JP4946344B2

JP4946344B2 - 車両用ドア構造

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Publication number: JP4946344B2
Application number: JP2006283503A
Authority: JP
Inventors: 正博覺前
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2006-10-18
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2026-10-18
Also published as: JP2008105437A

Description

本発明は、車両用ドア構造に係り、特に、ドアのベルトラインインナ部とベルトラインアウタ部との間にベルトライン開口部が形成された車両用ドア構造に関する。

この種の車両用ドア構造としては、次のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。例えば、特許文献１には、車両用ドアの例が開示されている。この特許文献１に記載の例において、ドアは、ドア本体とアウタパネルとを主要な構成として備えている。ドア本体は、井桁状の枠体（骨格構造）で形成されており、アウタパネルは、このドア本体の車外側に固着されている。

また、このドアにおいて、ベルトラインインナ部（ベルトラインの内側部）は、アッパインナフレームとアッパアウタフレームとにより構成されている。そして、このベルトラインインナ部には、アウタパネルの上部がベルトラインアウタ部（ベルトラインの外側部）として対向配置されている。また、このベルトラインインナ部とベルトラインアウタ部との間には、窓ガラスが出し入れされるためのベルトライン開口部が形成されている。
特開２００４−３１４６９６号公報

しかしながら、上述のようにベルトラインインナ部がアッパインナフレームとアッパアウタフレームとにより構成されたドアにおいて、このアッパインナフレームとアッパアウタフレームとに線膨張量差が生じた場合には、ベルトラインインナ部にドア厚さ方向への変形が生じ、これに伴ってベルトライン開口部に熱歪による永久変形が生じる可能性がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ベルトライン開口部の永久変形を抑制することが可能な車両用ドア構造を提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の車両用ドア構造は、ドア厚さ方向に対向するように配置されると共に互いにドア幅方向に沿って延在されてドアのベルトラインインナ部を構成するインナ側部材及びアウタ側部材と、前記インナ側部材及び前記アウタ側部材の少なくとも一方よりも線膨張係数の小さな材料で構成されて、前記インナ側部材及び前記アウタ側部材のドア幅方向両端側にそれぞれ結合されると共に、前記インナ側部材及び前記アウタ側部材をドア幅方向に拘束する一対の拘束部材と、前記インナ側部材又は前記アウタ側部材に形成され、当該インナ側部材と前記アウタ側部材とのドア幅方向における線膨張量差を抑制するための線膨張量差抑制手段と、を備え、前記インナ側部材とアウタ側部材とは、線膨張係数の異なる材料で構成され、前記線膨張量差抑制手段は、前記インナ側部材及び前記アウタ側部材のうち線膨張係数の大きい方に孔部が穿設されたことを含むことを特徴とする。

なお、本発明において、ドア幅方向とは、例えば、車両用ドア構造が車両の側面ドアに適用された場合には、車両前後方向に相当し、車両用ドア構造が車両の背面ドアに適用された場合には、車両幅方向に相当する。また、ドア厚さ方向とは、例えば、車両用ドア構造が車両の側面ドアに適用された場合には、車両幅方向に相当し、車両用ドア構造が車両の背面ドアに適用された場合には、車両前後方向に相当する。

請求項１に記載の車両用ドア構造では、ドアのベルトラインインナ部がインナ側部材及びアウタ側部材で構成されている。このインナ側部材及びアウタ側部材は、ドア厚さ方向に対向するように配置されると共に互いにドア幅方向に沿って延在され、ドア幅方向両端側にて一対の拘束部材によりドア幅方向に拘束されている。

ここで、ドアの置かれている温度環境が変化すること等により、仮に、インナ側部材とアウタ側部材とのドア幅方向における線膨張量に差が生じた場合には、インナ側部材及びアウタ側部材がドア厚さ方向に曲がって反ったりする。従って、この場合には、ベルトラインインナ部とベルトラインアウタ部との間のベルトライン開口部に変形が生じる。

しかしながら、請求項１に記載の車両用ドア構造によれば、インナ側部材又はアウタ側部材には、インナ側部材とアウタ側部材とのドア幅方向における線膨張量差を抑制するための線膨張量差抑制手段が形成されている。従って、ドアの置かれている温度環境が変化した場合でも、インナ側部材とアウタ側部材とのドア幅方向における線膨張量に差が生じることを抑制できる。これにより、例えばインナ側部材及びアウタ側部材がドア厚さ方向に曲がって反ったりすることを抑制できる。この結果、ベルトラインインナ部とベルトラインアウタ部との間のベルトライン開口部に変形が生じることを抑制できる。

また、請求項１に記載の車両用ドア構造によれば、インナ側部材及びアウタ側部材をドア幅方向に拘束する一対の拘束部材が、インナ側部材及びアウタ側部材の少なくとも一方よりも線膨張係数の小さな材料で構成されている。従って、ドアの置かれている温度環境が変化した場合でも、一対の拘束部材の線膨張を抑制できる。これにより、インナ側部材及びアウタ側部材をドア幅方向に確実に拘束することができる。

また、インナ側部材及びアウタ側部材のうち線膨張係数の大きい方には、孔部が穿設されている。従って、ドアの置かれている温度環境が変化することに伴ってインナ側部材とアウタ側部材とにドア幅方向における膨張又は収縮が生じた場合でも、インナ側部材及びアウタ側部材のうち線膨張係数の大きい方では、孔部の周囲部で熱応力を干渉させることができ、熱応力を緩和できる。これにより、インナ側部材及びアウタ側部材のうち線膨張係数の大きい方の膨張又は収縮を吸収して抑制できる。この結果、インナ側部材とアウタ側部材とのドア幅方向における線膨張量に差が生じることを確実に抑制できる。

請求項２に記載の車両用ドア構造は、ドア厚さ方向に対向するように配置されると共に互いにドア幅方向に沿って延在されてドアのベルトラインインナ部を構成するインナ側部材及びアウタ側部材と、前記インナ側部材及び前記アウタ側部材の少なくとも一方よりも線膨張係数の小さな材料で構成されて、前記インナ側部材及び前記アウタ側部材のドア幅方向両端側にそれぞれ結合されると共に、前記インナ側部材及び前記アウタ側部材をドア幅方向に拘束する一対の拘束部材と、前記インナ側部材又は前記アウタ側部材に形成され、当該インナ側部材と前記アウタ側部材とのドア幅方向における線膨張量差を抑制するための線膨張量差抑制手段と、を備え、前記線膨張量差抑制手段は、前記インナ側部材とアウタ側部材の少なくとも一方がドア幅方向に波板状に形成されたことを含むことを特徴とする。

請求項２に記載の車両用ドア構造では、ドアのベルトラインインナ部がインナ側部材及びアウタ側部材で構成されている。このインナ側部材及びアウタ側部材は、ドア厚さ方向に対向するように配置されると共に互いにドア幅方向に沿って延在され、ドア幅方向両端側にて一対の拘束部材によりドア幅方向に拘束されている。
ここで、ドアの置かれている温度環境が変化すること等により、仮に、インナ側部材とアウタ側部材とのドア幅方向における線膨張量に差が生じた場合には、インナ側部材及びアウタ側部材がドア厚さ方向に曲がって反ったりする。従って、この場合には、ベルトラインインナ部とベルトラインアウタ部との間のベルトライン開口部に変形が生じる。
しかしながら、請求項２に記載の車両用ドア構造によれば、インナ側部材とアウタ側部材とのドア幅方向における線膨張量差を抑制するための線膨張量差抑制手段が備えられている。従って、ドアの置かれている温度環境が変化した場合でも、インナ側部材とアウタ側部材とのドア幅方向における線膨張量に差が生じることを抑制できる。これにより、例えばインナ側部材及びアウタ側部材がドア厚さ方向に曲がって反ったりすることを抑制できる。この結果、ベルトラインインナ部とベルトラインアウタ部との間のベルトライン開口部に変形が生じることを抑制できる。
また、請求項２に記載の車両用ドア構造によれば、インナ側部材及びアウタ側部材をドア幅方向に拘束する一対の拘束部材が、インナ側部材及びアウタ側部材の少なくとも一方よりも線膨張係数の小さな材料で構成されている。従って、ドアの置かれている温度環境が変化した場合でも、一対の拘束部材の線膨張を抑制できる。これにより、インナ側部材及びアウタ側部材をドア幅方向に確実に拘束することができる。
そして、インナ側部材及びアウタ側部材の少なくとも一方は、ドア幅方向に波板状に形成されている。従って、ドアの置かれている温度環境が変化することに伴ってインナ側部材とアウタ側部材とにドア幅方向に膨張若しくは収縮が生じた場合でも、ドア幅方向両端側の拘束部材からの拘束反力をドア幅方向に波板状に形成された部分で吸収できる。これにより、インナ側部材とアウタ側部材とのドア幅方向における線膨張量に差が生じることを確実に抑制できる。

請求項３に記載の車両用ドア構造は、請求項１又は２に記載の車両用ドア構造において、前記インナ側部材と前記アウタ側部材とは、前記一対の拘束部材との結合部の間に互いの結合部を有することを特徴とする。

請求項３に記載の車両用ドア構造によれば、インナ側部材とアウタ側部材とは、一対の拘束部材との結合部の間に互いの結合部を有している。従って、開口幅方向の変位が大きくなるベルトライン開口部のドア幅方向中央側でインナ側部材とアウタ側部材とを結合できる。これにより、線膨張量差が抑制されたインナ側部材とアウタ側部材との微少な相対変位をさらに抑制でき、ベルトラインインナ部とベルトラインアウタ部との間のベルトライン開口部に変形が生じることをより抑制できる。

請求項４に記載の車両用ドア構造は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両用ドア構造において、前記インナ側部材とアウタ側部材とが同一種の材料で構成されたことを特徴とする。

請求項４に記載の車両用ドア構造によれば、インナ側部材とアウタ側部材とが同一種の材料で構成されている。従って、インナ側部材とアウタ側部材とが同一の線膨張係数となるので、ドアの置かれている温度環境が変化した場合でも、インナ側部材とアウタ側部材とのドア幅方向における線膨張量に差が生じることを確実に抑制できる。

請求項５に記載の車両用ドア構造は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両用ドア構造において、前記インナ側部材がアルミニウムで構成され、前記アウタ側部材がマグネシウムで構成されたこと、若しくは、前記インナ側部材がマグネシウムで構成され、前記アウタ側部材がアルミニウムで構成されたこと、若しくは、前記インナ側部材がカーボン繊維の入ったプラスチックで構成され、前記アウタ側部材がガラス繊維の入ったプラスチックで構成されたこと、若しくは、前記インナ側部材がガラス繊維の入ったプラスチックで構成され、前記アウタ側部材がカーボン繊維の入ったプラスチックで構成されたことを特徴とする。

請求項５に記載の車両用ドア構造によれば、インナ側部材がアルミニウムで構成され、アウタ側部材がマグネシウムで構成されているか、若しくは、インナ側部材がマグネシウムで構成され、アウタ側部材がアルミニウムで構成されているか、若しくは、インナ側部材がカーボン繊維の入ったプラスチックで構成され、アウタ側部材がガラス繊維の入ったプラスチックで構成されているか、若しくは、インナ側部材がガラス繊維の入ったプラスチックで構成され、アウタ側部材がカーボン繊維の入ったプラスチックで構成されている。従って、インナ側部材とアウタ側部材とが同程度の線膨張係数となるので、ドアの置かれている温度環境が変化した場合でも、インナ側部材とアウタ側部材とのドア幅方向における線膨張量に差が生じることを確実に抑制できる。

以上詳述したように、本発明によれば、ベルトライン開口部の永久変形を抑制することができる。これにより、例えば、ベルトライン開口部の開口幅変化に伴う窓ガラスの昇降抵抗の変化を抑制できる。

［第一参考例］
はじめに、図１，図２を参照しながら、本発明の実施形態に係る車両用ドア構造１０と基本構造が同じ第一参考例に係る車両用ドア構造１０が適用されたドア１２の構成について説明する。

図１，図２には、第一参考例に係る車両用ドア構造１０が適用されたドア１２の構成が示されている。なお、これらの図において、矢印Ｆｒは、車両前後方向前側、矢印Ｕｐは、車両上下方向上側、矢印Ｏｕｔは、車両幅方向外側をそれぞれ示している。

図１に示されるように、第一参考例に係る車両用ドア構造１０が適用されたドア１２は、例えば、乗用自動車等の車両のフロントサイドドアとして構成されている。このドア１２は、ドア上半分に配置されたドアフレーム１４と、ドア下半分に配置されたドアパネル体１６とを備えて構成されている。

ドアパネル体１６は、車両幅方向内方側に配置されたドアインナパネル１８と、車両幅方向外方側に配置されたドアアウタパネル２０とを備えて構成されている。本参考例において、このドアインナパネル１８とドアアウタパネル２０とは、例えば、アルミニウムで構成されている。また、このドアインナパネル１８とドアアウタパネル２０とは、ヘミング加工により互いの外周縁部にて結合されている。

このドアインナパネル１８とドアアウタパネル２０とが結合されて構成されたドアパネル体１６は、ドアインナパネル１８とドアアウタパネル２０との間に内部空間２２を有している。そして、本参考例では、この内部空間２２のドアアウタパネル２０側寄りで、ドアパネル体１６の下部の位置にパイプ状のインパクトビーム２４が配置されている（パイプ状でなくても可）。

インパクトビーム２４は、内部空間２２に車両前後方向に沿って延在するように配置されている。そして、このインパクトビーム２４の車両前後方向両端部は、エクステンション２６，２８を介してドアインナパネル１８の車両前後方向両端側の部分にそれぞれ結合されている。本参考例において、このインパクトビーム２４及びエクステンション２６，２８は、例えば、鋼で構成されている。

さらに、このインパクトビーム２４が内蔵されて補強されたドアパネル体１６には、図１に示されるように、各部を補強するために、ミラーブラケット３０、ロックリインフォースメント３２、ベルトラインインナリインフォースメント３４が設けられている。

ミラーブラケット３０は、ドアインナパネル１８の車両前後方向前側且つ車両上下方向上側の部分に一体的に結合されており、ロックリインフォースメント３２は、ドアインナパネル１８の車両前後方向後側且つ車両上下方向上側の部分に一体的に結合されている。

また、ベルトラインインナリインフォースメント３４は、図２に示されるように、ドアインナパネル１８よりも車両幅方向外側でドアインナパネル１８と車両幅方向に対向するように配置されている。

このベルトラインインナリインフォースメント３４は、図１に示されるように、ドアパネル体１６のベルトライン部ＢＬに車両前後方向に沿って延在されており、その車両前後方向両端部がミラーブラケット３０及びロックリインフォースメント３２に結合部３６，３８によりそれぞれ結合されている。また、このベルトラインインナリインフォースメント３４とドアインナパネル１８とは、ミラーブラケット３０及びロックリインフォースメント３２にそれぞれ結合されることにより車両前後方向に拘束されている。

また、ベルトラインインナリインフォースメント３４の車両前後方向中央部は、図１，図２に示されるように、ドアインナパネル１８の車両前後方向中央側の部分に上下一対の結合部４０により結合されている（結合部４０だけでなく結合部３６，３８間の車両前後方向複数箇所で結合されていても良い）。

本参考例において、このミラーブラケット３０、ロックリインフォースメント３２は、例えば、鋼で構成されており、ベルトラインインナリインフォースメント３４は、例えば、アルミニウムで構成されている。

次に、図３を参照しながら、第一参考例の作用及び効果について説明する。

図３（ａ）には、第一参考例の車両用ドア構造１０が適用されたドア１２の模式図が示されている。また、第一参考例の作用及び効果をより明確化するために、第一参考例の比較例を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）には、比較例に係る車両用ドア構造１００が適用されたドア１０２の模式図が示されている。

先ず、図３（ｂ）に示される比較例について説明すると、この比較例と第一参考例とは、ベルトラインインナリインフォースメント３４の構成材料が異なり、その他の構成は同一とされている。つまり、この比較例において、ドアインナパネル１８は、アルミニウムで構成されているが、ベルトラインインナリインフォースメント３４は、鋼で構成されている。なお、便宜上、比較例に係る車両用ドア構造１００においては、第一参考例に係る車両用ドア構造１０と同一の符号を用いることとする。

この比較例に係る車両用ドア構造１００では、ドア１０２のベルトラインインナ部４２がドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４で構成されている。このドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４は、車両幅方向に対向するように配置されると共に互いに車両前後方向に沿って延在され、車両前後方向両端側にて互いにミラーブラケット３０及びロックリインフォースメント３２（拘束部）により車両前後方向に拘束されている（その拘束反力方向を矢印Ｆで示す）。

ここで、この比較例に係る車両用ドア構造１００において、ドア１０２の置かれている温度環境が変化すること等により、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４との車両前後方向における線膨張量に差が生じた場合には、図３（ｂ）中の実線で示される如く、ドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４が車両幅方向に曲がって反ったりする。従って、この場合には、ベルトラインインナ部４２とベルトラインアウタ部４４との間のベルトライン開口部４６に変形が生じ、ベルトライン開口部４６の開口幅Ｗが狭くなることに伴って、例えば、窓ガラス４９（図２参照）の昇降抵抗が増加（変化）する可能性がある。

これに対し、図３（ａ）に示される第一参考例に係る車両用ドア構造１０によれば、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４とが同一種の材料、すなわち、いずれもアルミニウムで構成されている。このため、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４とが同一の線膨張係数となるので、ドア１２の置かれている温度環境が変化した場合（特に低温環境下に置かれた場合）でも、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４との車両前後方向における線膨張量に差が生じることを確実に抑制できる。

これにより、例えば比較例の如くドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４が車両幅方向に曲がって反ったりすることを抑制でき、図３（ａ）の実線で示される如く、ドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４を初期の形状に維持できる。この結果、ベルトラインインナ部４２とベルトラインアウタ部４４との間のベルトライン開口部４６に変形が生じることを抑制でき、ベルトライン開口部４６の開口幅Ｗの変位を少なくすることで、例えば、窓ガラス４９（図２参照）の昇降抵抗が増加（変化）することを抑制できる。

また、第一参考例に係る車両用ドア構造１０によれば、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４とは、車両前後方向両端側のミラーブラケット３０及びロックリインフォースメント３２との結合部の間で結合部４０（図３では、スポット溶接による結合を模式的に示している）により互いに結合されている。従って、開口幅Ｗ方向の変位が大きくなるベルトライン開口部４６の車両前後方向中央部でドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４とを結合できる。これにより、線膨張量差が抑制されたドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４との微少な相対変位をさらに抑制でき、ベルトラインインナ部４２とベルトラインアウタ部４４との間のベルトライン開口部４６に変形が生じることをより抑制できる。

また、第一参考例に係る車両用ドア構造１０によれば、ドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４を車両前後方向に拘束するためのミラーブラケット３０及びロックリインフォースメント３２が、線膨張係数の小さな材料、すなわち、鋼で構成されている。従って、ドア１２の置かれている温度環境が変化した場合でも、ミラーブラケット３０及びロックリインフォースメント３２の線膨張を抑制できる。これにより、ドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４を車両前後方向に確実に拘束することができる。

また、第一参考例に係る車両用ドア構造１０によれば、互いに対向して配置されて結合された一対の長手部材については、同程度の線膨張係数とされている。すなわち、図２に示される車両前後方向に延在されるドアアウタパネル２０とベルトラインアウタリインフォースメント４８とは、いずれもアルミニウムで構成されている。また、図１に示される車両上下方向に延在されるドアフレーム１４の前枠１４Ａとミラーブラケット３０とは、いずれも鋼で構成されている。同様に、車両上下方向に延在されるドアフレーム１４の後枠１４Ｂとロックリインフォースメント３２とは、いずれも鋼で構成されている。

従って、このように互いに対向して配置されて結合される一対の長手部材については、同一の線膨張係数となるので、ドア１２の置かれている温度環境が変化した場合（特に低温環境下に置かれた場合）でも、これらの長手部材の線膨張量に差が生じることを確実に抑制できる。

また、上述の一対の長手部材については、部材の成形方法（例えば、ロール成形、押し出し成形、引き抜き加工、プレス成形、切削加工など）が異なっても、同程度の線膨張係数であるため、線膨張量に差が生じることを確実に抑制できる。

なお、第一参考例に係る車両用ドア構造１０によれば、互いに結合されたドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４とがアルミニウムで構成されているので、電位差が生じず、電食を防止できる。

また、第一参考例に係る車両用ドア構造１０によれば、上述の如く、ドア１２の置かれている温度環境が変化した場合（特に低温環境下に置かれた場合）でも、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４との車両前後方向における線膨張量に差が生じることを抑制できるので、熱応力が互いの結合部３６，３８，４０に発生せず、これらの結合部３６，３８，４０の疲労耐久性を向上できる。

次に、第一参考例の第一変形例について説明する。

上記第一参考例では、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４とがいずれもアルミニウムで構成されていたが、次のように構成されていても良い。

すなわち、ドアインナパネル１８がアルミニウムで構成され、ベルトラインインナリインフォースメント３４がマグネシウムで構成されていても良い。また、ドアインナパネル１８がマグネシウムで構成され、ベルトラインインナリインフォースメント３４がアルミニウムで構成されていても良い。

このように、ドアインナパネル１８がアルミニウムで構成され、ベルトラインインナリインフォースメント３４がマグネシウムで構成されているか、若しくは、ドアインナパネル１８がマグネシウムで構成され、ベルトラインインナリインフォースメント３４がアルミニウムで構成されていると、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４とが同程度の線膨張係数となる。従って、ドア１２の置かれている温度環境が変化した場合（特に低温環境下に置かれた場合）でも、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４との車両前後方向における線膨張量に差が生じることを確実に抑制できる。

また、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４とは、いずれも金属で構成されることに限らず、その他にも、例えば、ドアインナパネル１８がカーボン繊維の入ったプラスチック（例えば、炭素繊維強化樹脂：ＣＦＲＰ）で構成され、ベルトラインインナリインフォースメント３４がガラス繊維の入ったプラスチック（例えば、ガラス繊維強化樹脂：ＧＦＲＰ）で構成されていても良い。また、ドアインナパネル１８がガラス繊維の入ったプラスチック（例えば、ガラス繊維強化樹脂：ＧＦＲＰ）で構成され、ベルトラインインナリインフォースメント３４がカーボン繊維の入ったプラスチック（例えば、炭素繊維強化樹脂：ＣＦＲＰ）で構成されていても良い。このように構成されていても、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４とが同程度の線膨張係数となり、ドア１２の置かれている温度環境が変化した場合（特に低温環境下に置かれた場合）でも、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４との車両前後方向における線膨張量に差が生じることを確実に抑制できる。

また、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４とは、カーボン繊維の入ったプラスチック及びガラス繊維の入ったプラスチック以外に、異なる繊維入りで同程度の線膨張係数を有するプラスチックでそれぞれ構成されていても良い。

次に、第一参考例の第二変形例について説明する。

上記第一参考例では、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４とがいずれもアルミニウムで構成されていたが、第一参考例の第二変形例として、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４とが、いずれも鋼で構成された場合について説明する。

このように、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４とが、いずれも鋼で構成されていても、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４とが同一の線膨張係数となる。従って、ドア１２の置かれている温度環境が変化した場合（特に低温環境下に置かれた場合）でも、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４との車両前後方向における線膨張量に差が生じることを確実に抑制できる。

なお、上述のように、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４とがいずれも鋼で構成されていると、鋼はアルミニウムよりも線膨張係数が小さいため、ドア１２と車体、若しくは、ドア１２と他のドア（リアドア）との見切り寸法の変化を温度変化に対して小さくできる。これにより、ドア１２の建て付け精度を確保し易く、ドア１２の見切り寸法も小さくできるので、ドア１２の見栄えを向上できる。

また、ベルトラインインナリインフォースメント３４が鋼で構成されていると、アルミニウムで構成された場合に比して、例えば前面衝突時の前面衝突荷重の伝達効率を向上させることができる。

また、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４とがいずれも鋼で構成されていると、これらがアルミニウムで構成された場合に比して、材料及び加工費を低く抑えることができる。

［試験例］
次に、図４を参照しながら、第一参考例の試験例について説明する。

図４は、試験例の試験結果を示す線図であり、図４（ａ）は第一参考例についての試験結果、図４（ｂ）は上述の第一参考例の第二変形例についての試験結果、図４（ｃ）は上述の比較例についての試験結果である。

つまり、図４（ａ）に示される第一参考例についての試験結果は、ドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４がいずれもアルミニウムで構成された場合（図３（ａ）参照）のものであり、図４（ｂ）に示される第一参考例の第二変形例についての試験結果は、ドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４がいずれも鋼で構成された場合のものであり、図４（ｃ）に示される比較例についての試験結果は、ドアインナパネル１８がアルミニウムで構成され、ベルトラインインナリインフォースメント３４が鋼で構成された場合（図３（ｂ）参照）のものである。

また、試験は、各ドアを室温（２３℃）から低温（−３０℃）にしたときのベルトライン開口部４６の開口幅Ｗの変化を測定したものである。また、ベルトライン開口部４６の開口幅Ｗの変化については、ドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４の前端部ａ、中央部ｂ、後端部ｃ（図１参照）のそれぞれについて測定したものである。

なお、図４（ａ）に示される第一参考例の測定結果については、ベルトラインインナ部４２の低温時変形後の測定位置をＬ１で、ベルトラインアウタ部４４の低温時変形後の測定位置をＬ２で示す。また、ベルトラインインナ部４２の室温時変形前の初期位置（基準位置）をＬ３で、ベルトラインアウタ部４４の室温時変形前の初期位置（基準位置）をＬ４で示す。

また、図４（ｂ）に示される第一参考例の第二変形例の測定結果については、ベルトラインインナ部４２の低温時変形後の測定位置をＬ５で、ベルトラインアウタ部４４の低温時変形後の測定位置をＬ６で示す。また、ベルトラインインナ部４２の室温時変形前の初期位置（基準位置）をＬ７で、ベルトラインアウタ部４４の室温時変形前の初期位置（基準位置）をＬ８で示す。

また、図４（ｃ）に示される比較例の測定結果については、ベルトラインインナ部４２の低温時変形後の測定位置をＬ９で、ベルトラインアウタ部４４の低温時変形後の測定位置をＬ１０で示す。また、ベルトラインインナ部４２の室温時変形前の初期位置（基準位置）をＬ１１で、ベルトラインアウタ部４４の室温時変形前の初期位置（基準位置）をＬ１２で示す。

先ず、図４（ｃ）に示される比較例の試験結果について考察すると、この比較例では、Ｌ９で示される如く、ベルトラインインナ部４２の中央部ｂの車両幅方向外側への変形が大きく、ベルトライン開口部４６の開口幅Ｗが狭くなっている。従って、ベルトライン開口部４６の開口幅Ｗが狭くなることに伴って、例えば、窓ガラス４９（図２参照）の昇降抵抗が増加（変化）する可能性がある。

次に、図４（ａ）に示される第一参考例の試験結果について考察すると、この実施形態では、Ｌ１で示される如く、ベルトラインインナ部４２の中央部ｂの車両幅方向外側への変形が抑えられており、ベルトライン開口部４６の開口幅Ｗが維持されている。従って、ベルトライン開口部４６の開口幅Ｗの変位を少なくすることで、例えば、窓ガラス４９（図２参照）の昇降抵抗が増加（変化）することを抑制できる。

また、図４（ｂ）に示される第一参考例の第二変形例の試験結果について考察すると、この参考例においても、ベルトライン開口部４６の開口幅Ｗが維持されている。従って、ベルトライン開口部４６の開口幅Ｗの変位を少なくすることで、例えば、窓ガラス４９（図２参照）の昇降抵抗が増加（変化）することをより抑制できる。

［第一実施形態］
次に、図５を参照しながら、本発明の第一実施形態に係る車両用ドア構造５０が適用されたドア５２の構成について説明する。

図５には、本発明の第一実施形態に係る車両用ドア構造５０が適用されたドア５２の構成が示されている。なお、この図において、矢印Ｆｒは、車両前後方向前側、矢印Ｕｐは、車両上下方向上側をそれぞれ示している。

本発明の第一実施形態に係る車両用ドア構造５０は、上述の第一参考例に係る車両用ドア構造１０と基本構造を同じにするが、ドアインナパネル１８がアルミニウムで構成されると共にベルトラインインナリインフォースメント３４が鋼で構成されており、しかも、ドアインナパネル１８のベルトライン部ＢＬに複数の孔部５４が板厚方向に穿設されて構成されたものである。

次に、本発明の第一実施形態の作用及び効果について説明する。

本発明の第一実施形態に係る車両用ドア構造５０によれば、ドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４のうち線膨張係数の大きいドアインナパネル１８には、ベルトライン部ＢＬに複数の孔部５４が板厚方向に穿設されている。従って、ドア５２の置かれている温度環境が変化することに伴ってドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４とに車両前後方向における膨張又は収縮が生じた場合でも、ドアインナパネル１８では、孔部５４の周囲部で熱応力を干渉させることができ、熱応力を緩和できる。これにより、ドアインナパネル１８の膨張又は収縮を吸収して抑制できる。この結果、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４との車両前後方向における線膨張量に差が生じることを確実に抑制できる。

次に、本発明の第一実施形態の変形例について説明する。

上記実施形態では、ドアインナパネル１８がアルミニウムで構成されると共にベルトラインインナリインフォースメント３４が鋼で構成されていたが、ドアインナパネル１８が鋼で構成されると共にベルトラインインナリインフォースメント３４がアルミニウムで構成されていても良い。

また、上記実施形態では、熱応力干渉（熱応力緩和）用の複数の孔部５４がドアインナパネル１８に穿設されていたが、例えば、ドアインナパネル１８が鋼で構成されると共にベルトラインインナリインフォースメント３４がアルミニウムで構成された場合には、熱応力干渉（熱応力緩和）用の複数の孔部５４がベルトラインインナリインフォースメント３４に穿設されていても良い。

［第二実施形態］
次に、図６を参照しながら、本発明の第二実施形態について説明する。

図６には、本発明の第二実施形態に係る車両用ドア構造６０が適用されたドア６２の構成が示されている。なお、この図において、矢印Ｆｒは、車両前後方向前側、矢印Ｏｕｔは、車両幅方向外側をそれぞれ示している。

本発明の第二実施形態に係る車両用ドア構造６０は、上述の第一参考例に係る車両用ドア構造１０に対し、ドアインナパネル１８がアルミニウムで構成されると共にベルトラインインナリインフォースメント３４が鋼で構成されており、しかも、ドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４が車両前後方向に波板状に形成されたものである。

次に、本発明の第二実施形態の作用及び効果について説明する。

本発明の第二実施形態に係る車両用ドア構造６０によれば、ドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４が車両前後方向に波板状に形成されている。従って、ドア６２の置かれている温度環境が変化することに伴ってドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４とに車両前後方向に膨張若しくは収縮が生じた場合でも、車両前後方向両端側のミラーブラケット３０及びロックリインフォースメント３２（拘束部）からの拘束反力Ｆを車両前後方向に波板状に形成された部分で吸収できる。これにより、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４との車両前後方向における線膨張量に差が生じることを確実に抑制できる。

次に、本発明の第二実施形態の変形例について説明する。

上記実施形態では、ドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４が車両前後方向に波板状に形成されていたが、例えば、ドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４のうち線膨張係数が大きい方（この場合、ドアインナパネル１８）のみが車両前後方向に波板状に形成されていても良い。

また、上記実施形態では、ドアインナパネル１８がアルミニウムで構成されると共にベルトラインインナリインフォースメント３４が鋼で構成されていたが、ドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４のいずれもがアルミニウムで構成されていても良く、また、ドアインナパネル１８が鋼で構成されると共にベルトラインインナリインフォースメント３４がアルミニウムで構成されていても良い。

また、上記実施形態において、ドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４のうち線膨張係数が大きい方（この場合、ドアインナパネル１８）に、上述の熱応力干渉（熱応力緩和）用の複数の孔部５４が板厚方向に穿設されていても良い。

［第二参考例］
次に、図７を参照しながら、第一参考例に係る車両用ドア構造１０に対し一部構成を変更した第二参考例について説明する。

図７には、第二参考例に係る車両用ドア構造７０が適用されたドア７２の構成が示されている。なお、この図において、矢印Ｆｒは、車両前後方向前側、矢印Ｏｕｔは、車両幅方向外側をそれぞれ示している。

第二参考例に係る車両用ドア構造７０は、上述の第一参考例に係る車両用ドア構造１０に対し、以下の構成を変更したものである。すなわち、第二参考例に係る車両用ドア構造７０が適用されたドア７２では、ドアインナパネル１８がアルミニウムで構成されると共にベルトラインインナリインフォースメント３４が鋼で構成されている。

また、ロックリインフォースメント３２は、ドアインナパネル１８の後端側に形成された車両前後方向壁部１８Ａ、車両幅方向壁部１８Ｂ、車両前後方向壁部１８Ｃに沿う形に屈曲して形成されている。そして、ロックリインフォースメント３２の前端部３２Ａは、ベルトラインインナリインフォースメント３４の後端部３４Ａに第一結合部７４により結合されている。また、ロックリインフォースメント３２の後端部３２Ｂは、上述の第一結合部７４よりも車両前後方向後側にずれた位置で、ドアインナパネル１８の車両幅方向壁部１８Ｂ及び車両前後方向壁部１８Ｃに第二結合部７６によりそれぞれ結合されている。

次に、第二参考例の作用及び効果について説明する。

第二参考例に係る車両用ドア構造７０によれば、ロックリインフォースメント３２は、上述の如く車両前後方向にずれた第一結合部７４及び第二結合部７６により、ドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４と結合されている。従って、ドア７２の置かれている温度環境が変化することに伴ってドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４とに車両前後方向における膨張又は収縮が生じた場合でも、ドアインナパネル１８とベルトラインインナリインフォースメント３４との車両前後方向における線膨張量差を、ロックリインフォースメント３２の車両前後方向における第一結合部７４及び第二結合部７６間の変形によって確実に吸収できる。これにより、例えば、ドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４が車両幅方向に曲がって反ったりすることを確実に抑制できる。

次に、第二参考例の変形例について説明する。

上記第二参考例では、ドアインナパネル１８がアルミニウムで構成されると共にベルトラインインナリインフォースメント３４が鋼で構成されていたが、ドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４のいずれもがアルミニウムで構成されていても良く、また、ドアインナパネル１８が鋼で構成されると共にベルトラインインナリインフォースメント３４がアルミニウムで構成されていても良い。

また、上記第二参考例において、ドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４のうち線膨張係数が大きい方（この場合、ドアインナパネル１８）に、上述の熱応力干渉（熱応力緩和）用の複数の孔部５４が板厚方向に穿設されていても良い。

また、上記参考例において、ドアインナパネル１８及びベルトラインインナリインフォースメント３４の少なくとも一方が車両前後方向に波板状に形成されていても良い。

［第三参考例］
次に、図８を参照しながら、第一参考例に係る車両用ドア構造１０に対し一部構成を変更した第三参考例について説明する。

図８には、第三参考例に係る車両用ドア構造８０が適用されたドア８２の構成が示されている。なお、この図において、矢印Ｆｒは、車両前後方向前側、矢印Ｕｐは、車両上下方向上側をそれぞれ示している。

第三参考例に係る車両用ドア構造８０は、上述の第一参考例に係る車両用ドア構造１０に対し、以下の構成を変更したものである。すなわち、第三参考例に係る車両用ドア構造８０が適用されたドア８２では、上述のミラーブラケット３０が車両上下方向下側へ延長されて前側のエクステンション２６と結合（一体化）されている。また、上述のロックリインフォースメント３２は、車両上下方向下側に延長されて後側のエクステンション２８と結合（一体化）されている。

また、ドアフレーム１４は、鋼で構成され、このドアフレーム１４のうち上枠１４Ｃの長手方向Ｌａとインパクトビーム２４の長手方向Ｌｂとが角度を有する（平行でない）構成とされている。

次に、第三参考例の作用及び効果について説明する。

第三参考例に係る車両用ドア構造８０によれば、ミラーブラケット３０が車両上下方向下側へ延長されて前側のエクステンション２６と結合（一体化）されており、ロックリインフォースメント３２が車両上下方向下側に延長されて後側のエクステンション２８と結合（一体化）されている。従って、これらの部材により線膨張係数が軽金属のアルミニウムに比して小さい鋼でドア骨格８４を構成できる。これにより、このドア骨格８４の温度環境の変化による寸法変化を小さくすることができる。また、ドア骨格８４の捩れなどの局所的な変形を抑制することができる。

また、第三参考例に係る車両用ドア構造８０によれば、ドアフレーム１４のうち上枠１４Ｃの長手方向Ｌａとインパクトビーム２４の長手方向Ｌｂとが角度を有する（平行でない）構成とされている。従って、上述のドア骨格８４の剛性を向上できるので、このドア骨格８４の捩れ変形を抑制する効果を高めることができる。

［第四参考例］
次に、図９を参照しながら、第三参考例に係る車両用ドア構造８０に対し一部構成を変更した第四参考例について説明する。

図９には、第四参考例に係る車両用ドア構造９０が適用されたドア９２の構成が示されている。なお、この図において、矢印Ｆｒは、車両前後方向前側、矢印Ｕｐは、車両上下方向上側をそれぞれ示している。

第四参考例に係る車両用ドア構造９０は、上述の第三参考例態に係る車両用ドア構造８０に対し、以下の構成を変更したものである。すなわち、第四参考例に係る車両用ドア構造９０が適用されたドア９２では、ドアインナパネル１８のうちのベルトラインインナパネル９４とベルトラインインナリインフォースメント３４とが、ドアパネル体１６の前縁９６、ドアパネル体１６の上縁９７、ドアパネル体１６の前縁９６の下端及び上縁９７の後端を繋ぐ対角線９８を三辺とする側面視概略三角形状に構成されている。また、このベルトラインインナパネル９４及びベルトラインインナリインフォースメント３４の斜辺（対角線９８）の延在方向（対角線方向）Ｌｃが、インパクトビーム２４の長手方向Ｌｂと鋭角を成すように構成されている。

次に、第四参考例の作用及び効果について説明する。

第四参考例に係る車両用ドア構造９０によれば、ベルトラインインナパネル９４及びベルトラインインナリインフォースメント３４の斜辺（対角線９８）の延在方向（対角線方向）Ｌｃが、インパクトビーム２４の長手方向Ｌｂと鋭角を成すように構成されている。従って、ベルトラインインナパネル９４及びベルトラインインナリインフォースメント３４の剛性を向上できるので、例えば、ベルトラインインナパネル９４及びベルトラインインナリインフォースメント３４の捩れ変形等を抑制できる。

第一参考例に係る車両用ドア構造が適用されたドアの側面図である。図１の２−２線断面図である。第一参考例に係る車両用ドア構造と比較例に係る車両用ドア構造との変形の比較を示す説明図である。第一参考例に係る試験例を示す線図である。本発明の第一実施形態に係る車両用ドア構造が適用されたドアの側面図である。本発明の第二実施形態に係る車両用ドア構造が適用されたドアの模式的な構成を示す平面断面図である。第二参考例に係る車両用ドア構造が適用されたドアの要部拡大平面断面図である。第三参考例に係る車両用ドア構造が適用されたドアの側面図である。第四参考例に係る車両用ドア構造が適用されたドアの側面図である。

符号の説明

１０，５０，６０，７０，８０，９０車両用ドア構造
１８ドアインナパネル（インナ側部材）
２０ドアアウタパネル
２４インパクトビーム
３０ミラーブラケット３０（拘束部材の一方）
３２ロックリインフォースメント（拘束部材の他方）
３４ベルトラインインナリインフォースメント（アウタ側部材）
４０結合部
４２ベルトラインインナ部
４４ベルトラインアウタ部
４６ベルトライン開口部
４８ベルトラインアウタリインフォースメント
５４孔部

Claims

ドア厚さ方向に対向するように配置されると共に互いにドア幅方向に沿って延在されてドアのベルトラインインナ部を構成するインナ側部材及びアウタ側部材と、
前記インナ側部材及び前記アウタ側部材の少なくとも一方よりも線膨張係数の小さな材料で構成されて、前記インナ側部材及び前記アウタ側部材のドア幅方向両端側にそれぞれ結合されると共に、前記インナ側部材及び前記アウタ側部材をドア幅方向に拘束する一対の拘束部材と、
前記インナ側部材又は前記アウタ側部材に形成され、当該インナ側部材と前記アウタ側部材とのドア幅方向における線膨張量差を抑制するための線膨張量差抑制手段と、
を備え、
前記インナ側部材とアウタ側部材とは、線膨張係数の異なる材料で構成され、
前記線膨張量差抑制手段は、前記インナ側部材及び前記アウタ側部材のうち線膨張係数の大きい方に孔部が穿設されたことを含むことを特徴とする車両用ドア構造。
ドア厚さ方向に対向するように配置されると共に互いにドア幅方向に沿って延在されてドアのベルトラインインナ部を構成するインナ側部材及びアウタ側部材と、
前記インナ側部材及び前記アウタ側部材の少なくとも一方よりも線膨張係数の小さな材料で構成されて、前記インナ側部材及び前記アウタ側部材のドア幅方向両端側にそれぞれ結合されると共に、前記インナ側部材及び前記アウタ側部材をドア幅方向に拘束する一対の拘束部材と、
前記インナ側部材又は前記アウタ側部材に形成され、当該インナ側部材と前記アウタ側部材とのドア幅方向における線膨張量差を抑制するための線膨張量差抑制手段と、
を備え、
前記線膨張量差抑制手段は、前記インナ側部材及び前記アウタ側部材の少なくとも一方がドア幅方向に波板状に形成されたことを含むことを特徴とする車両用ドア構造。
前記インナ側部材と前記アウタ側部材とは、前記一対の拘束部材との結合部の間に互いの結合部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用ドア構造。
前記インナ側部材とアウタ側部材とが同一種の材料で構成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両用ドア構造。
前記インナ側部材がアルミニウムで構成され、前記アウタ側部材がマグネシウムで構成されたこと、若しくは、前記インナ側部材がマグネシウムで構成され、前記アウタ側部材がアルミニウムで構成されたこと、若しくは、前記インナ側部材がカーボン繊維の入ったプラスチックで構成され、前記アウタ側部材がガラス繊維の入ったプラスチックで構成されたこと、若しくは、前記インナ側部材がガラス繊維の入ったプラスチックで構成され、前記アウタ側部材がカーボン繊維の入ったプラスチックで構成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両用ドア構造。