JP6100481B2

JP6100481B2 - 車両用ドア及び車両用ドアの製造方法

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Publication number: JP6100481B2
Application number: JP2012161777A
Authority: JP
Inventors: 成信大澤; 謙二清水; 二郎吉原
Original assignee: Shiroki Corp
Current assignee: Shiroki Corp
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2032-07-20
Also published as: JP2014019362A

Description

本発明は車両用ドアとその製造方法に関し、特に車両用ドアを構成する部材の接合構造とその製造方法に関する。

車両用ドアを構成するドアフレームやドアパネルは、板状材をプレス成形、ロール成形、押出成形などによって所要の断面形状にした複数の構成部材を組み合わせて構成される場合が多い。こうしたドア構成部材を接合固定させる手法として、一方の部材の縁部を折り返して他方の部材の縁部を挟むヘミング加工接合が知られている。例えば特許文献１では、ドアフレームのうち上下方向に延設されるサイドサッシュを構成するアウタ部材とインナ部材を、ヘミング加工接合を用いて接合させている。

特開２００８-３０２７８８号公報

ヘミング加工接合部では、挟持される側の部材が接合部分から抜けてしまうような接合不良を防ぐ必要がある。その対策として、ヘミング加工時の潰し圧力を強めることなどが考えられるが、より簡単かつ確実に接合強度を高めたいという要求があった。そこで本発明は、簡単な構成でヘミング加工接合部の接合強度を向上させることができる車両用ドアとその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、金属製板状材から形成され車両用ドアを構成する２つのドア構成部材の一方の縁部である被挟持部を、他方のドア構成部材の縁部に形成した支持部と該支持部に対向する折返部とにより挟んで密着固定したヘミング加工接合部を有する車両用ドアにおいて、折返部の先端が被挟持部に当接するまで折返部を圧着させると共に、被挟持部自体の肉厚を増大させた厚肉部からなる突出抜止部を設け、突出抜止部が被挟持部から折返部に接近する方向に突出して該折返部に係合する。また、被挟持部を有するドア構成部材は、折返部を挟んで被挟持部に対向する対向部を有し、折返部全体が被挟持部と非平行な直線形状であることを特徴としている。

突出抜止部は、被挟持部の先端に隣接する位置に設けるとよい。あるいは、被挟持部の先端から離れた幅方向の中間位置に突出抜止部を設けてもよい。被挟持部から折返部に接近する方向への突出抜止部の突出量は、突出抜止部を有さない部分の被挟持部の肉厚よりも小さいことが好ましい。

被挟持部に加えて折返部の側にも、被挟持部に接近する方向に突出する第２の抜止突出部を形成することが可能である。

本発明を適用した車両用ドアの製造方法として、被挟持部を有するドア構成部材を金属材の押出成形によって形成することが好ましい。

本発明は窓開口を囲むドアフレームを構成する部材の接合に好適である。例えば、支持部及び折返部を有するドア構成部材を、ドアフレームの立柱サッシュの構成部材として適用するとよい。このドア構成部材は、金属材のプレス成形品であることが好ましく、立柱サッシュの長手方向位置に応じて車内側と車外側を結ぶ車幅方向での幅を徐変させる。

より具体的には、２つのドア構成部材の一方を、車外側と車内側に離間して対向する車外側面部及び車内側面部と、車外側面部及び車内側面部を接続する接続部とに囲まれドアフレーム内周側に開口するガラスラン保持凹部を有するガラスランチャンネルとし、このガラスランチャンネルにおける車内側面部から車外側に向けて被挟持部が突出される。２つのドア構成部材の他方を、ガラスランチャンネルの車外側面部及び接続部に対してドアフレーム外周側に隣接して位置する第２の車外側面部及び第２の接続部と、この第２の接続部から車内側に突出しガラスランチャンネルの車内側面部と組み合わせて閉鎖断面の筒状部を形成する車内側突出枠部とを有するアウタ部材とし、このアウタ部材における車内側突出枠部の縁部に支持部及び折返部が形成される。

以上の本発明の車両用ドアによれば、折返部に係合する突出抜止部を、被挟持部自体の肉厚を増大させた厚肉部として設けると共に、被挟持部を有するドア構成部材に折返部を挟んで被挟持部に対向する対向部を設け、折返部全体を被挟持部と非平行な直線形状とするという簡単な構成によって、ヘミング加工接合部の接合強度を向上させることができる。また、被挟持部と突出抜止部を有するドア構成部材を金属材の押出成形を用いて製造することで、優れた生産性を得ることができる。

本発明を適用する自動車の前部座席用の側面ドアを車内側から見た側面図である。図１のドアを構成する立柱サッシュの分解斜視図である。図１のＡ-Ａ線に沿う立柱サッシュの断面図である。立柱サッシュを構成するガラスランチャンネルとアウタ部材のヘミング接合部分を拡大した断面図である。ガラスランチャンネルとアウタ部材のヘミング接合部分の異なる実施形態を示す断面図である。本発明とは異なる形態のガラスランチャンネルとアウタ部材のヘミング接合部分を示す断面図である。ドアパネルを構成するインナパネルとアウタパネルのヘミング接合部分に適用した実施形態を示す断面図である。本発明のドアフレーム構造を適用する自動車の後部座席用の側面ドアを車内側から見た側面図である。

図１は自動車の前部座席用の側面ドア１０を示している。ドア１０は、二点鎖線で概略形状を示すドアパネル１２と、ドアパネル１２の上部に枠状に形成されたドアフレーム１４とを有し、ドアパネル１２の上縁部とドアフレーム１４の内縁部とで囲まれる窓開口１６内にドアガラス（図示略）が昇降する。窓開口１６に臨むドアフレーム１４の内周側には弾性材からなるガラスラン１５（図３）が配設されており、ドアガラスの縁部がガラスラン１５により保持される。ドアフレーム１４は、ドア上縁部を形成するアッパサッシュ１８と、ドアパネル１２の後部から上方へ延設された立柱サッシュ２０を備えており、アッパサッシュ１８の後端部と立柱サッシュ２０の上端部がドアコーナー部で接合される。ドアパネル１２は車外側のアウタパネルと車内側のインナパネルを組み合わせて構成され、アッパサッシュ１８の前方下部はミラーブラケット２２を介してインナパネルに固定され、立柱サッシュ２０の下部はロックブラケット２４を介してインナパネルに固定される。ミラーブラケット２２とロックブラケット２４に対して、車両前後方向に延びるベルトラインリンフォース２６が固定される。ドア１０を閉じたとき、アッパサッシュ１８は、図示しない車両ボディのルーフパネルのドア開口部に沿って位置し、立柱サッシュ２０は、車両ボディのセンターピラーに沿って位置される。アッパサッシュ１８と立柱サッシュ２０の外周側には弾性材からなるウェザストリップ（図示略）が配設されており、ドア１０を閉じるとウェザストリップが弾性変形して、ドア１０と車両ボディの間を液密に塞ぐ。以下の説明では、ドアフレーム１４において窓開口１６に臨む側を内周側と呼び、これと反対側の車両ボディ開口部に臨む側を外周側と呼ぶ。また、前方、後方、上方、下方、車内側、車外側といった方向の表現は、この前部座席用ドア１０が取り付けられる自動車のボディを基準とした方向を意味する。

図２及び図３に示すように、立柱サッシュ２０はガラスランチャンネル４２とアウタ部材４３とウェザストリップチャンネル４４を組み合わせて構成されている。ガラスランチャンネル４２はアルミ材の押出成形又はロール成形により形成される長尺部材であり、車外側に位置する車外側壁（車外側面部）４５と、車外側壁４５の外周側端部から車内側に延びるガラスラン保持底壁（接続部）４６と、ガラスラン保持底壁４６から内周側に延びる車内側壁（車内側面部）４７と、車内側壁４７の内周側端部を車外側に曲げて形成した被挟持部４８とを有する。車内側壁４７は、車外側壁４５に対向する外周側壁部４７ａと車外側壁４５に対向しない内周側壁部４７ｂを有し、内周側壁部４７ｂが外周側壁部４７ａよりも車内側に位置している。外周側壁部４７ａと内周側壁部４７ｂは対向部４７ｃによって接続されている。被挟持部４８の先端は、概ね外周側壁部４７ａを内周側に延長した位置にある。

アウタ部材４３は、アルミ材のプレス成形により形成される長尺部材であり、車外側に位置する車外側壁（第２の車外側面部）５０と、車外側壁５０の内周側端部から車内側に延びる底壁（第２の接続部）５１と、底壁５１から車内側に延長されたウェザストリップ当接壁５２と、ウェザストリップ当接壁５２の車内側端部から内周側に延びる車内側壁５３と、車内側壁５３から離れて車外側に進むにつれて徐々に内周側に進む傾斜壁５４と、傾斜壁５４から角度を変えて車外側に延びる内周壁（支持部）５５と、内周壁５５の車外側端部をＵ字状の湾曲部５７を経て外周側に折り返した折返部５６を有する。ウェザストリップ当接壁５２から折返部５６に至るまでの部分は、車内側に突出して車外側に向けて開放された袋状断面形状の車内側突出枠部５８を構成しており、折返部５６は車内側突出枠部５８の縁部に形成されている。

ガラスランチャンネル４２とアウタ部材４３は、ガラスラン保持底壁４６の外周側に底壁５１を重ねて溶接で固定される。ガラスランチャンネル４２とアウタ部材４３はさらに、被挟持部４８を内周壁５５と折返部５６で挟んで密着固定させたヘミング加工接合部４９によっても固定される。ウェザストリップチャンネル４４は、底壁５１の外周側に溶接等で固定されるウェザストリップ保持底壁６０と、ウェザストリップ保持底壁６０の車外側と車内側の端部から外周側に突出する一対の保持爪６１、６２とを備えており、アルミ材のプレス成形又はロール成形によって形成される。

立柱サッシュ２０のうち、ガラスランチャンネル４２の車外側壁４５、ガラスラン保持底壁４６及び車内側壁４７に囲まれる部分は、内部にガラスラン１５を嵌合保持させるガラスラン保持部６４を構成している。ガラスラン保持部６４は内周側に向けて開かれた有底の箱形形状をなしている。ヘミング加工接合部４９の外面に対して、ガラスラン保持部６４内に保持した状態のガラスラン１５が係合する。

立柱サッシュ２０のうち、アウタ部材４３の車外側壁５０、底壁５１及びウェザストリップ当接壁５２とウェザストリップチャンネル４４とに囲まれる部分は、内部にウェザストリップを嵌合保持させるウェザストリップ保持部６５を構成する。ウェザストリップチャンネル４４の保持爪６１と保持爪６２によってウェザストリップの脱落が防止される。ドア１０を閉じたときに、ウェザストリップの一部がウェザストリップ当接壁５２に当接する。

アウタ部材４３の車内側突出枠部５８の車外側を向く開口部分がガラスランチャンネル４２の車内側壁４７によって塞がれ、この車内側突出枠部５８と車内側壁４７に囲まれる部分が角筒状（袋状）の中空断面のメインフレーム部６６を構成する。メインフレーム部６６の断面形状は立柱サッシュ２０の上下方向の位置によって異なり、下方に進むにつれてウェザストリップ当接壁５２と内周壁５５及び傾斜壁５４の車内側への突出量が大きくなる。すなわち、下方に進むにつれてメインフレーム部６６が徐々に車内側に長くなるように、車幅（ドアの厚み）方向におけるアウタ部材４３の車内側突出枠部５８の幅が徐変している。車内側突出枠部５８は、立柱サッシュ２０の長手方向におけるいずれの断面位置でも車外側に開放された断面形状になっており、車内側壁５３から離れて車外側に進むにつれて、底壁５１及びウェザストリップ当接壁５２からなる外周側の壁部と、傾斜壁５４及び内周壁５５からなる内周側の壁部との間隔が広くなる。ガラスランチャンネル４２の車外側壁４５とアウタ部材４３の車外側壁５０に対して、図示を省略する外装部材（ガーニッシュ）が取り付けられる。図１に示すように、立柱サッシュ２０における車外側壁５０は、上方から下方に進むにつれて徐々に幅を広くする。

ガラスランチャンネル４２とアウタ部材４３を接合するヘミング加工接合部４９の構造を説明する。図４に示すように、ヘミング加工接合部４９を構成するガラスランチャンネル４２の縁部の被挟持部４８は、車内側壁４７の内周側壁部４７ｂを車外側に折り曲げて形成されており、被挟持部４８の内周側の面に沿ってアウタ部材４３の内周壁５５が延設されている。内周壁５５に続くアウタ部材４３の車内側突出枠部５８の縁部は、ガラスランチャンネル４２とアウタ部材４３を接合させる前の状態では図４に二点鎖線で示すように、内周壁５５に対して開かれた角度の直線状になっており、ヘミング接合の際に、同図に実線で示すように湾曲部５７が外周側にＵ字状に曲げられて折返部５６が内周壁５５の外周側に重なる態様で変形される。このとき被挟持部４８の先端と湾曲部５７との間に隙間Ｓが形成される。アウタ部材４３の縁部は、折返部５６の先端が被挟持部４８の外周側の面に当接するまで曲げられ、折返部５６の全体が被挟持部４８に対して非平行な直線形状になって、内周壁５５と折返部５６によって被挟持部４８を挟んで密着保持する。これにより車内側への被挟持部４８の抜けが防止される。この状態で、ガラスランチャンネル４２の被挟持部４８と対向部４７ｃが、折返部５６を挟んで対向する関係にある。

ヘミング加工接合部４９における接合強度をさらに向上させるため、被挟持部４８に抜止突起（突出抜止部）７０が形成されている。抜止突起７０は、被挟持部４８の先端の外周側を向く面から折返部５６に接近する方向に突出させた突起である。図４に示すように、被挟持部４８は内周側を向く面が先端に至るまで平坦になっており、被挟持部４８の先端部分に、外周側への肉厚を増大させた厚肉部として抜止突起７０が設けられている。図４に示すように、被挟持部４８は、抜止突起７０が設けられている厚肉の先端部分を除いて概ね一定の肉厚を有しており、被挟持部４８の外周側を向く面からの抜止突起７０の突出量（抜止突起７０の肉厚）は、抜止突起７０が形成されていない部分の被挟持部４８の肉厚より小さい。抜止突起７０の先端は折返部５６の内周側の面に当接している。内周壁５５と折返部５６の間から被挟持部４８を車内側に引き抜く方向の力が作用した場合、抜止突起７０が折返部５６に対する接触圧を高める機能を果たし、被挟持部４８の抜けが確実に防止される。

図５はヘミング加工接合部４９の異なる実施形態を示している。図４の実施形態と同じく被挟持部４８に抜止突起７０が形成されているが、さらに折返部５６にも抜止突起（第２の突出抜止部）７２が形成されている。抜止突起７２は、折返部５６の先端の内周側を向く面から被挟持部４８に接近する方向に突出させた突起であり、抜止突起７２の先端が被挟持部４８の外周側の面に当接している。被挟持部４８の抜止突起７０に加えて、被挟持部４８を挟持する折返部５６の側にも抜止突起７２を設けることにより、抜止突起７０と抜止突起７２の両方が被挟持部４８の抜けを防止する突出抜止部として機能し、ヘミング加工接合部４９における接合強度がさらに向上する。

図６は本発明を適用した実施形態とは異なる構成のヘミング加工接合部４９’を示している。ヘミング加工接合部４９’では、被挟持部４８’における抜止突起７４’が、被挟持部４８’の先端から離れた幅方向の中間部分に形成されている。抜止突起７４’は、被挟持部４８’の外周側を向く面から折返部５６に接近する方向に突出しており、折返部５６に当接している。抜止突起７４’は山型の断面形状をなしており、被挟持部４８’の内周側を向く面には、外周側に突出する抜止突起７４’の裏面形状に対応する凹部７５’が形成されている。

以上の図４と図５の各実施形態から分かるように、内周壁５５と折返部５６で被挟持部４８を挟んで保持したヘミング加工接合部４９において、折返部５６の先端を被挟持部４８に当接させると共に、折返部５６に係合する抜止突起７０を被挟持部４８の肉厚を大きくした厚肉部として設けることにより、ヘミング加工接合部４９での接合強度を高めることができる。これに加えて図５の実施形態のように、折返部５６の側にも抜止突起７２を設けて、接合強度の向上を図ることもできる。

以上の各実施形態では、立柱サッシュ２０を構成するガラスランチャンネル４２とアウタ部材４３を固定させる構造に本発明を適用したが、本発明はドア１０における立柱サッシュ２０以外の箇所にも適用が可能である。例えば、アッパサッシュ１８が複数部材で構成される場合、アッパサッシュを構成する部材のヘミング加工接合にも適用が可能である。さらに、ドアフレーム１４のみならず、ドアパネル１２の構成部材のヘミング加工接合にも適用が可能である。図７はドアパネル１２を構成するインナパネル７６とアウタパネル７８を固定させるヘミング加工接合部１４９に適用した例である。車内側に位置するインナパネル７６の上縁に被挟持部８０が形成されている。アウタパネル７８の上縁には、被挟持部８０の車外側に沿う車外側壁８２と、車外側壁８２に続く領域をＵ字状の湾曲部８４を経て車内側に折り返した折返部８６が形成されており、折返部８６は先端が被挟持部８０に当接するまで折り返されて、車外側壁８２との間に被挟持部８０を挟持している。被挟持部８０の先端の車内側の面には、被挟持部８０の肉厚を増大させた厚肉部として、折返部８６に接近する方向に突出する抜止突起（突出抜止部）８８が形成されていて、抜止突起８８が折返部８６に係合することによってヘミング加工接合部１４９の接合強度を高めている。図７に示すように、被挟持部８０の車内側を向く面からの抜止突起８８の突出量（抜止突起８８の肉厚）は、抜止突起８８が形成されていない部分の被挟持部８０の肉厚より小さい。

以上の各実施形態は自動車の前部座席用の側面ドア１０へ適用しているが、図８に示す後部座席用の側面ドア１１０など、他のドアにも適用が可能である。ドア１１０はドアパネル１１２とドアフレーム１１４を有し、ドア上縁部を形成するアッパサッシュ１１８と、ドアパネル１１２の前部から上方へ延設された立柱サッシュ１２０が、ドア前方上部のドアコーナー部分で互いの端面を当接させて接合される。この後部座席用のドア１１０におけるドアフレーム１１４やドアパネル１１２の構成部材の接合に本発明を適用することができる。

以上、図示実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は図示した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない限りにおいて改良や改変が可能である。例えば図示実施形態のドアフレームを構成する各部材はアルミ材としたが、鉄などの異なる材質で形成されるドアフレームにも本発明は適用が可能である。また、図示実施形態の抜止突起７０、８８は被挟持部４８、８０の先端部分に設けられているが、被挟持部４８、８０の先端から離れた幅方向の中間部分に抜止突起７０、８８を設けることも可能である。

１０ドア
１２ドアパネル
１４ドアフレーム
１５ガラスラン
１８アッパサッシュ
２０立柱サッシュ
２２ミラーブラケット
２４ロックブラケット
４２ガラスランチャンネル
４３アウタ部材
４４ウェザストリップチャンネル
４５車外側壁
４６ガラスラン保持底壁
４７車内側壁
４８被挟持部
４９ヘミング加工接合部
５０車外側壁
５１底壁
５２ウェザストリップ当接壁
５３車内側壁
５４傾斜壁
５５内周壁（支持部）
５６折返部
５７湾曲部
５８車内側突出枠部
６０ウェザストリップ保持底壁
６１６２保持爪
６４ガラスラン保持部
６５ウェザストリップ保持部
６６メインフレーム部
７０抜止突起（突出抜止部）
７２抜止突起（第２の突出抜止部）
８０被挟持部
８２車外側壁
８４湾曲部
８６折返部
８８抜止突起（突出抜止部）
１１０ドア
１１２ドアパネル
１１４ドアフレーム
１４９ヘミング加工接合部

Claims

金属製板状材から形成され車両用ドアを構成する２つのドア構成部材の一方の縁部である被挟持部を、他方のドア構成部材の縁部に形成した支持部と該支持部に対向する折返部とにより挟んで密着固定したヘミング加工接合部を有する車両用ドアにおいて、
上記折返部の先端を上記被挟持部に当接させたこと；
上記被挟持部自体の肉厚を増大させた厚肉部からなり、上記被挟持部から上記折返部に接近する方向に突出して上記折返部に係合する突出抜止部を有すること；
上記被挟持部を有する上記ドア構成部材は、上記折返部を挟んで上記被挟持部に対向する対向部を有すること；及び
上記折返部全体が上記被挟持部と非平行な直線形状であること；
を特徴とする車両用ドア。
請求項１記載の車両用ドアにおいて、上記突出抜止部は上記被挟持部の先端に隣接する位置に設けられている車両用ドア。
請求項１または２記載の車両用ドアにおいて、上記被挟持部から上記折返部に接近する方向への上記突出抜止部の突出量は、上記突出抜止部を有さない部分の上記被挟持部の肉厚よりも小さい車両用ドア。
請求項１ないし３のいずれか１項記載の車両用ドアにおいて、窓開口を囲むドアフレームを構成し上下方向に延びる立柱サッシュを備え、上記支持部及び上記折返部を有するドア構成部材は、上記立柱サッシュを構成する金属材のプレス成形品であり、上記立柱サッシュの長手方向位置に応じて車内側と車外側を結ぶ車幅方向での幅を徐変させる車両用ドア。
請求項１ないし４のいずれか１項記載の車両用ドアにおいて、上記２つのドア構成部材は窓開口を囲むドアフレームを構成しており、
上記２つのドア構成部材の一方は、車外側と車内側に離間して対向する車外側面部及び車内側面部と、上記車外側面部及び上記車内側面部を接続する接続部とに囲まれドアフレーム内周側に開口するガラスラン保持凹部を有するガラスランチャンネルであり、上記車内側面部から車外側に向けて上記被挟持部を突出させており、
上記２つのドア構成部材の他方は、上記ガラスランチャンネルの上記車外側面部及び上記接続部に対してドアフレーム外周側に隣接して位置する第２の車外側面部及び第２の接続部と、上記第２の接続部から車内側に突出し上記ガラスランチャンネルの上記車内側面部と組み合わせて閉鎖断面の筒状部を形成する車内側突出枠部とを有するアウタ部材であり、上記支持部及び上記折返部は上記車内側突出枠部の縁部に形成されている車両用ドア。
請求項１記載の車両用ドアにおいて、上記突出抜止部は上記被挟持部の先端から離れた幅方向の中間位置に設けられている車両用ドア。
請求項１ないし６のいずれか１項記載の車両用ドアにおいて、上記折返部に、上記被挟持部に接近する方向に突出する第２の抜止突出部が形成されている車両用ドア。
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の車両用ドアを製造する製造方法において、上記被挟持部を有する上記ドア構成部材は金属材の押出成形によって形成される車両用ドアの製造方法。