JP5966613B2 - 車両用ドア - Google Patents

Description

本発明は、車両に設けられる車両用ドアに関する。

車両には、車体への衝撃から乗員を保護するシステムの一つとして、衝撃を吸収するエアバッグ装置を備えたものがある。例えば、車体の側方からの衝撃に対応するエアバッグ装置は、運転席や助手席の座席サイド部分に内蔵されたサイドエアバッグや、ルーフライニングのサイド部分に内蔵されたカーテンエアバッグ等がある。これらエアバッグ装置は、車体側方に衝撃が加わりエアバッグを展開させる必要があると判断されると、インフレータにてエアバッグを瞬時に膨張展開させ、衝撃エネルギーを吸収することで乗員を保護する。

このときエアバッグによるエネルギー吸収量は、エアバッグ反力に、エアバッグが展開されたときのストロークを積算したものと等しくなる。そのため、エアバッグによるエネルギー吸収量をより大きくするためには、エアバッグ反力を大きくする方法と、エアバッグが展開されたときのストロークが大きくなるようにスペースを確保する方法とがある。

しかし、エアバッグからの過大な入力荷重は乗員保護の観点からは適切ではなく、入力荷重は所定値以下に抑える必要がある。そのため、衝撃エネルギーの吸収量を増大させるためには、ストロークを大きくするためにスペースを確保することが効果的である。また、スペースを確保することは、エアバッグ装置の有無にかかわらず乗員とドアとの接触を抑制するという意味でも効果的である。

なお、これに関連する技術として、例えば特許文献１，２等が提案されている。特許文献１では、車両への側突が予測された際に、押出機構のピストンによってドア全体を外方へ移動させるとともに、側突時の衝撃をピストンの塑性変形により吸収している。また、特許文献２では、側突予知時にドア他端側のロック機構部分を車両外方へ移動させている。特許文献１，２では、このような構成によってドアと乗員との間の空間を拡張することができるとされている。

特開２００５−９６５５７号公報 特開２０１１−２１９０１２号公報

しかしながら、上記の特許文献１では、ドア全体を外方へ移動させる構成のため、大きな駆動力が必要になり、装置も複雑化するという課題がある。また、上記の特許文献２に記載の技術は、ドア全体を移動させるものではないものの、ロック機構部分を外方へ移動させる構成であるため、比較的大きな駆動力が必要になるという課題がある。

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、大きな駆動力を必要とせず、側突時に乗員とドアとの間に大きなスペースを確保することができるようにした、車両用ドアを提供することである。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。

（１）ここで開示する車両用ドアは、車両に設けられたドアパネルと、前記ドアパネルの前端部及び後端部を車体に対してそれぞれ固定する前側部材及び後側部材とを備えた車両用ドアであって、前記前側部材及び前記後側部材は、前記車体に固定される車体側部材と、前記ドアパネルに固定され、前記車体側部材と係合するドア側部材と、を有し、前記前側部材及び前記後側部材の少なくとも一方は、前記車体側部材と前記ドア側部材との車両前後方向の相対位置を固定し、前記前側部材と前記後側部材との間に衝撃を受けると前記相対位置の固定を解除して前記車体側部材と前記ドア側部材との車両前後方向の相対移動を許容する留め部材をさらに有するヒンジであって、前記車体側部材には、前記車体側部材と前記ドア側部材とを回動可能に支持する上下方向に延びたヒンジピンが挿通される第一孔部が穿孔され、前記ドア側部材には、前記ヒンジピンが挿通される第二孔部が穿孔され、前記第一孔部及び前記第二孔部の少なくとも一方が、前記ドアが閉じた状態で長手方向が車両前後方向と平行であるとともに、その長さが前記ヒンジピンの軸部の外径よりも大きく前記軸部が挿通された状態で隙間を有する長孔に形成され、前記留め部材が、前記隙間に嵌め込まれ、前記衝撃を受けると前記隙間から外れることを特徴としている。

（２）前記前側部材及び前記後側部材の残りの他方は、前記車体側部材と前記車体との車両前後方向の相対位置を固定し、前記前側部材と前記後側部材との間に衝撃を受けると前記相対位置の固定を解除して前記車体側部材と前記車体との車両前後方向の相対移動を許容する第二留め部材をさらに有するロック機構であることが好ましい。この場合、前記車体としてのセンターピラーには、前記車体側部材としてのストライカが上下二箇所でボルト及びナットによって固定され、前記第二留め部材は、二つに分割可能に形成され、前記センターピラーを前記ストライカとともに挟むように設けられるとともに、前記衝撃を受けると二つに分離して前記センターピラーと前記ナットとの間から外れることが好ましい。

（３）また、前記衝撃を受けたときに前記留め部材及び前記第二留め部材のそれぞれを外すことで前記相対位置の固定をそれぞれ解除するアクチュエータを備えることが好ましい。
（４）このとき、前記アクチュエータが、ケーブルを介して前記留め部材及び前記第二留め部材のそれぞれに接続され、前記衝撃を受けたときに前記ケーブルを巻き取って前記留め部材及び前記第二留め部材のそれぞれを外すことが好ましい。

開示の車両用ドアによれば、前側部材と後側部材との間に衝撃を受けた場合、例えば、車両が立ち木やポール等の柱状の静止物に対して側方から衝突した場合は、留め部材が外れて、車体側部材とドア側部材との車両前後方向の相対位置の固定が解除される。つまり、車体側部材とドア側部材との相対移動が許容され、前側部材及び後側部材の少なくとも一方のドア側部材が、衝突位置の方向に引張られて前後方向へ移動することができる。そのため、ドアパネルは衝突位置を中心として湾曲変形し易くなり、ドアパネルが衝撃を吸収することができる。また、ドアパネルによって衝撃が吸収されるので、その分だけドアパネルの前端部及び後端部が固定されている車体（例えばピラー）に作用する衝撃が軽減され、車体ごと車幅方向内側へ移動することを抑制することができる。

つまり、前側部材と後側部材との間に衝撃を受けた場合、ドアパネルが湾曲変形し、ドアパネルが固定されている車体部分が車室側へ移動することを防ぐことで、従来に比べて大きな駆動力を必要とせず、ドアと乗員との間のスペース（空間）を確保することができる。これにより、ドアが乗員に接触するリスクを低減することができる。また、ドアと座席との間で膨張展開するエアバッグ装置（例えば、サイドエアバッグやカーテンエアバッグ等）が備えられている車両の場合、ドアと乗員との間のスペースをより確保することで、エアバッグによるエネルギー吸収量を増大させることができ、乗員をより適切に保護することができる。

一実施形態に係る車両用ドアの模式的な断面図である。 一実施形態に係る車両用ドアに適用されるヒンジの斜視図である。 図２に示すヒンジの構成を示す図であり、（ａ）が上面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が部分拡大図である。 一実施形態に係る車両用ドアの動作を説明するための図であり、（ａ）が衝突前、（ｂ）が衝突時、（ｃ）が衝突直後のヒンジの状態をそれぞれ示し、（ｄ）が衝突によるドアの変形を示す。 一実施形態に係る車両用ドアが実際に活用される例を説明するためのフローである。 他の実施形態に係る車両用ドアのロック機構を説明するための図であり、（ａ）が衝突前のロック機構の上面図、（ｂ）が留め部材の斜視図、（ｃ）が衝突時のロック機構の上面図、（ｄ）が衝突直後のロック機構の上面図である。 他の実施形態に係る車両用ドアの衝突による変形を示す。 さらに他の実施形態に係る車両用ドアを説明するための図であり、（ａ）が衝突前、（ｂ）が衝突時、（ｃ）が衝突直後のロック機構の横断面図をそれぞれ示す。

以下、図面により実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
本実施形態では、車両の左側のフロントドアを例に挙げ、このドアが支点を中心に外側にスイングして開閉するヒンジドアである場合を説明するが、右側のフロントドアや左右のリヤドアにも同様に適用可能であり、また、スライドドアにも適用可能である。

［１．全体構造］
本実施形態に係る車両用ドアについて、図１〜図５を用いて説明する。以下の説明では、自動車（車両）の進行方向を前方とし、その逆を後方とし、前方を基準に左右を定める。また、重力の方向を下方とし、その逆を上方として説明する。また、車体の中心に向かう側を内側、その逆を外側として説明する。

図１に示すように、ドア（車両用ドア）１０は、ドアパネル１１と、ドア内側のドアトリム１２とを有する。ドアパネル１１は、車両の外面を構成するアウタパネル１１ａと、アウタパネル１１ａの内側に設けられるインナパネル１１ｂとからなり、アウタパネル１１ａの内面にインナパネル１１ｂの外周端部が取り付けられたドア本体を構成するものである。インナパネル１１ｂは、その外周端部からアウタパネル１１ａの内面に対して内側に立設された立設面１１ｂ_Sと、立設面１１ｂ_Sから屈曲形成されアウタパネル１１ａと略平行な平行面１１ｂ_Pとから構成された膨出形状の部材である。

ドアパネル１１は、インナパネル１１ｂとアウタパネル１１ａとの間に形成される空間１１ｃを有する。以下、インナパネル１１ｂとアウタパネル１１ａとを特に区別しないときは、単にドアパネル１１という。
ドアトリム１２は、ドアパネル１１の内側に設けられた内装部材であり、その外周端部がインナパネル１１ｂの平行面１１ｂ_Pの内側の面に取り付けられ、インナパネル１１ｂとドアトリム１２との間に隙間１２ｃが形成される。なお、この隙間１２ｃには緩衝材等が内蔵されていてもよい。

ドアパネル１１の前端部１１ｆは、ヒンジ（前側部材）２０を介して、左前乗降口の前側の骨格部材であるフロントピラーロア（車体）１３ａに固定される。ここでいう前端部１１ｆとは、インナパネル１１ｂの立設面１１ｂ_Sのうち前方に向いた部分を意味する。この前端部１１ｆにはヒンジ２０の一方の部材が固定され、ヒンジ２０の他方の部材がフロントピラーロア１３ａの外側の面（以下、外面という）に固定されることで、ヒンジ２０を中心として外側に回動可能なドア１０が構成される。なお、アウタパネル１１ａは、アウタパネル１１ａの前端部がインナパネル１１ｂの立設面１１ｂ_Sよりも前方に突出して設けられ、ヒンジ２０を外方から見えないように覆い隠す。

ドアパネル１１の後端部１１ｒは、ロック機構（後側部材）３０を介して、左前乗降口の後側の骨格部材であるセンターピラー（車体）１３ｂに固定される。ここでいう後端部１１ｒとは、インナパネル１１ｂの立設面１１ｂ_Sのうち後方に向いた部分を意味する。この後端部１１ｒには、ロック機構３０の一方の部材であるラッチが固定されている。また、センターピラー１３ｂの側面には、ロック機構３０の他方の部材であるストライカが固定されており、ドア１０が閉じられたときにラッチとストライカとが係合することで、ドア１０の閉状態が維持される。なお、本実施形態では、ロック機構３０は従来の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。

ドア１０の内側には、ドア１０に衝撃が加わった際に、座席に着座する乗員１とドア１０との間に膨張展開するエアバッグ装置（図示略）が備えられる。エアバッグ装置は、車両に対する衝突を検知する図示しない衝突検知センサに接続されたエアバッグＥＣＵと、例えば座席サイド部分等に内蔵されているサイドエアバッグ，ルーフライニングのサイド部分に内蔵されているカーテンエアバッグ等とを備える。エアバッグ装置は、衝突検知センサによって衝突が検知されたことがエアバッグＥＣＵに伝達されたら、エアバッグＥＣＵによりこの衝突が側方からの衝突（以下、側突という）であってエアバッグを展開させる必要があると判断されると、インフレータにてエアバッグを瞬時に膨張させる。

次にヒンジ２０の構造について、図２及び図３（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。ヒンジ２０は、フロントピラーロア１３ａの外面に固定される車体側部材２１と、ドアパネル１１の前端部１１ｆに固定されるドア側部材２２と、車体側部材２１とドア側部材２２とを回動可能に支持するヒンジピン２３とを有する。以下の説明中で方向を示す場合は、図２及び図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、ヒンジ２０がフロントピラーロア１３ａとドアパネル１１の前端部１１ｆとに固定され、且つ、ドア１０が閉状態であることを前提とする。

車体側部材２１は、後方から見て外側が開口したコの字型（チャンネル型）の形状をした部材であり、フロントピラーロア１３ａの外面に接する面状の第一固定部２１ａと、第一固定部２１ａに直交する面状の二つの第一係合部２１ｂ，２１ｂとを有するように屈曲形成されている。

第一固定部２１ａは、外側から見て上下対称の形状に形成され、車体側部材２１とフロントピラーロア１３ａとを締結する締結部材（例えばボルト）を装着するために穿孔された第一取付孔２１ｄを複数（ここでは三つ）有する固定部分である。第一固定部２１ａの上下端部は、それぞれ外側に向かって屈曲形成されており、前部よりも後部の方が外側へ突出される長さが長くなっている。この後部の外側に突設された部分が第一係合部２１ｂである。

第一係合部２１ｂは、第一固定部２１ａの後部の上下端部からそれぞれ外側に向かって屈曲形成され、ドア側部材２２と係合される部分である。第一係合部２１ｂは、第一固定部２１ａに対して（すなわち、フロントピラーロア１３ａの外面に対して）略直角に外方へ立設されており、上下二つの第一係合部２１ｂ，２１ｂの面が対向するように設けられる。なお、車体側部材２１は、二つの第一係合部２１ｂ，２１ｂも含め上下対称の形状となっている。

第一係合部２１ｂの外側（第一固定部２１ａと反対の先端側）には、ヒンジピン２３が挿通される第一孔部２４が穿孔されている。第一孔部２４は、車両前後方向（以下、単に前後方向という）に延びる長孔に形成され、その幅（車幅方向の長さ）２４Ｗはヒンジピン２３の軸部２３ａの外径と略同一であり、その長さ（前後方向の長さ）２４Ｌはヒンジピン２３の軸部２３ａの外径よりも大きく（外径の数倍の長さに）形成されている。

ドア側部材２２は、車体側部材２１と係合する部材であり、外側から見て後側が開口した上下対称のハット型の形状をした部材である。ドア側部材２２は、ドアパネル１１の前端部１１ｆに接する面状の上下二つの第二固定部２２ａ，２２ａと、第二固定部２２ａ，２２ａにそれぞれ直交する面状の上下二つの第二係合部２２ｂ，２２ｂと、第二係合部２２ｂ，２２ｂを連結する連結部２２ｃとを有するように屈曲形成されている。

上下二つの第二固定部２２ａ，２２ａは、上下の二つの第二係合部２２ｂ，２２ｂから上方又は下方に向かって略直角にそれぞれ屈曲形成され、ドア側部材２２とドアパネル１１とを締結する締結部材を装着するために穿孔された第二取付孔２２ｄを一つずつ有する固定部分である。

二つの第二係合部２２ｂ，２２ｂは、車体側部材２１の二つの第一係合部２１ｂ，２１ｂ間に設けられ、車体側部材２１と係合される部分である。第二係合部２２ｂは、第二固定部２２ａに対して（すなわち、前端部１１ｆに対して）略直角に前方へ立設されている。上下二つの第二係合部２２ｂ，２２ｂは、それぞれの面が対向するように設けられ、上側の第二係合部２２ｂは車体側部材２１の上側の第一係合部２１ｂの下面に接し、下側の係合部２２ｂは車体側部材２１の下側の第一係合部２１ｂの上面に接するように配置される。

第二係合部２２ｂは、車幅方向長さよりも前後方向長さの方が長く形成されており、前後方向長さは第一係合部２１ｂの前後方向長さよりも長い。また、第二係合部２２ｂには、車幅方向略中央に第一孔部２４と連通し、ヒンジピン２３が挿通される第二孔部２５が穿孔されている。第二孔部２５は、前後方向に延びる長孔に形成され、その幅（車幅方向の長さ）２５Ｗはヒンジピン２３の軸部２３ａの外径と略同一（すなわち第一孔部２４の幅２４Ｗと略同一）であり、その長さ（前後方向の長さ）２５Ｌはヒンジピン２３の軸部２３ａの外径よりも大きく（外径の数倍の長さに）形成されている。なお、第二孔部２５の長さ２５Ｌは、第一孔部２４の長さ２４Ｌと同一であってもよく、異なる長さであってもよい。

連結部２２ｃは、上下二つの第二係合部２２ｂの前端部同士を結ぶ部分であり、第二係合部２２ｂと直交し、第二固定部２２ａと略平行に延設されている。連結部２２ｃの上下方向の長さは、車体側部材２１の第一係合部２１ｂ，２１ｂの間隔に応じて定まる。つまり、ドア側部材２２の第二係合部２２ｂ，２２ｂが、車体側部材２１の第一係合部２１ｂ，２１ｂに接するように連結部２２ｃの長さが決定される。

ヒンジピン２３は、上下方向に延びる円柱状の軸部２３ａと、軸部２３ａの上下端部に設けられ軸部２３ａよりも大径の頂部２３ｂ，２３ｂとから構成されるピン部材である。ヒンジピン２３は、車体側部材２１の第一孔部２４とドア側部材２２の第二孔部２５とに挿通され、車体側部材２１とドア側部材２２とを回動可能に支持する。なお、上下の頂部２３ｂ，２３ｂの少なくとも一方は、取外し可能に構成されている。ヒンジピン２３は、軸部２３ａが第一孔部２４の前縁２４ｆに当接するように第一孔部２４に挿通され、第二孔部２５の後縁２５ｒに当接するように第二孔部２５に挿通される。

第一孔部２４及び第二孔部２５には、ヒンジピン２３の前後方向の移動を規制するための留め具が嵌め込まれている。第一孔部２４には、ヒンジピン２３が前縁２４ｆに当接するように挿通されるため、ヒンジピン２３よりも後側に第一留め具（留め部材）２６ａ及び第三留め具２６ｃが嵌め込まれる。また、第二孔部２５には、ヒンジピン２３が後縁２５ｒに当接するように挿通されるため、ヒンジピン２３よりも前側に第二留め具（留め部材）２６ｂが嵌め込まれる。これらの留め具２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、車体側部材２１とドア側部材２２との前後方向の相対位置を固定する。

第一留め具２６ａ及び第三留め具２６ｃは、第一孔部２４に挿通されたヒンジピン２３の軸部２３ａと第一孔部２４との隙間に嵌め込まれ、第一留め具２６ａにはケーブル４１を介してアクチュエータ４０が接続されている〔図４（ａ）参照〕。つまり、第一留め具２６ａは、アクチュエータ４０によりケーブル４１が巻き取られると第一孔部２４から引き抜かれ、外される仕組みになっている。一方、第三留め具２６ｃは、ヒンジピン２３の頂部２３ｂの真下に位置し、軸部２３ａと第一留め具２６ａとの間に配設される補助的な留め具である。

第二留め具２６ｂは、第二孔部２５に挿通されたヒンジピン２３の軸部２３ａと第二孔部２５との隙間に嵌め込まれ、ケーブル４１を介してアクチュエータ４０に接続されている。つまり、第二留め具２６ｂは、第一留め具２６ａと同様、アクチュエータ４０によりケーブル４１が巻き取られると第二孔部２５から引き抜かれ、外される仕組みになっている。

第一留め具２６ａ及び第二留め具２６ｂは、同じアクチュエータ４０によって同一のタイミングで第一孔部２４及び第二孔部２５から外され、これによりヒンジピン２３の軸部２３ａは、第一孔部２４及び第二孔部２５の長手方向に移動可能となる。つまり、第一留め具２６ａ及び第二留め具２６ｂは、アクチュエータ４０の作動により、車体側部材２１とドア側部材２２との前後方向の相対位置の固定を解除する（換言すると、車体側部材２１とドア側部材２２との前後方向の相対移動を許容する）。

アクチュエータ４０は、ここではエアバッグＥＣＵによって制御される。エアバッグＥＣＵは、衝突検知センサによって衝突が検知された場合、この衝突が側突であり、且つ、ドアパネル１１に対してヒンジ２０とロック機構３０との間に衝撃を受けたと判断した場合に、アクチュエータ４０に指令を発して作動させてケーブル４１を巻き取らせる。つまり、エアバッグＥＣＵは、ドアパネル１１を固定するヒンジ２０とロック機構３０との間、言い換えるとフロントピラーロア１３ａとセンターピラー１３ｂとの間のドアパネル１１に対して、狭い範囲の衝撃が加わった場合にアクチュエータ４０を作動させる。これにより、ヒンジピン２３の軸部２３ａが第一孔部２４及び第二孔部２５の長手方向に移動可能となる。

なお、ここでいう狭い範囲の衝撃とは、前後方向の長さが短い物体（例えば、電柱，立ち木，ポール等の柱状静止物や歩行者等）に対して車両が衝突した場合に加わる衝撃や、建物，塀の角部に車両が衝突した場合に加わる衝撃や、二輪車，自動二輪車等が車両に対して衝突してきた場合に加わる衝撃等があり、以下、このような狭い範囲の衝撃を狭域衝撃という。また、狭域衝撃がドアパネル１１に加わった場合（すなわち、車両が側突した場合）を、狭域側突という。

［２．作用，効果］
次に、図４（ａ）〜（ｄ）及び図５を用いて、本車両用ドア１０が狭域側突した場合の動作について説明する。図４（ａ）はドア１０が狭域衝撃を受ける前の状態〔図３（ｂ）と同一〕、図４（ｂ）は狭域衝撃を受けた瞬間の状態、図４（ｃ）は狭域衝撃を受けた後の状態のヒンジ２０の状態をそれぞれ示す。また、図４（ｄ）は、図４（ｃ）の状態のときのドア１０の変形の模式図であり、実線が本車両用ドア１０の場合、破線が従来構造の場合を示す。また、図５は、実際に本車両用ドア１０が活用される場面と動作とを説明するためのフローである。

図５に示すように、ステップＳ１０では衝突検知センサで衝突が検知されたか否かがエアバッグＥＣＵにより判断され、検知されていなければステップＳ１０が繰り返し実施される。つまり、通常（すなわち衝突前）は、図４（ａ）に示すように、第一留め具２６ａ及び第二留め具２６ｂ（以下、単に留め具２６ａ，２６ｂともいう）が第一孔部２４及び第二孔部２５（以下、単に長孔２４，２５ともいう）に嵌め込まれているため、ヒンジピン２３はがたつくことなく車体側部材２１とドア側部材２２との回動を許容する。これにより、ドア１０はヒンジ２０を介してスイングしながら開閉される。

一方、ステップＳ１０において衝突が検知されたら、ステップＳ２０では衝突の形態が判別される。ここでは、車両のどの部分が衝突したか、及び、どのような衝突であったかが判断される。例えば、衝突した部分が車両の前面であるか、側面（右側面もしくは左側面）であるか、又は背面（後面）であるかが判別される。また、衝突した物体が他車両や建物，塀等であって車両の大部分の面に衝撃が加わったか（略全面に衝撃を受けたか）、又は、衝突した物体が柱状静止物等であって車両の一部分のみに衝撃が加わったか（狭域衝撃を受けたか）が判別される。

続くステップＳ３０では、ステップＳ２０において判別された衝突形態が狭域側突である（ドアパネル１１が狭域衝撃を受けた）か否かが判断される。狭域側突以外の衝突形態であると判断された場合は、ＮＯルートへ進んでフローが終了される。つまり、この場合はアクチュエータ４０は作動されない。一方、狭域側突であると判定された場合は、ＹＥＳルートからステップＳ４０へ進み、エアバッグＥＣＵによりアクチュエータ４０が作動される。

図４（ｂ）に示すように、ステップＳ４０においてアクチュエータ４０が作動されると、瞬時にケーブル４１が巻き取られ、第一孔部２４及び第二孔部２５に嵌め込まれていた第一留め具２６ａ及び第二留め具２６ｂが外される。これにより、ヒンジピン２３が第一孔部２４及び第二孔部２５の長手方向に移動可能（摺動可能）な状態となる。なお、エアバッグＥＣＵは、アクチュエータ４０の作動と略同時にインフレータにてエアバッグを瞬時に膨張させる。

ところで、ドアパネル１１は狭域衝撃を受けると、狭域衝撃を受けた位置（衝突位置）Ｐ_IMを中心に上面視で略くの字状に湾曲変形し、車幅方向内側にへこむ。このとき、ヒンジ２０のヒンジピン２３は長孔２４，２５の長手方向に移動可能（摺動可能）な状態になっているため、車体側部材２１とドア側部材２２との前後方向の相対移動が許容されている。そのため、ドアパネル１１の前端部１１ｆに固定されたドア側部材２２は、ドアパネル１１の湾曲変形に引張られて後方へ移動する（図５のステップＳ５０）。

ドア側部材２２が後方へ移動すると、ヒンジピン２３は相対的に第二孔部２５の前方へ移動し、第二孔部２５の前縁２５ｆに当接する。ドア側部材２２がさらに後方へ移動し続けると、ドア側部材２２と共にヒンジピン２３も後方へ引張られ、ヒンジピン２３は第一孔部２４の後縁２４ｒに当接する。これにより、ドアパネル１１の前端部１１ｆを衝突位置Ｐ_IMの方向（すなわち後方）へ移動させ、ドアパネル１１をより湾曲変形し易くすることが可能となる。

つまり、本車両用ドア１０によれば、ヒンジ２０とロック機構３０との間に衝撃を受けた場合（狭域側突した場合）、留め具２６ａ，２６ｂが外れて車体側部材２１とドア側部材２２との相対移動が許容されるため、ヒンジ２０のドア側部材２２が衝突位置Ｐ_IMの方向に引張られて前後方向へ移動することができる。これにより、ドアパネル１１は衝突位置Ｐ_IMを中心として湾曲変形し易くなり、ドアパネル１１が衝撃（狭域衝撃）を吸収することができる。また、ドアパネル１１によって衝撃が吸収されるので、その分だけドアパネル１１の前端部１１ｆ及び後端部１１ｒが固定される車体（フロントピラーロア１３ａ及びセンターピラー１３ｂ）に作用する衝撃を軽減することができ、車体ごと車幅方向内側へ移動することを抑制することができる。

図４（ｄ）を用いて説明すると、例えば車両が側方から柱状静止物２に衝突した場合、ドアパネル１１には狭域衝撃Ｆ_IMが加わる。このとき、従来のドアの場合は、破線で示すようにドアパネルが車幅方向内側へ移動すると共に、ドアパネルによって十分にその衝撃Ｆ_IMが吸収されないためドアパネルが固定される車体（ピラー等）も内側へ移動してしまう。これに対して、本車両用ドア１０の場合は、実線で示すようにドアパネル１１は衝突位置Ｐ_IMを中心に上面視で略くの字状に湾曲変形しながら衝撃を吸収するので、ドアパネル１１が固定される車体１３ａ，１３ｂの部分が車室側へ移動することを防ぐことができる。

そのため、例えば側突時にドアを外方へ移動させるような従来の構造に比べて大きな駆動力を必要とせず、ドア１０と乗員１との間のスペース（空間）を確保することができる。これにより、ドア１０が乗員１に接触するリスクを低減することができる。また、ここではドア１０と座席との間で膨張展開するエアバッグ装置が備えられているため、ドア１０と乗員１との間のスペースを確保することで、エアバッグによるエネルギー吸収量を増大させることができ、乗員１をより保護することができる。

また、本実施形態では、ドアパネル１１をフロントピラーロア１３ａに固定する前側の部材がヒンジ２０であり、ヒンジ２０の車体側部材２１及びドア側部材２２には、前後方向に延びる長孔（第一孔部２４及び第二孔部２５）が穿孔されている。そして、この長孔２４，２５には、それぞれ留め具２６ａ，２６ｂが嵌め込まれている。このような構成により、長孔２４，２５から留め具２６ａ，２６ｂが外されれば、長孔２４，２５に挿通されたヒンジピン２３の前後方向への移動を許容することができる。

つまり、留め具２６ａ，２６ｂが外されると、車体側部材２１とドア側部材２２とが前後方向に相対移動することができるようになり、狭域衝撃がドアパネル１１に加わったときにヒンジ２０ごと車幅方向内側へ移動することを防ぐことができる。そのため、ドアパネル１１に狭域衝撃が加わったときに、ドア１０と乗員１とのスペースを確保することができる。なお、通常はヒンジ２０の長孔２４，２５には留め具２６ａ，２６ｂが嵌め込まれているため、ドア１０のがたつきはなく、ドア１０の開閉にも影響しない。また、狭域側突以外では留め具２６ａ，２６ｂが長孔２４，２５から外されないため、ヒンジ２０の車体側部材２１とドア側部材２２との前後方向の相対位置は固定されたままとなり、本車両用ドア１０による影響を排除することができる。

さらにここでは、第一孔部２４及び第二孔部２５がいずれも長孔に形成されているため、より大きい移動量を確保することができる。つまり、車体側部材２１及びドア側部材２２にそれぞれ長孔を形成することで、一つの長孔の長手方向の長さをそれほど長くしなくても、大きな移動量を確保することができる。

また、狭域衝撃を受けたときに留め具２６ａ，２６ｂを外すアクチュエータ４０を備えるため、狭域衝撃を受けたときに迅速且つ確実に留め具２６ａ，２６ｂを外して、車体側部材２１とドア側部材２２との前後方向の相対移動を許容することができる。
さらに、アクチュエータ４０が、ケーブル４１を介して留め具２６ａ，２６ｂに接続され、狭域衝撃を受けたときにケーブル４１を巻き取って留め具２６ａ，２６ｂを外すため、より確実に留め具２６ａ，２６ｂを外すことができる。

［３．変形例］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
上記の実施形態では、前側部材であるヒンジ２０に、長孔２４，２５と留め具２６ａ，２６ｂとが備えられたドア１０の構成を説明したが、ドアパネル１１の後端部１１ｒをセンターピラー１３ｂに固定する後側部材に留め部材が備えられたドア１０であってもよい。留め部材を備えた後側部材であるロック機構３０′，３０″の構成について、図６〜図８を用いて説明する。

図６（ａ）に示すように、このロック機構３０′は、センターピラー１３ｂ（車体）の外面に固定されるストライカ（車体側部材）３１と、ドアパネル１１の後端部１１ｒに固定されるラッチ（図示略）と、センターピラー１３ｂをストライカ３１とともに挟むように設けられた留め部材３４とを備えている。

ストライカ３１は、センターピラー１３ｂの前側の側面部（ラッチに近接する側の側面部）の前面に当接されてボルト３２及びナット３３で固定される固定部３１ａと、ラッチが係合される係合部３１ｂとを有する。ボルト３２は、ストライカ３１の固定部３１ａとセンターピラー１３ｂの前側の側面部とにそれぞれ穿孔された図示しない貫通孔にストライカ３１側から挿通され、センターピラー１３ｂの内側でナット３３と螺合される。なお、ここでは、ボルト３２及びナット３３は、ストライカ３１の上下の固定部３１ａにそれぞれ設けられる。

留め部材３４は、センターピラー１３ｂの前側の側面部の後面（以下、単に後面という）に当接され、ストライカ３１側から挿通されたボルト３２とこのボルト３２に螺合されるナット３３とによりセンターピラー１３ｂの後面に密着される。留め部材３４は、図６（ａ）に示す状態では、センターピラー１３ｂとストライカ３１との前後方向の相対位置を固定している（センターピラー１３ｂに対してストライカ３１が相対的に移動しないようになっている）。

留め部材３４は、図６（ｂ）に示すように、矩形状で所定の厚み３４Ｗを有する部材であり、長手方向に直交する方向（短手方向）の略中央で二つに分割可能に構成される。留め部材３４の短手方向略中央には、ボルト３２が挿通される貫通孔３４ｈが長手方向に二つ設けられる。また、留め部材３４の短手方向両端部（又は両側面部）にはそれぞれケーブル４１が接続され、さらにこのケーブル４１はアクチュエータ４０に接続される。

留め部材３４は、図６（ｃ）に示すように、アクチュエータ４０でケーブル４１，４１が巻き取られると、二つに分離してナット３３とセンターピラー１３ｂの後面との間から引き抜かれて外される仕組みになっている。留め部材３４が外されると、センターピラー１３ｂとストライカ３１との前後方向の相対位置の固定が解除されて、ストライカ３１の前後方向への移動（センターピラー１３ｂに対する相対移動）が許容される。

次に、このように構成されたロック機構３０′を有するドア１０が狭域側突した場合の動作について説明する。なお、ロック機構３０′以外の構成は、上記した実施形態と同様とする。
図６（ａ）に示すように、通常（すなわち衝突前）は、ストライカ３１及び留め部材３４がボルト３２及びナット３３によってセンターピラー１３ｂに固定されており、通常のドア１０の開閉や閉状態の維持（ロック）に何ら支障を与えることない。

一方、車両が狭域側突した場合は、図６（ｃ）に示すようにアクチュエータ４０が作動されてケーブル４１が巻き取られる。これにより、留め部材３４が二つに分離され、ナット３３とセンターピラー１３ｂの後面との間から外される。したがって、車両が狭域衝突すると、ストライカ３１がボルト３２に支持されながらセンターピラー１３ｂに対して前後方向に移動可能（摺動可能）な状態となる。

ドアパネル１１は、狭域衝撃を受けると、図７に示すように狭域衝撃を受けた位置（衝突位置）Ｐ_IMを中心に上面視で略くの字状に湾曲変形し、車幅方向内側にへこむ。これにより、ドアパネル１１の後端部１１ｒは前方へ移動し、後端部１１ｒに固定されたラッチも前方へ引張られる。このとき、ストライカ３１は、センターピラー１３ｂに対して前後方向の相対移動が許容されているため、ラッチの移動とともにストライカ３１も前方へ引張られて移動する。したがって、ドアパネル１１の後端部１１ｒを衝突位置Ｐ_IMの方向（すなわち前方）へ移動させ、ドアパネル１１をより湾曲変形し易くすることが可能となる。

つまり、このような構成の車両用ドア１０によっても、ヒンジ２０とロック機構３０′との間に衝撃を受けた場合（狭域側突した場合）、ドアパネル１１は衝突位置Ｐ_IMを中心として湾曲変形し易くなり、ドアパネル１１が衝撃（狭域衝撃）を吸収することができる。また、ドアパネル１１によって衝撃が吸収されるため、その分だけドアパネル１１の前端部１１ｆ及び後端部１１ｒが固定される車体（フロントピラーロア１３ａ及びセンターピラー１３ｂ）に作用する衝撃を軽減でき、車体ごと車幅方向内側へ移動することを防ぐことができる。

図７を用いて説明すると、例えば車両が側方から柱状静止物２に衝突した場合、ドアパネル１１には狭域衝撃Ｆ_IMが加わる。このとき、従来のドアの場合は、上記の実施形態でも説明した通り、破線で示すようにドアパネルが衝撃Ｆ_IMを十分に吸収することができず、ドアパネルを固定する車体（ピラー等）ごとドアパネルが車幅方向内側へ移動してしまう。これに対して、本車両用ドア１０の場合は、実線で示すようにドアパネル１１が衝突位置Ｐ_IMを中心に上面視で略くの字状に湾曲変形し、ドアパネル１１が固定される車体１３ａ，１３ｂの部分が車室側へ移動することを防ぐことができる。

そのため、例えば側突時にドアを外方へ移動させるような従来の構造に比べて大きな駆動力を必要とせず、ドア１０と乗員１との間のスペース（空間）を確保することができる。これにより、ドア１０が乗員１に接触するリスクを低減することができる。また、ここではドア１０と座席との間で膨張展開するエアバッグ装置が備えられていれば、ドア１０と乗員１との間のスペースを確保することで、エアバッグによるエネルギー吸収量を増大させることができ、乗員１をより保護することができる。

［３−２．ロック機構の第二実施形態］
図８（ａ）に示すように、このロック機構３０″は、センターピラー１３ｂの外面に固定されるストライカ（車体側部材）３１と、ドアパネル１１の後端部１１ｒに固定されるラッチ（ドア側部材）３５と、ストライカ３１に係合された留め具（留め部材）３６とを備えている。

留め具３６は、ラッチ３５がストライカ３１に係合された場合に、ラッチ３５よりも前方に位置するようにストライカ３１に係合されている。これにより、ストライカ３１とラッチ３５との前後方向の相対移動が規制される。また、留め具３６には、ケーブル４１を介してアクチュエータ４０が接続されている。アクチュエータ４０が作動されケーブル４１が巻き取られると、図８（ｂ）に示すように留め具３６がストライカ３１から外され、ストライカ３１とラッチ３５との前後方向の相対位置の固定が解除される（相対移動が許容される）。

次に、このように構成されたロック機構３０″を有するドア１０が狭域側突した場合の動作について説明する。なお、ロック機構３０″以外の構成は、上記した実施形態と同様とする。
図８（ａ）に示すように、通常（すなわち衝突前）は、留め具３６がストライカ３１に固定されているため、ラッチ３５は車幅方向への移動のみ許容され、通常のドア１０の開閉や閉状態の維持（ロック）に何ら支障を与えることない。一方、車両が狭域側突した場合は、図８（ｂ）に示すようにアクチュエータ４０が作動され、ケーブル４１が巻き取られて留め具３６がストライカ３１から外される。これにより、ラッチ３５がストライカ３１と係合しながら前後方向に移動可能（摺動可能）な状態となる。

ドアパネル１１は、狭域衝撃を受けると、狭域衝撃を受けた位置（衝突位置）Ｐ_IMを中心に上面視で略くの字状に湾曲変形し、車幅方向内側にへこむ。このとき、ストライカ３１とラッチ３５との前後方向の相対移動が許容されているため、図８（ｃ）に示すように、ドアパネル１１の後端部１１ｒに固定されたラッチ３５は、ドアパネル１１の湾曲変形に引張られて前方へ移動する。これにより、ドアパネル１１の後端部１１ｒを衝突位置Ｐ_IMの方向（すなわち前方）へ移動させ、ドアパネル１１をより湾曲変形し易くすることが可能となる。
つまり、このような構成の車両用ドア１０によっても、ドアパネル１１は図７に実線で示すように変形し、上記した効果と同様の効果を得ることができる。

［３−３．その他］
なお、上記したロック機構の第一，第二実施形態では、ヒンジ２０とロック機構３０′，３０″とが、いずれも狭域側突時に前後方向へ移動可能となるように構成されているが、ロック機構３０′，３０″のみが狭域側突時に前後方向へ移動可能となるように構成され、ヒンジ２０が従来と同様の構成であってもよい。つまり、ドアパネル１１の前端部１１ｆ及び後端部１１ｒをそれぞれ車体に固定する前側部材及び後側部材のうち、少なくとも一方が留め部材を有する構成であればよい。

また、上記実施形態では、アクチュエータ４０はエアバッグ装置に備えられたエアバッグＥＣＵによって制御されているが、衝突検知センサと直接接続され、コントローラを備えるアクチュエータであってもよい。また、車両に搭載される他のコントローラによって制御されるものであってもよい。なお、エアバッグ装置が備えられていない車両であってもよい。

また、アクチュエータ４０は、ケーブル４１を巻き取る構成に限られず、留め部材を外すことができる構成であれば種々適用可能である。また、アクチュエータ４０が設けられていなくてもよく、例えば留め部材にワイヤーが接続され、このワイヤーがドアパネル１１に対して外部から狭域衝撃が加わったときにドアパネル１１の変形に伴って引張られるような構成であれば、アクチュエータを備える必要がないため、コスト増を抑制することができる。

また、上記実施形態で説明したヒンジ２０の形状や構造は一例であって、これに限定されるものではない。さらに、ヒンジ２０に設けられる第一孔部２４及び第二孔部２５のいずれか一方のみが長孔に形成されていてもよい。この場合、加工工程を減らすことができると共に、留め具の一方のみでよいため部品点数を減らすことができる。

また、本車両用ドアをスイング式のリヤドアに適用する場合は、リヤドアの前端部をヒンジ２０を介してセンターピラー１３ｂに固定し、リヤドアの後端部をロック機構３０を介してリヤピラー等の後側の骨格部材に固定する構成とすることができる。なお、前側部材はヒンジに限らず、例えばスライド式のドアであれば前側部材はロック機構とすることができ、反対に、後側部材にヒンジを用いたドアにも適用可能である。

また、上述した車両用ドア１０は全てサイドドアであったが、車両後面に設けられるバックドアが横開きの場合は、バックドアにも本車両用ドアの構成を適用可能である。つまり、横開きバックドアの場合、車両後方から見て、左右何れか一方の端部にはヒンジが設けられ、左右何れか他方の端部にはロック機構が設けられる。そのため、これらヒンジ及びロック機構の何れか一方又は双方に、留め部材を含めた上述の構成を適用することができる。これにより、車両後方から狭域衝撃を受けた場合にも、上記した効果と同様の効果を得ることができる。
なお、本車両用ドアは、自動車やトラック等の様々な車両のドアに適用可能である。

１ 乗員
１０ ドア（車両用ドア）
１１ ドアパネル
１１ｆ ドアパネルの前端部
１１ｒ ドアパネルの後端部
１３ａ フロントピラーロア（車体）
１３ｂ センターピラー（車体）
２０ ヒンジ（前側部材，後側部材）
２１ 車体側部材
２１ａ 第一固定部
２１ｂ 第一係合部
２２ ドア側部材
２２ａ 第二固定部
２２ｂ 第二係合部
２３ ヒンジピン
２４ 第一孔部
２５ 第二孔部
２６ａ 第一留め具（留め部材）
２６ｂ 第二留め具（留め部材）
３０，３０′，３０″ ロック機構（前側部材，後側部材）
３１ ストライカ（車体側部材）
３４ 第二留め部材
３５ ラッチ（ドア側部材）
３６ 留め具
４０ アクチュエータ
４１ ケーブル

Claims (4)

1. 車両に設けられたドアパネルと、前記ドアパネルの前端部及び後端部を車体に対してそれぞれ固定する前側部材及び後側部材とを備えた車両用ドアであって、
   前記前側部材及び前記後側部材は、
   前記車体に固定される車体側部材と、前記ドアパネルに固定され、前記車体側部材と係合するドア側部材と、を有し、
   前記前側部材及び前記後側部材の少なくとも一方は、
   前記車体側部材と前記ドア側部材との車両前後方向の相対位置を固定し、前記前側部材と前記後側部材との間に衝撃を受けると前記相対位置の固定を解除して前記車体側部材と前記ドア側部材との車両前後方向の相対移動を許容する留め部材をさらに有するヒンジであって、
   前記車体側部材には、前記車体側部材と前記ドア側部材とを回動可能に支持する上下方向に延びたヒンジピンが挿通される第一孔部が穿孔され、
   前記ドア側部材には、前記ヒンジピンが挿通される第二孔部が穿孔され、
   前記第一孔部及び前記第二孔部の少なくとも一方が、前記ドアが閉じた状態で長手方向が車両前後方向と平行であるとともに、その長さが前記ヒンジピンの軸部の外径よりも大きく前記軸部が挿通された状態で隙間を有する長孔に形成され、
   前記留め部材が、前記隙間に嵌め込まれ、前記衝撃を受けると前記隙間から外れる
   ことを特徴とする、車両用ドア。
2. 前記前側部材及び前記後側部材の残りの他方は、
   前記車体側部材と前記車体との車両前後方向の相対位置を固定し、前記前側部材と前記後側部材との間に衝撃を受けると前記相対位置の固定を解除して前記車体側部材と前記車体との車両前後方向の相対移動を許容する第二留め部材をさらに有するロック機構であって、
   前記車体としてのセンターピラーには、前記車体側部材としてのストライカが上下二箇所でボルト及びナットによって固定され、
   前記第二留め部材は、二つに分割可能に形成され、前記センターピラーを前記ストライカとともに挟むように設けられるとともに、前記衝撃を受けると二つに分離して前記センターピラーと前記ナットとの間から外れる
   ことを特徴とする、請求項１記載の車両用ドア。
3. 前記衝撃を受けたときに前記留め部材及び前記第二留め部材のそれぞれを外すことで前記相対位置の固定をそれぞれ解除するアクチュエータを備える
   ことを特徴とする、請求項２記載の車両用ドア。
4. 前記アクチュエータが、ケーブルを介して前記留め部材及び前記第二留め部材のそれぞれに接続され、前記衝撃を受けたときに前記ケーブルを巻き取って前記留め部材及び前記第二留め部材のそれぞれを外す
   ことを特徴とする、請求項３記載の車両用ドア。

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