JP6156170B2 - 車両用ドア構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両用ドア構造に関する。

特許文献１には、繊維強化樹脂によって板状に形成された基部材を有する車両構造部材が開示されている。この先行技術では、基部材の一方の面から突出する凸部と、基部材の他方の面に設けられ凸部と対向する位置に形成された凹部と、を有している（特許文献１を参照）。

特許文献２には、強化繊維織物から成る表側層と強化繊維織物から成る裏側層との間に不織布が配置された状態で、表側層、不織布及び裏側層がマトリックス樹脂と複合化された輸送機器用外板パネルが開示されている、この先行技術では、少なくとも表側層を構成する強化繊維織物として炭素繊維織物が用いられ、表側層及び裏側層の表面が滑らかな面に形成されている。

ここで、車両用ドアのベルトライン部に、車両前後方向に沿ってベルトラインリインフォースメントを設けて、車両用ドアの剛性を向上させた車両用ドア構造が知られている。しかし、車両用ドアの剛性を更に向上させることが、求められている。

特開２０１３-０６００６０号公報 特開２０１３-０２３１８４号公報

本発明は、上記事実を考慮し、車両用ドアのベルトライン部の剛性を向上させることが目的である。

請求項１の車両用ドア構造は、車両用ドアのベルトライン部に設けられ、少なくとも一方が樹脂製とされたアウタ側パネル部材とインナ側パネル部材とで形成され、車両前後方向に延在する閉断面構造部と、前記閉断面構造部を構成し車両幅方向に間隔をあけて対向配置された前記インナ側パネル部材の側壁部及び前記アウタ側パネル部材の側壁部の少なくとも一方に形成され、頂部がこれと対向する前記側壁部に固定された凸部と、を備え、前記凸部が形成されていないと仮定した場合の形状が車両幅方向内側又は外側を開口側として配置された断面ハット形状の前記アウタ側パネル部材及び前記インナ側パネル部材のフランジ部同士を接合することで、前記閉断面構造部が形成されている。

請求項１に記載の車両用ドア構造では、閉断面構造部を形成するアウタ側パネル部材及びインナ側パネル部材との少なくとも一方が樹脂製とされることで、車両用ドアが軽量化される。また、閉断面構造部を構成するインナ側パネル部材の側壁部及びアウタ側パネル部材の側壁部の少なくとも一方の側壁部に凸部が形成され、この凸部の頂部がこれと対向する側壁部に固定されている。よって、閉断面構造部の剛性が向上し、これにより車両用ドアのベルトライン部の剛性が向上する。
また、断面ハット形状のアウタ側パネル部材及びインナ側パネル部材のフランジ部同士を接合することで、閉断面構造部が形成されているので、いずれか一方が平板状である構造と比較し、閉断面構造部の剛性が向上する。

請求項２の車両用ドア構造は、請求項１に記載の構造において、前記インナ側パネル部材及び前記アウタ側パネル部材は、いずれか一方が樹脂製とされ、いずれか他方が金属製とされている。

請求項２に記載の車両用ドア構造では、インナ側パネル部材及びアウタ側パネル部材は、いずれか一方が金属製とされ、いずれか他方が樹脂製とされている。よって、車両用ドアを軽量化しつつ、例えば、両方が樹脂製の場合と比較し、車両用ドアのベルトライン部の剛性が向上する。

請求項３の車両用ドア構造は、請求項１又は請求項２に記載の構造において、前記インナ側パネル部材の側壁部及び前記アウタ側パネル部材の側壁部のいずれか一方の側壁部が、いずれか他方の側壁部に向けて凹状に形成されることで、前記凸部が形成されている。

請求項３に記載の車両用ドア構造では、一方の側壁部の凹状の部分に工具や冶具を挿入することで、一方の側壁部の凸部の頂部をこれと対向する側壁部に容易に接合することができる。

請求項４の車両用ドア構造は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の構造において、前記インナ側パネル部材の側壁部及び前記アウタ側パネル部材の側壁部の両方に前記凸部が形成され、前記凸部の頂部同士が接合されている。

請求項４に記載の車両用ドア構造では、インナ側パネル部材の側壁部及びアウタ側パネル部材の側壁部の両方に凸部が形成され、凸部の頂部同士が接合されているので、閉断面構造部の剛性、特に車両上下方向（Ｚ軸方向）に対する曲げ剛性が更に向上し、これによりベルトライン部の剛性が更に向上する。

請求項１に記載の発明によれば、車両用ドアのベルトライン部の剛性を向上させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、車両用ドアを軽量化しつつ、車両用ドアのベルトライン部の剛性を向上させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、閉断面構造部の一方の側壁部の凸部の頂部を他方の側壁部に容易に接合することができる。

請求項４に記載の発明によれば、閉断面構造部の剛性を更に向上させることができる。

本発明の車両用ドア構造が適用されたサイドドアの要部を模式的に示す斜視図である。 図１の２−２線に沿った拡大縦断面図である。 図１及び図２に図示されている閉断面構造部を示す斜視図である。 閉断面構造部を構成するドアインナパネルとベルトラインリインフォースメントとの接合部位を示す拡大断面図である。 （Ａ）は車両前面衝突時の閉断面構造部の曲げモーメントを示す説明図であり、（Ｂ）は車両側面衝突時の閉断面構造部の曲げモーメントを説明する説明図であり、（Ｃ）は高速走行中のドアガラス吸い出され時の閉断面構造部の曲げモーメントを説明する説明図である。 第一変形例の閉断面構造部を示す図３に対応する斜視図である。 第二変形例の閉断面構造部を示す図３に対応する斜視図である。 第三変形例の閉断面構造部を示す図３に対応する斜視図である。

図１〜図５を用いて、本発明の一実施形態に係る車両用ドア構造について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前後方向前側を示しており、矢印ＵＰは車両上下方向上方側を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。

＜実施形態＞
図１には、車両の側部に設けられた開口部（図示省略）に開閉可能に取り付けられるサイドドア１０が示されている。図１及び図２に示すように、サイドドア１０は、車両幅方向外側に配置されドア外板を構成するドアアウタパネル１４と、車両幅方向内側に配置されドア内板を構成するドアインナパネル６０（図２参照）と、を含んで構成されたドア本体１２を備えている。また、図１に示すように、サイドドア１０には、車両上下方向に昇降可能なドアガラス（ウィンドガラス）１８が備えられている。

図２及び図３に示すように、ドア本体１２のドアインナパネル６０のベルトライン部ＢＬには、車両幅方向内側に膨出し車両幅方向外側を開口側とする断面ハット形状の膨出部７０が形成されている。なお、ドアインナパネル６０のベルトライン部ＢＬの膨出部７０は、正確には後述するように凸部７８（凹形状部７２）が形成されているので、断面ハット形状ではない。つまり、断面ハット形状とは、ドアインナパネル６０に凸部７８（凹形状部７２）が形成されていない状態を仮定した場合の形状を表している。

ドアインナパネル６０のベルトライン部ＢＬ（膨出部７０）の車両幅方向外側には、車両幅方向内側を開口側として配置された断面ハット形状のベルトラインリインフォースメント５０が設けられている。この断面ハット形状のベルトラインリインフォースメント５０の上側のフランジ部５２と下側のフランジ部５４とが、前述したドアインナパネル６０の断面ハット形状の膨出部７０の上側の壁部６２と下側の壁部６４とに、それぞれ接合されることによって、ベルトライン部ＢＬに車両前後方向に延在する閉断面構造部３０が形成されている。

ベルトライン部ＢＬの閉断面構造部３０は、ドアインナパネル６０に後述する凸部７８（凹形状部７２）が形成されていない状態において、車両幅方向に間隔をあけて対向配置されたアウタ側側壁部５６とインナ側側壁部７６とを有する構造となっている。

インナ側側壁部７６には、アウタ側側壁部５６に向けて凸となる台形状の凸部７８が車両前後方向に連続して形成されている。別の観点から説明すると、インナ側側壁部７６がアウタ側側壁部５６に向けて凹状に形成されることで、凸部７８が形成されている。そして、このインナ側側壁部７６に形成された凸部７８の頂部７８Ａが、アウタ側側壁部５６に接合され固定されている。なお、凹状の部位を凹形状部７２とする。

ドアインナパネル６０とベルトラインリインフォースメント５０との接合部、具体的には、図３に示すドアインナパネル６０の壁部６２、６４とベルトラインリインフォースメント５０のフランジ部５２、５４との接合部Ｅ、及びドアインナパネル６０のインナ側側壁部７６の凸部７８の頂部７８Ａとベルトラインリインフォースメント５０のアウタ側側壁部５６との接合部Ｈは、それぞれ車両前後方向に連続して形成されている。

本実施形態では、ドアインナパネル６０は樹脂製とされ、ベルトラインリインフォースメント５０は金属製とされている。そして、樹脂製のドアインナパネル６０と金属製のベルトラインリインフォースメントとの接合部Ｅ、Ｈは、それぞれ溶着によって接合されている。

具体的には、図４に示すように、樹脂製のドアインナパネル６０を溶融し圧力を加えることで、金属製のベルトラインリインフォースメント５０の孔８２に貫通する突起部８４がドアインナパネル６０に形成されると共に、突起部８４の先端部に孔８２よりも幅広の頭部８６が形成される。このように樹脂製のドアインナパネル６０に、属製のベルトラインリインフォースメント５０の孔８２に貫通する樹脂クランプ形状の突起部８４が形成されることで、樹脂製のドアインナパネル６０と金属製のベルトラインリインフォースメント５０とが接合される。なお、孔８２及び突起部８４は、車両前後方向に間隔をあけて複数設けられている。

なお、本実施形態では、上述したように、樹脂製のドアインナパネル６０と金属製のベルトラインリインフォースメント５０とは溶着で接合したが、これに限定されない。例えば、接着接合であってもよいし、他の接合方法であってもよい。

＜作用及び効果＞
つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。

サイドドア１０のベルトライン部ＢＬには、ドアインナパネル６０とベルトラインリインフォースメント５０とで、車両前後方向に延在する閉断面構造部３０が形成されている。この閉断面構造部３０を構成するインナ側側壁部７６に形成された凸部７８の頂部７８Ａが、アウタ側側壁部５６に接合されている。また、インナ側側壁部７６の凸部７８の頂部７８Ａとアウタ側側壁部５６との接合部Ｈは、車両前後方向に沿って連続して形成されている。

したがって、サイドドア１０のベルトライン部ＢＬに設けられた閉断面構造部３０の剛性、特に車両上下方向（Ｚ軸方向（図５参照））に対する車両幅方向の曲げ剛性が向上する共に、閉断面構造部３０の断面崩れが抑制される。そして、このように閉断面構造部３０の剛性が向上すると共に断面崩れが抑制されることで、サイドドア１０のベルトライン部ＢＬの剛性が向上する。

具体的に例を挙げて説明すると、図５（Ａ）に示す車両前面衝突時におけるベルトライン部ＢＬへの車両前方側から後方側への荷重入力ＫＡによって発生する閉断面構造部３０の曲げモーメントＭＡに対する剛性が向上する。

また、図５（Ｂ）に示す車両側面衝突時におけるベルトライン部ＢＬへの車両幅内側から外側への荷重入力ＫＢによって発生する閉断面構造部３０の曲げモーメントＭＢに対する剛性が向上する。

また、高速走行中に発生する負圧によってドアガラス１８が外側に押されるドアガラス吸い出され時におけるベルトライン部ＢＬへの車両幅方向外側から内側への荷重入力ＫＣによって発生する閉断面構造部３０の曲げモーメントＭＣに対する剛性が向上する。

また、本実施形態では、ドアインナパネル６０は樹脂製とされ、ベルトラインリインフォースメント５０は金属製とされている。よって、サイドドア１０を軽量化しつつ剛性を向上させることができる。

また、ドアインナパネル６０のインナ側側壁部７６がアウタ側側壁部５６に向けて凹形状に形成されることで、凸部７８が形成されている。よって、図４に示す溶着による接合を行う際に、凹形状部７２に接合工具や接合冶具など挿入することで、溶着接合を容易に行うことができる。

＜変形例＞
つぎに、本実施形態の閉断面構造部３０の変形例について、図６〜図８を用いて説明する。

（第一変形例）
図６に示す第一変形例のサイドドア１００では、ドアインナパネル１６０の車両幅方向外側を開口側とする断面ハット形状の膨出部１７０の上側の壁部１６２と下側の壁部１６４とに、車両幅方向内側を開口側とする断面ハット形状のベルトラインリインフォースメント１５０の上側のフランジ部１５２と下側のフランジ部１５４とが接合されることで、ベルトライン部ＢＬに車両前後方向に延在する閉断面構造部１３０が形成されている。

閉断面構造部１３０を構成するインナ側側壁部１７６がアウタ側側壁部１５６に向けて凹状に形成されることで（複数の凹形状部１７２が形成されることで）インナ側側壁部１７６に複数（本実施形態では三つ）の凸部７８が形成されている。そして、このインナ側側壁部１７６に形成された複数の凸部１７８の頂部１７８Ａが、それぞれアウタ側側壁部１５６に接合されている。

このように、閉断面構造部１３０を構成するインナ側側壁部１７６に凸部１６８が複数形成され、それぞれアウタ側側壁部１５６に接合されることで、閉断面構造部１３０の剛性、特に車両上下方向（Ｚ軸方向）に対する曲げ剛性が更に向上し、これによりサイドドア１００のベルトライン部ＢＬ（図１も参照）の剛性が更に向上する。

（第二変形例）
図７に示す第二変形例のサイドドア２００では、ドアインナパネル２６０の車両幅方向外側を開口側とする断面ハット形状の膨出部２７０の上側の壁部２６２と下側の壁部２６４とに、車両幅方向内側を開口側とする断面ハット形状のベルトラインリインフォースメント２５０の上側のフランジ部２５２と下側のフランジ部２５４とが接合されることで、ベルトライン部ＢＬに車両前後方向に延在する閉断面構造部２３０が形成されている。

閉断面構造部２３０を構成するインナ側側壁部２７６が、アウタ側側壁部２５６に向けて凹状に形成されることで（凹形状部２７２が形成されることで）、インナ側側壁部２７６に凸部２７８が形成されている。

更に、閉断面構造部２３０を構成するアウタ側側壁部２５６が、インナ側側壁部２７６に向けて凹状に形成されることで（凹形状部２５３が形成されることで）、アウタ側側壁部２５６にも凸部２５８が形成されている。

そして、インナ側の凸部２７８の頂部２７８Ａとアウタ側の凸部２５８の頂部２５８Ａとが接合されている。

このように、インナ側側壁部２７６とアウタ側側壁部２５６とにそれぞれ凸部２７８、２５８が形成され、頂部２７８Ａ，２５８Ａ同士が接合されることで、閉断面構造部２３０の剛性、特に車両上下方向（Ｚ軸方向）に対する曲げ剛性が更に向上し、これによりサイドドア２００のベルトライン部ＢＬ（図１も参照）の剛性が更に向上する

なお、第一変形例のように、凸部２７８及び凸部２５８を、それぞれ複数形成してもよい。

（第三変形例）
図８に示す第二変形例のサイドドア３００では、断面ハット形状のベルトラインリインフォースメント３５０は、車両幅方向外側を開口側とした配置されている。つまり、ベルトラインリインフォースメント３５０は、インナ側側壁部３７６に向けて膨出した形状とされている。

そして、ドアインナパネル３６０の車両幅方向外側を開口側とする断面ハット形状の膨出部３７０の上側の壁部３６２と下側の壁部３６４とに、同じく車両幅方向外側を開口側とする断面ハット形状のベルトラインリインフォースメント３５０の上側のフランジ部３５２と下側のフランジ部３５４とが接合されることで、ベルトライン部ＢＬに車両前後方向に延在する閉断面構造部３３０が形成されている。

閉断面構造部３３０を構成するインナ側側壁部３７６が、アウタ側側壁部３５６に向けて凹状に形成されることで（凹形状部３７２が形成されることで）、インナ側側壁部３７６に凸部３７８が形成されている。そして、このインナ側側壁部３７６に形成された凸部３７８の頂部３７８Ａが、アウタ側側壁部３５６に接合されている。

このように、ドアインナパネル３６０の車両幅方向外側を開口側とする断面ハット形状の膨出部３７０と同様に断面ハット形状のベルトラインリインフォースメント３５０を車両幅方向外側を開口側として配置することで（インナ側側壁部３７６に向けて膨出した形状とすることで）、閉断面構造部３３０の車両幅方向の幅が幅狭になる。

なお、ドアインナパネルの膨出部は車両幅方向外側に膨出し車両幅方向内側が開口側の断面ハット形状とされ、断面ハット形状のベルトラインリインフォースメントが同じく車両幅方向内側を開口側として配置されていてもよい。また、第一変形例のように、インナ側側壁部３７６に凸部３７８を複数形成してもよい。或いは、第二変形例のように、アウタ側側壁部３５６とインナ側側壁部３７６との両方に凸部を形成してもよい。

＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。

上記実施形態及び変形例では、凸部は、車両前後方向に連続して形成されている（接合部Ｈは車両前後方向に連続して形成されている）。しかし、凸部が形成されてない部位があってもよい。つまり、部分的に非接合部があってもよい。

また、上記実施形態及び変形例では、ドアインナパネルは樹脂製とされ、ベルトラインリインフォースメントは金属製とされていたが、これに限定されない。ドアインナパネルが金属製とされ、ベルトラインリインフォースが樹脂製とされていてもよい。或いは、ドアインナパネル及びベルトラインリインフォースが共に樹脂製であってもよい。

また、上記実施形態及び第一変形例では、ドアインナパネルに一つ又は複数の凸部を形成したが、これに限定されない。ベルトラインリインフォースに一つ又は複数の凸部を形成してもよい。

また、上記実施形態及び変形例では、一方の側壁部が他方に向けて凹状に形成されることで（一方の側壁部に凹形状部が形成されることで）、一方の側壁部に凸部が形成されていたが、これに限定されない。側壁部に凸部のみが形成される構造（例えばリブ）であってもよい。

また、上記実施形態及び変形例では、ベルトライン部ＢＬのドアインナパネルとベルトラインリインフォースメントとは断面ハット形状（矩形状）であったが、これに限定されない。例えば、断面が半円形状（側壁部が半円形状に湾曲した構造）であってもよい。また、ドアインナパネル及びベルトラインリインフォースメントのベルトライン部ＢＬはいずれか一方が平板状であってもよい。

また、上記実施形態及び変形例では、車両の側部に設けられたサイドドアに本発明を適用したが、これに限定されない。車両の後部に設けられたバックドアにも本発明を適用することができる。

また、上記実施形態及び変形例では、ドアインナパネルとベルトラインリインフォースメントとで車両前後方向に延在する閉断面構造部が形成されていたが、これに限定されない。これら以外のパネル部材で、車両前後方向に延在する閉断面構造部が形成されていてもよい。つまり、車両用ドアの構造によって閉断面構造部を構成するパネル部材を適宜選択することができる。要は、車両用ドアのベルトライン部に設けられ、少なくとも一方が樹脂製とされたアウタ側パネル部材とインナ側パネル部材とで車両前後方向に延在する閉断面構造部が形成されていればよい。

更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。

１０、１００，２００，３００ サイドドア（車両用ドアの一例）
３０、１３０，２３０，３３０ 閉断面構造部
５０、１５０，２５０，３５０ ベルトラインリインフォースメント（インナ側パネル部材の一例）
５２、１５２，２５２，３５２ フランジ部
５４、１５４，２５４，３５４ フランジ部
５６、１５６，２５６，３５６ アウタ側側壁部（側壁部）
６０、１６０，２６０，３６０ ドアアウタパネル（アウタ側パネル部材の一例）
６２、１６２，２６２，３６２ 壁部（フランジ部）
６４、１６４，２６４，３６４ 壁部（フランジ部）
７２、１７２，２７２，３７２ 凹形状部
７６、１７６，２７６，３７６ インナ側側壁部（側壁部）
７８、１７８，２５８、２７８，３７８ 凸部
７８Ａ、１７８Ａ，２５８Ａ，２７８Ａ，３７８Ａ 頂部
ＢＬ ベルトライン部

Claims (4)

1. 車両用ドアのベルトライン部に設けられ、少なくとも一方が樹脂製とされたアウタ側パネル部材とインナ側パネル部材とで形成され、車両前後方向に延在する閉断面構造部と、
   前記閉断面構造部を構成し車両幅方向に間隔をあけて対向配置された前記インナ側パネル部材の側壁部及び前記アウタ側パネル部材の側壁部の少なくとも一方に形成され、頂部がこれと対向する前記側壁部に固定された凸部と、
   を備え、
   前記凸部が形成されていないと仮定した場合の形状が車両幅方向内側又は外側を開口側として配置された断面ハット形状の前記アウタ側パネル部材及び前記インナ側パネル部材のフランジ部同士を接合することで、前記閉断面構造部が形成されている、車両用ドア構造。
2. 前記インナ側パネル部材及び前記アウタ側パネル部材は、いずれか一方が樹脂製とされ、いずれか他方が金属製とされている、
   請求項１に記載の車両用ドア構造。
3. 前記インナ側パネル部材の側壁部及び前記アウタ側パネル部材の側壁部のいずれか一方の側壁部が、いずれか他方の側壁部に向けて凹状に形成されることで、前記凸部が形成されている、
   請求項１又は請求項２に記載の車両用ドア構造。
4. 前記インナ側パネル部材の側壁部及び前記アウタ側パネル部材の側壁部の両方に前記凸部が形成され、前記凸部の頂部同士が接合されている、
   請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用ドア構造。

Images