側面１２に固定されるだけでなく、高い剛性を有するセンタピラー１０の閉断面Ｓを介してサイドインパクトバー８の後端に対しても連結され、サイドインパクトバー８への入力がメール１４に効率よく伝達される。メール１４の係合突起１４ｂは座面１４ａの車室内側の端部から延設され、車両後方且つ車室内側に向けて円弧状に湾曲形成されている。

リアドア４の前側面２０の前方にはフィメール２２（第２係合部材）が配設され、フィメール２２の位置は上下方向においてサイドインパクトバー９の前端及びフロントドア１側のメール１４と略一致すると共に、車幅方向においてフロントドア１側のメール１４より若干車室内側に位置している。フィメール２２は鋼板からプレス成型されて一対の座面２２ａ及び両座面２２ａ間の係合部２２ｂから構成され、両座面２２ａはリアドア４の前側面２０上に当接して上記センタピラー１８の端部と共に前側面２０に対してボルト２３とウエルドナット２４で共締めされている。従って、フィメール２２はリアドア４の前側面２０に固定されるだけでなく、高い剛性を有するセンタピラー１８の閉断面Ｓを介してサイドインパクトバー９の前端に対しても連結され、サイドインパクトバー９への入力がフィメール２２に効率よく伝達される。フィメール２２の係合部２２ｂはメール１４の係合突起１４ｂが挿入・係合可能な略四角枠状をなし、この係合部２２ｂ内に向けてメール１４の係合突起１４ｂの先端が指向している。

フロントドア１及びリアドア４の閉鎖位置、及び閉鎖位置からフロントドア１が開放されたときにメール１４とフィメール２２とが相互に干渉しないことは勿論、リアドア４が開放されたときでも、メール１４より車室内側に位置するフィメール２２は円弧上の軌跡に沿ってメール１４に干渉することなく車室外側に変位する。
本実施形態のセンタピラードア内蔵型車両のドア連結構造は以上のように構成されており、上記のように各ドア１，４のアウタハンドル１ａ，４ａやインナハンドルを操作することで上下のラッチ６を解除でき、これにより各ドア１，４を個別に開放できる。また、このときのメール１４及びフィメール２２は相互に干渉することなく各ドア１，４の開放を許容する。即ち、特許文献１の技術のようにラッチをアクチュエータにより電気的に解除する構成を採る必要がないことから、重量増加や製造コスト高騰を未然に防止することができる。

次に、以上のように構成されたセンタピラードア内蔵型車両のドア連結構造における車両側突時の作用について述べる。
ここで、相手側車両の自車への側突箇所が自車の前輪及びフロントドア１に亘る場合やリアドア４及び後輪に亘る場合にはサスペンションアクスルによりドア１，４側への入力が軽減されるのに対し、自車のフロントドア１及びリアドア４に亘って衝突した場合には衝突時のほとんどの衝撃がドア１，４に入力されるため、ドア１，４の変形に伴う口開き現象の発生が最も著しい。そこで、図１に二点鎖線で示すように相手側車両がフロントドア１及びリアドア４に側突した場合を想定して説明する。

自車の側面に相手側車両が側突したとき、上記したようにサイドインパクトバー８，９は車両のバンパと対応する上下位置に設定されていることから、側突時の衝撃がフロントドア１及びリアドア４のアウタパネル１３，２１を介してサイドインパクトバー８，９に直接的に入力され、図４に示すように、この上下位置で各ドア１，４は車室内側に向けて折れる。また、サイドインパクトバー８，９で補強された上下位置でドア剛性が最も高いため、相手側車両のバンパが上下に多少ずれている場合でも各ドア１，４はサイドインパクトバー８，９近傍の上下位置で折れる。

側突時の入力により、図３においてフロントドア１の後端はヒンジ３を中心とした図中に矢印で示す円弧状の軌跡に沿って車室内側且つ車両後方に変位し、リアドア４の前端は平行リンクの瞬時中心Ｃrを中心とした図中に矢印で示す円弧状の軌跡に沿って車室内側且つ車両前方に変位するが、これらの変位量は上記ドア変形状況に基づいてサイドインパクトバー８，９の上下位置が最も大きくなる。メール１４及びフィメール２２の上下位置はサイドインパクトバー８，９に対応しているため、ドア１，４の変形に伴ってメール１４及びフィメール２２も大きく変位して矢印に沿って車室内側に変位すると共に相互に接近する。従って、側突時のドア変形量が少ない早期の段階でフィメール２２の係合部２２ｂ内にメール１４の係合突起１４ｂが確実に挿入されて互いに係合する。

そして、メール１４及びフィメール２２の係合によりフロントドア１及びリアドア４が結合されるため、側突時の相互離間によるドア１，４の口開き現象を未然に防止することができる。また、このように側突時の早期の段階でメール１４及びフィメール２２を確実に係合できるため、事前の解析モデルを用いたシミュレーションにおいてビジュアル的な評価を行い易くなり、法規により規制されている側突時のドア侵入量やドア侵入速度などを比較的容易に達成することができる。その結果、メール１４及びフィメール２２の形状や位置などを設定するためのシミュレーション作業を簡略化することができる。

また、メール１４はフロントドア１の後側面１２に固定されるだけでなく、高い剛性を有するセンタピラー１０の閉断面Ｓを介してサイドインパクトバー８の後端に対しても連結され、フィメール２２についてもリアドア４の前側面２０に固定されるだけでなく、高い剛性を有するセンタピラー１８の閉断面Ｓを介してサイドインパクトバー９の前端に対しても連結されている。よって、側突時のサイドインパクトバー８，９への入力がメール１４及びフィメール２２に効率よく伝達され、サイドインパクトバー８，９と共にメール１４及びフィメール２２が大きく変位する。一方、リアドア４をスライドドアとして構成することにより平行リンクの瞬時中心Ｃrがより車室内側に設定され、これにより側突時にはリアドア４の変形に伴って平行リンクの案内によりフィメール２２が大きく前方に変位する。これらの要因もメール１４及びフィメール２２の早期且つ確実な係合に貢献し、ひいてはドア１，４の口開き現象の防止及びシミュレーション作業の簡略化に貢献する。

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、フロントドア１をスイングドアとして構成し、リアドア４をスライドドアとして構成したが、ドアの形式はこれに限ることはなく、例えばフロントドア１とリアドア４との形式を逆転させたり、或いは両ドア１，４を共にスイングドアまたはスライドドアの何れか一方で構成したりしてもよい。

また、上記実施形態ではフロントドア１側にメール１４を設け、リアドア４側にフィメール２２を設けたが、これらの関係を逆転させてもよい。さらにメール１４及びフィメール２２の形状に関しても上記実施形態から任意に変更可能である。

実施形態のドア連結構造が適用されたセンタピラードア内蔵型車両の左側面を示す正面図である。 ドア連結構造を示すフロントドア及びリアドアの部分拡大正面図である。 同じくドア連結構造を示す図２のIII−III線断面図である。 側突時のドア変形状態を示す断面図である。

符号の説明

１ フロントドア
４ リアドア
６ ラッチ
７ ストライカ
８，９ サイドインパクトバー
１０，１８ センタピラー
１４ メール（第１係合部材）
２２ フィメール（第２係合部材）

Claims (4)

1. 車体側センタピラーを廃した車両のドア連結構造において、
   フロントドア内及びリアドア内に設けられたサイドインパクトバーと、
   上記サイドインパクトバーの上下位置に対応して上記フロントドアの後側面に設けられた第１係合部材と、
   上記サイドインパクトバーの上下位置に対応して上記リアドアの前側面に上記第１係合部材から車幅方向に離れ上記第１係合部材との干渉を避け上記各ドアの個別開閉を許す位置に設けられた第２係合部材とを有し、
   上記第１係合部材および上記第２係合部材のうちの一方は、車幅方向に開口する枠状をなした係合部を有して構成され、他方は、先端が上記係合部の開口に指向されて突き出た、上記係合部と係合可能な係合突起部を有して構成される
   ことを特徴とする車両のドア連結構造。
2. 上記フロントドア側のサイドインパクトバーの後端は、該フロントドア内の後部で上記後側面との間で閉断面を形成するセンタピラーに対して連結され、
   上記リアドア側のサイドインパクトバーの前端は、該リアドア内の前部で上記前側面との間で閉断面を形成するセンタピラーに対して連結されたことを特徴とする請求項１記載の車両のドア連結構造。
3. 上記フロントドアまたは上記リアドアの少なくとも一方は、閉鎖位置から平行リンクにより車室外側に案内された後にスライドして開放されるスライドドアとして構成されたことを特徴とする請求項１または２記載の車両のドア連結構造。
4. 上記フロントドアの後部上縁と後部下縁、及び上記リアドアの前部上縁と前部下縁にはラッチが設けられ、各ラッチと対応するように車体側の乗降口の周囲にはストライカが設けられ、各ラッチ及びストライカの嵌合により上記フロントドア及び上記リアドアが閉鎖位置に保持されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車両のドア連結構造。

Images