JP5637082B2 - 車両用ドア構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両用ドア構造に関し、特に車両の側面衝突に対する乗員保護構造を備えた車両用ドア構造に関する。

一般的に、車両用ドア構造においては、ドアベルトライン部にインパクトバー、あるいはリンフォースを設け、車両の側面衝突時におけるドアおよび車室の変形を抑制することが行われている。

従来、車両側面衝突時のドア、車室の変形を抑制する構造として、ドアベルトラインに設けたインパクトバーに側突時の荷重を伝達することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

一方、車内側に着目すると、車両シートに着座した乗員とドアとの間にエアバッグを設け、車両の側面衝突時等においてこのエアバッグを展開膨張させることにより、衝突による衝撃のエネルギーを吸収し、乗員を保護することも一般的になされている。

特開２０１０−１３７７９２号公報

ここで、エアバッグは乗員への過大入力防止のため入力荷重を所定の値以下に抑える必要がある。エアバッグによるエネルギー吸収量は、入力荷重にエアバッグ展開膨張時のストローク（以下、エアバッグのストロークという）を積算して算出されるため、入力荷重を所定の値以下に抑えつつエアバッグによるエネルギー吸収量を増加させるためには、エアバッグのストロークを増加させること、つまり、乗員とドアとの間に、エアバッグのストロークを増加させるためのスペースを確保することが有効な手段となる。

しかしながら、特許文献１に記載された発明においては、車両外側からのエネルギー入力に対してはドア、車室の変形を抑制することができる一方、乗員もしくはエアバッグから車両外側へのエネルギー入力が発生した場合に乗員とドアとの間に十分なスペースを確保できず、エアバッグのエネルギー吸収量を増加させることが困難になる場合がある。

このようなことから本発明は、車両の側面衝突時、とりわけ、車両が路上の円柱状物体に側面から衝突した場合に、車両外側からのエネルギー入力に対してはドアおよび車室の変形を抑制し、乗員もしくはエアバッグから車両外側へのエネルギー入力が発生した場合には乗員とドアとの間により広いスペースを確保することができる車両用ドア構造を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するための第１の発明に係る車両用ドア構造は、車両内側に位置するドアインナパネルおよび車両外側に位置するドアアウタパネルからなるドア本体と、前記ドアインナパネルの車両外側上部に車両前後方向に沿って延設されるベルトラインリンフォースとを備え、前記ドアインナパネルがその上端から下方に向かって形成された切欠き部を有し、前記ベルトラインリンフォースが平板状に形成されてその車両前後方向の両端を前記切欠き部の前後に固定され、前記ベルトラインリンフォースの車両前後方向の一端側が車両外側への荷重入力に対して離反可能に前記ドアインナパネルに固定される一方、前記ベルトラインリンフォースの車両前後方向の他端側が前記ドアインナパネルに固着される車両用ドア構造において、前記ベルトラインリンフォースが前記一端側に突起部を有し、前記ドアインナパネルが前記突起部に対向する位置に貫通孔を有し、前記ベルトラインリンフォースの前記一端側が、前記突起部を前記貫通孔に貫入させることにより車両外側への荷重入力に対して離反可能に前記ドアインナパネルに固定されることを特徴とする。

上述した第１の発明に係る車両用ドア構造によれば、車両内側に位置するドアインナパネルおよび車両外側に位置するドアアウタパネルからなるドア本体と、ドアインナパネルの車両外側上部に車両前後方向に沿って延設されるベルトラインリンフォースとを備え、ドアインナパネルがその上端から下方に向かって形成された切欠き部を有し、ベルトラインリンフォースが平板状に形成されてその車両前後方向の両端を切欠き部の前後に固定され、ベルトラインリンフォースの車両前後方向の一端側が車両外側への荷重入力に対して離反可能にドアインナパネルに固定される一方、ベルトラインリンフォースの車両前後方向の他端側がドアインナパネルに固着される車両用ドア構造において、ベルトラインリンフォースが一端側に突起部を有し、ドアインナパネルが突起部に対向する位置に貫通孔を有し、ベルトラインリンフォースの一端側が、突起部を貫通孔に貫入させることにより車両外側への荷重入力に対して離反可能にドアインナパネルに固定されるので、車両外側からのエネルギー入力に対してはベルトラインリンフォースによってドアおよび車室の変形を抑制し、車両外側へのエネルギー入力に対してはドアインナパネルとベルトラインリンフォースの一端との結合を解除することにより乗員とドアとの間により広い空間を確保してエアバッグによるエネルギー吸収量を増加させることができることに加えて、車両の側面衝突時に車両外側からのエネルギー入力に対してベルトラインリンフォースの一端側をドアインナパネルから確実に離反させることができる。

本発明の実施例１に係る車両用ドア構造のドア本体部分を示す側面図である。 図１のII−II矢視断面図である。 本発明の実施例１に係る車両用ドア構造におけるドア本体の一部を示す斜視図である。 本発明の実施例１に係る車両用ドア構造におけるドア本体の一部の側面衝突後の状態を示す斜視図である。 本発明の実施例１に係る車両用ドア構造の側面衝突後の状態を示す上面視部分断面図である。 エアバッグにおける入力荷重とストロークとの関係を示すグラフである。 図７（ａ）は本発明の実施例１に係る車両用ドア構造の側面図、図７（ｂ）は図７（ａ）を正面視した状態を示す説明図である。 従来の車両用ドア構造における側面衝突後の状態を示す上面視部分断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る車両用ドア構造の詳細を説明する。

図１ないし図８を用いて本発明に係る車両用ドア構造の実施例について説明する。なお、図１ないし図５においては正面視左側方向が車両前方側、右側方向が車両後方側となっている。

図７（ａ）は車両用ドアを車室内側から見た側面図、図７（ｂ）は車両シートに着座する乗員を車両内側から見た正面図である。図７（ａ）に示すように、車両用ドア（以下、単に「ドア」という）１は一般的にドア本体２とドアサッシュ３とを備えて構成されている。一方、図７（ｂ）に示すように、ドア１又は車両シート４には車両の衝突時等に車両シート４に着座した乗員５とドア１との間で膨張展開して乗員５を衝撃から保護するエアバッグ６が内蔵されている。なお、図７（ｂ）に示す一点鎖線はエアバッグ６が膨張展開した状態を示している。

図１はドア１を車内から見た状態を示す側面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面図、図３は図１を車両前方側から見た斜視図である。
図１ないし図３に示すように、ドア本体２は車両内側に位置するドアインナパネル７と車両外側に位置するドアアウタパネル８とから構成されている。

ドアインナパネル７はドアアウタパネル８と離間して配設されるドアインナパネル本体部７Ａとこのドアインナパネル本体部７Ａの車両前後方向両側に設けられてドアアウタパネル８に接合されるドアインナパネル側端面７Ｂ、７Ｃとを有して上面視概ねハット状に形成されている。

ドアインナパネル本体部７Ａには切欠き部７ａ、貫通孔７ｂ、および開口部７ｃが形成されている。切欠き部７ａはドアインナパネル本体部７Ａの車両後方側にドアインナパネル本体部７Ａの上部を切り欠くように上端から下方に向かって形成されている。より具体的には、切欠き部７ａは車両シート４に着座した乗員に対向する位置であってドアインナパネル本体部７Ａの後端部から離間した位置に設けられている。この切欠き部７ａにより、ドアインナパネル本体部７Ａには切欠き部７ａを挟んでその車両後方側に狭幅部７ｄ、車両前方側に広幅部７ｅが設けられている。

貫通孔７ｂは狭幅部７ｄの上部に、後述する突起部９ａを貫入するように形成されている。開口部７ｃは切欠き部７ａの下方に矩形状に形成された作業用の穴である。
ドアインナパネル７のドアインナパネル側端面７Ｂ、７Ｃはドアアウタパネル８にヘミング加工等により接合されている。

そして、ドアインナパネル本体部７Ａの車両外側面上部には車両前後方向に沿ってベルトラインリンフォース９が延設されている。ベルトラインリンフォース９は、側面衝突時においてドア１および車室の変形を抑制するように設けられるものであり、本実施例においてはその長手方向が車両前後方向、幅方向が車両上下方向に延びる平板状の部材から構成されている。

ベルトラインリンフォース９の長手方向（車両前後方向）の一端側（本実施例では車両後方側）であってインナパネル７の狭幅部７ｄに対向する部分は、可脱部９Ａとして構成され、この可脱部９Ａには車両内側に向かって突出する突起部９ａが設けられている。突起部９ａは貫通孔７ｂに対向する位置に形成され、初期状態においては貫通孔７ｂに貫入される一方、側面衝突時等に車両外側へのエネルギー入力が発生してベルトラインリンフォース９が変形した場合には貫通孔７ｂから脱離するように構成されている。

また、ベルトラインリンフォース９の長手方向他端側（本実施例では車両前方側）であってドアインナパネル７の広幅部７ｅに対向する部分は固着部９Ｂとして構成され、スポット溶接等により広幅部７ｅに固着されている。

すなわち、本実施例に係る車両用ドア構造においては、ベルトラインリンフォース９が切欠き部７ａを跨いだ状態で、その可脱部９Ａを狭幅部７ｄに離反可能に固定される一方、固着部９Ｂをドアインナパネル７の広幅部７ｅにスポット溶接、またはボルトとナットによる締結により固着されている。

なお、図１乃至図３中に示す符号１０はスポット溶接による接合部、図２に示す符号１１は車両ドアアッシーを示している。

続いて、図４及び図５を用いて本実施例に係る車両用ドア構造による作用効果について説明する。本実施例に係る車両ドア構造においては、車両が例えば円柱状物体１２に側面衝突した場合に乗員５又はエアバッグ６から車両外側へのエネルギー入力が発生すると、衝突時の荷重が切欠き部７ａを介してベルトラインリンフォース９に伝達される。

すると、図４及び図５に示すように、突起部９ａが貫通孔７ｂから脱離してベルトラインリンフォース９が変形する。このとき、ベルトラインリンフォース９の固着部９Ｂはドアインナパネル７の広幅部７ｅに固着されているため、ベルトラインリンフォース９の車両後方側の部分がドアアウタパネル８側へ移動してドア１と乗員５との間に広い空間を確保することとなる。

ここで、エアバッグ６は乗員５への過大入力防止のため、図６に示すように入力荷重を所定の値α以下に抑える必要がある。図６中に斜線を付して示すエアバッグ６によるエネルギー吸収量は、上述したように入力荷重にエアバッグ６のストロークを積算して算出されるため、入力荷重を所定の値α以下に抑えつつエアバッグ６によるエネルギー吸収量を増加させるためには、入力荷重に対するエアバッグ６のストロークを確保すること、つまり、乗員５とドア１との間に、エアバッグ６の入力荷重に対するストロークを増加させるためのスペースを確保することが有効となる。

本実施例においては、上述したように車両の側面衝突時であって乗員５又はエアバッグ６による車両外側へのエネルギー入力が発生した場合に、ドア１と乗員５との間に広い空間を確保してエアバッグ６のストロークを増加させることができる。そのため、図中に矢印で示すようにエアバッグ６のエネルギー吸収量を増加させることが可能となり、エアバッグ６による乗員５への過大入力を抑制しつつエネルギー吸収量を増加させることができることがわかる。

すなわち、図８に示す従来構造のようにドアインナパネル７とベルトラインリンフォース９とをスポット溶接等により完全に接合した場合、車両の側面衝突時に車両外側からのエネルギー入力が発生した際に図中に一点鎖線で示す箇所において、ドア１と乗員５との間の空間を十分に確保することができないおそれがあったのに対し、本実施例に係る車両用ドア構造によれば、図５に示し上述したようにドア１と乗員５との間により広い空間を確保し、エアバッグ６によるエネルギー吸収量を増加させることができるのである。

また、本実施例に係る車両用ドア構造において、車両の側面衝突による車両外側からのエネルギー入力が発生した場合は、ベルトラインリンフォース９の突起部９ａを貫通孔７ｂによって拘束した状態が維持されることにより、ベルトラインリンフォース９によってドアおよび車室の変形を抑制することができる。

以上に示したように、本実施例に係る車両用ドア構造によれば、車両の側面衝突時、とりわけ、車両が路上の円柱状物体１２に側面から衝突した場合、車両外側からのエネルギー入力に対してはドア１および車室の変形を抑制し、乗員５もしくはエアバッグ６から車両外側へのエネルギー入力が発生した場合には乗員５とドア１との間により大きいスペースを確保してエアバッグ６のエネルギー吸収量を増大させることが可能となる。

なお、本実施例ではベルトラインリンフォース９を平板状の部材とする例を示したが、ベルトラインリンフォース９は車両外側からのエネルギー入力が発生した場合にドア１および車室の変形を抑制する一方、車両外側へのエネルギー入力が発生した場合に変形して可脱部９Ａをドアインナパネル７から離反させることができればよく、上述した形状に限定されるものではない。

また、本実施例では切欠き部７ａの車両後方側においてベルトラインリンフォース９をドアインナパネル７に離反可能に固定し、切欠き部７ａの車両前方側においてベルトラインリンフォース９をドアインナパネル７に固着する例を示したが、ベルトラインリンフォース９をドアインナパネル７に「離反可能に固定」又は「固着」する箇所は、車両外側へのエネルギー入力が発生した場合にドア１と乗員５との間の空間を確保することができる個所であればよく、上述した実施例に限定されるものではない。

さらに、本実施例では一つの貫通孔７ｂに一つの突起部９ａを貫入する例を示したが、貫通孔および突起部は一つに限定されるものではなく、例えば複数の貫通孔に複数の突起部を貫入させるようにするほか、車両の側面衝突時に車室外側へのエネルギー入力が発生した場合にドアインナパネル７に対してベルトラインリンフォース９の一端が離反可能な構成であればよく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。

また、本実施例は一例として図７（ａ）にフロントドアを示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、側面衝突に対する乗員保護構造を備える車両用ドアであれば適用可能である。

本発明は、車両用ドア構造に関し、特に側面衝突に対する乗員保護構造を備える車両用ドア構造に適用して好適なものである。

１ ドア
２ ドア本体
３ ドアサッシュ
４ 車両シート
５ 乗員
６ エアバッグ
７ ドアインナパネル
７Ａ ドアインナパネル本体部
７Ｂ、７Ｃ ドアインナパネル側端面
７ａ 切欠き部
７ｂ 貫通孔
７ｃ 開口部
７ｄ 狭幅部
７ｅ 広幅部
８ ドアアウタパネル
９ ベルトラインリンフォース
９Ａ 可脱部
９Ｂ 固着部
９ａ 突起部
１０ スポット溶接部
１１ 車両ドアアッシー
１２ 円柱状物体

Claims (1)

1. 車両内側に位置するドアインナパネルおよび車両外側に位置するドアアウタパネルからなるドア本体と、前記ドアインナパネルの車両外側上部に車両前後方向に沿って延設されるベルトラインリンフォースとを備え、
   前記ドアインナパネルがその上端から下方に向かって形成された切欠き部を有し、
   前記ベルトラインリンフォースが平板状に形成されてその車両前後方向の両端を前記切欠き部の前後に固定され、
   前記ベルトラインリンフォースの車両前後方向の一端側が車両外側への荷重入力に対して離反可能に前記ドアインナパネルに固定される一方、前記ベルトラインリンフォースの車両前後方向の他端側が前記ドアインナパネルに固着される
   車両用ドア構造において、
   前記ベルトラインリンフォースが前記一端側に突起部を有し、
   前記ドアインナパネルが前記突起部に対向する位置に貫通孔を有し、
   前記ベルトラインリンフォースの前記一端側が、前記突起部を前記貫通孔に貫入させることにより車両外側への荷重入力に対して離反可能に前記ドアインナパネルに固定される
   ことを特徴とする車両用ドア構造。

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