JP6214921B2 - 車両のドアフレーム - Google Patents

Description

本発明は車両用ドアのドアフレームに関し、特にドアフレームを構成する立柱サッシュに関する。

車両用のドアフレームとして、ドアの上下方向に延びる立柱サッシュとドア上縁部を形成するアッパサッシュを、ドアコーナー部において接合させるものが知られている（特許文献１）。ドアコーナー部での接合構造として、立柱サッシュの上部を斜めに切除して接合面を形成し、この接合面に対してアッパサッシュを接合させるタイプがある。

特開２００８−３０２７８８号公報

複数の部材を組み合わせて構成するタイプの立柱サッシュでは、ドアコーナー部で各部材間の固定強度が不足していると、アッパサッシュとの接合面を形成するための加工（切削加工など）に伴う負荷が原因で変形が生じ、アッパサッシュとの接合不良が生じるおそれがある。特に、立柱サッシュがドアコーナー部とその他の一般断面部分とで断面形状を異ならせている場合にそのリスクが高くなる。

本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、ドアコーナー部における立柱サッシュの構成部材の固定強度に優れる車両のドアフレームを提供することを目的とする。

本発明は、上下方向に延びる立柱サッシュを有し、該立柱サッシュの上部に形成した接合面に対してアッパサッシュを接合してドアコーナー部を形成する車両のドアフレームに関するものである。立柱サッシュは、第１の部材と第２の部材とを組み合わせて構成される。第１の部材は、ドアフレームの内周側に位置してガラスランを保持するガラスランチャンネルを構成するチャンネル部と、該チャンネル部の車外側に位置する意匠部とを有する。第２の部材は、ガラスランチャンネルに対して車内側に突出する袋状断面部と、該袋状断面部よりも車外側に位置する意匠部と、該意匠部と袋状断面部を接続する接続部とを有している。第２の部材が構成する袋状断面部は、ドアフレームの内周側と外周側を結ぶ方向に離間して対向する内周側壁及び外周側壁と、内周側壁と外周側壁のそれぞれの車内側端部を接続する車内側壁とを有し、外周側壁が接続部に接続している。立柱サッシュの上部を除く一般断面部分では、チャンネル部と接続部は、ドアフレームの内周側と外周側を結ぶ方向に離間して対向する一般断面対向部分を有しており、意匠部から車内側壁までの車幅方向の範囲で、離間する一般断面対向部分の間の空間と、離間する内周側壁と外周側壁の間の空間とが連続する。そして、立柱サッシュの一般断面部分よりも上部に、一般断面対向部分の上方に形成され、第１の部材と第２の部材がドアフレームの内周側と外周側を結ぶ方向に重ねて固定された固定部を有することを特徴としている。

第１の部材のチャンネル部は、車幅方向に離間して対向する一対の内壁と、該一対の内壁のドアフレーム外周側の端部を接続する底壁とを有し、一般断面対向部分では底壁が接続部に対向して離間するようにするとよい。

第１の部材と上記第２の部材は、立柱サッシュ上部における固定部以外に、互いの意匠部の端部や、チャンネル部と袋状断面部の端部で固定されることが好ましい。

第１の部材はロール成形で形成したロール成形品であり、第２の部材はプレス成形で形成したプレス成形品であることが好ましい。固定部は、第１の部材のチャンネル部を切り起こして設けた固定片を第２の部材の接続部に固定した構成とすることができる。

第２の部材の袋状断面部を、ドアフレームの内周側と外周側に離間して対向する内周側壁と外周側壁と、該内周側壁と外周側壁の車内側端部を接続する車内側壁と、内周側壁からドアフレームの内周側に向けて延設される延長壁とを有する形状にすることで、ドアコーナー部における立柱サッシュの強度をさらに向上させることができる。

本発明のドアフレームによれば、立柱サッシュを構成する第１の部材と第２の部材のドアコーナー部における固定強度が高くなり、立柱サッシュに接合面を形成する際の変形などを防ぐことができる。

本発明を適用する自動車のフロントドア用のドアフレームを車内側から見た側面図である。 図１のドアフレームでアッパサッシュと立柱サッシュが接合されるドアコーナー部を拡大して車内側から見た側面図である。 フロントドア用の立柱サッシュを車内側から見た側面図である。 フロントドア用の立柱サッシュを構成するアウタフレームの一部を車内側から見た側面図である。 フロントドア用の立柱サッシュを構成するインナフレームの一部を車内側から見た側面図である。 接合面を形成する前の状態のフロントドア用の立柱サッシュのアウタフレームを車内側から見た側面図である。 接合面を形成する前の状態のフロントドア用の立柱サッシュのインナフレームを車内側から見た側面図である。 接合面を形成する前の状態のフロントドア用の立柱サッシュの一部を車内側から見た側面図である。 図３のＡ−Ａ線に沿うフロントドア用の立柱サッシュの断面図である。 図３のＢ−Ｂ線に沿うフロントドア用の立柱サッシュの断面図である。 図３のＣ−Ｃ線に沿うフロントドア用の立柱サッシュの断面図である。 図１１のＤ−Ｄ線に沿うフロントドア用の立柱サッシュの断面図である。 ドアコーナー部におけるアウタフレームとインナフレームの固定構造を異ならせた別実施形態におけるフロントドア用の立柱サッシュの断面図である。 ドアコーナー部におけるアウタフレームとインナフレームの固定構造を異ならせた別実施形態におけるフロントドア用の立柱サッシュの断面図である。 リアドア用のドアフレームを構成する立柱サッシュを車内側から見た側面図である。 リアドア用の立柱サッシュを構成するアウタフレームの一部を車内側から見た側面図である。 リアドア用の立柱サッシュを構成するインナフレームの一部を車内側から見た側面図である。 接合面を形成する前の状態のリアドア用の立柱サッシュのアウタフレームを車内側から見た側面図である。 接合面を形成する前の状態のリアドア用の立柱サッシュのインナフレームを車内側から見た側面図である。 図１５のＥ−Ｅ線に沿うリアドア用の立柱サッシュの断面図である。

図１に示す自動車のフロントドア用のドアフレーム１０は、ドアの上縁部を形成するアッパサッシュ１１と、アッパサッシュ１１の後端部に接続する立柱サッシュ１２と、アッパサッシュ１１の前端部に接続するフロントサッシュ１３と、立柱サッシュ１２とフロントサッシュ１３の下部を接続するベルトラインリンフォース１４を有する。アッパサッシュ１１、立柱サッシュ１２、フロントサッシュ１３及びベルトラインリンフォース１４に囲まれる領域として窓開口１５が形成され、ドアの完成状態で窓開口１５内に不図示のドアガラスが昇降する。以下の説明では、ドアフレーム１０において窓開口１５に臨む側を内周側と呼び、これと反対側（自動車のボディ開口部に臨む側）を外周側と呼ぶ。また、前後、上下、車内側、車外側といった方向の表現は、ドアフレーム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。車内側と車外側を結ぶ方向（図９ないし図１１、図１３、図１４、図２０における紙面上下方向）が車幅方向である。窓開口１５に臨むアッパサッシュ１１、立柱サッシュ１２及びフロントサッシュ１３の内周側には、弾性材からなるガラスラン（図示略）が支持されており、ドアガラスの縁部がガラスランにより保持される。アッパサッシュ１１、立柱サッシュ１２及びフロントサッシュ１３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、ドアを閉じるとウェザストリップが自動車のボディに当接して弾性変形され、ドアとボディの間を液密に塞ぐ。

図２や図３に示すように、アッパサッシュ１１と立柱サッシュ１２が接合されるドアコーナー部では、立柱サッシュ１２の上部に斜めカット形状の接合面が形成されており、この接合面に対してアッパサッシュ１１の後端部が突き合わせ接合される。なお、図２では立柱サッシュ１２を視認しやすくするために、アッパサッシュ１１を二点鎖線で示している。図３はアッパサッシュ１１と接合される前の状態の立柱サッシュ１２を示している。

図９ないし図１１に示すように、立柱サッシュ１２は、アウタフレーム２０とインナフレーム３０を組み合わせて構成されている。アウタフレーム２０は板状の金属材をロール成形して形成されたロール成形品からなる長尺部材であり、車外側に位置する意匠壁（意匠部）２１と、意匠壁２１の内周側の端部を車内側に折り返して該意匠壁２１に沿って形成した内壁２２と、内壁２２から車内側に曲げられた底壁２３と、底壁２３から内周側に曲げられた内壁２４を有する。底壁２３は車内側と車外側を結ぶ方向（車幅方向）に延設されており、内壁２２と内壁２４がそれぞれ底壁２３の両端部から内周方向に向けて延設されている。別言すれば、内壁２２と内壁２４のそれぞれの外周側の端部を底壁２３が接続している。この内壁２２、底壁２３及び内壁２４からなるチャンネル部がガラスランチャンネル２５を構成している。ガラスランチャンネル２５はドアフレーム１０の内周側に向けて開口された箱状断面形状を有し、内部にガラスランを支持する。

インナフレーム３０は板状の金属材をプレス成形して形成されたプレス成形品からなる長尺部材であり、車外側に位置する車外側壁（意匠部）３１と、車外側壁３１の内周側端部から車内側に延びる接続壁３２と、接続壁３２に連続して車内側に延びる外周側壁３３と、外周側壁３３の車内側端部から内周側に延びる車内側壁３４と、車内側壁３４からの内周側端部から車外側に延びる内周側壁３５と、内周側壁３５の端部から内周側に曲げられた延長壁３６を有する。インナフレーム３０では車内側壁３４が最も車内側に位置しており、外周側壁３３と内周側壁３５がそれぞれ車内側壁３４の両端部から車外側に向けて延設されている。この外周側壁３３、車内側壁３４、内周側壁３５及び延長壁３６が、ガラスランチャンネル２５に対して車内側に突出する袋状断面部３７を構成しており、袋状断面部３７によって立柱サッシュ１２の断面強度が高められる。接続壁３２は車外側壁３１と袋状断面部３７を接続しており、接続壁３２の外周側の面に沿ってウェザストリップが支持される。袋状断面部３７を構成する外周側壁３３と内周側壁３５は、立柱サッシュ１２の内周側と外周側を結ぶ方向に離間して対向しており、この離間する外周側壁３３と内周側壁３５の間に第１の空間Ｓ１が形成される（図９、図１０、図１１、図１３、図１４参照）。

アウタフレーム２０とインナフレーム３０は、意匠壁２１の車内側の面に対して車外側壁３１の外周側端部を重ね、内壁２４の車内側の面に延長壁３６を重ねた位置関係で組み合わせられ、外周側の端部と内周側の端部でアウタフレーム２０とインナフレーム３０が固定される。図９及び図１０に示すように、アウタフレーム２０とインナフレーム３０の外周側の端部はヘミング部４０で固定される。ヘミング部４０は、意匠壁２１の外周側端部を車内側に折り返して車外側壁３１を挟んだ構成である。図３と図１０に示すように、アウタフレーム２０とインナフレーム３０の内周側の端部は、延長壁３６と内壁２４をアーク溶接４１によって固定させている。アーク溶接４１による溶接箇所では、内周側への延長壁３６の突出量が他の箇所よりも短くなっており、短くされた延長壁３６の縁部に沿って溶接が行われる。図３に示すように、アーク溶接４１による溶接は、立柱サッシュ１２の長手方向に位置を異ならせて複数箇所で行われる。図９及び図１０に示すように、アウタフレーム２０とインナフレーム３０を組み合わせた状態の立柱サッシュ１２は閉断面を形成しており、後述する上部のドアコーナー部を除いた立柱サッシュ１２の一般断面部分では、アウタフレーム２０の底壁２３とインナフレーム３０の接続壁３２とが、立柱サッシュ１２の内周側と外周側を結ぶ方向に離間して対向する一般断面対向部分となっている。離間する底壁２３と接続壁３２の間に第２の空間Ｓ２が形成される（図９、図１０、図１２参照）。この一般断面対向部分における底壁２３と接続壁３２の離間（第２の空間Ｓ２）は、車幅方向におけるガラスランチャンネル２５の全体に続いており、車幅方向のいずれの位置でも底壁２３と接続壁３２が当接及び固定されていない（図９、図１０参照）。すなわち、立柱サッシュ１２の一般断面部分では、最も車外側に位置する意匠壁２１から最も車内側に位置する車内側壁３４までの車幅方向の範囲全体で、外周側壁３３と内周側壁３５の離間により形成される第１の空間Ｓ１と、底壁２３と接続壁３２の離間により形成される第２の空間Ｓ２が連続している。

図１１に示すように、アッパサッシュ１１と接合するドアコーナー部（立柱サッシュ１２のうち一般断面部分よりも上部に位置する部分）では、立柱サッシュ１２の断面形状が図９や図１０に示す一般断面形状と異なっている。図５に示すように、ドアコーナー部では袋状断面部３７における外周側壁３３と内周側壁３５の間隔（第１の空間Ｓ１）が徐々に広くなっている。その結果、図１１に示すように延長壁３６が内壁２４に対して内周側にずれて位置しており、アーク溶接４１などを用いて延長壁３６と内壁２４を固定させることができない。この内壁２４と延長壁３６に代わる固定部分として、アウタフレーム２０の上部に固定片２６が形成されている。図５、図１１及び図１２に示すように、固定片２６はガラスランチャンネル２５の底壁２３を外周側に向けて切り起こして形成されている。前述のように、底壁２３の外周側に対向してインナフレーム３０の接続壁３２が位置しており、外周方向に突出された固定片２６は接続壁３２に当接する（重なる）。そして、固定片２６と接続壁３２がスポット溶接４２で固定される（図１１、図１２）。すなわち、ドアコーナー部では、一般断面対向部分のような第２の空間Ｓ２（図９、図１０）を空けずに、アウタフレーム２０とインナフレーム３０を重ねて固定している。

立柱サッシュ１２におけるアッパサッシュ１１との接合面は、立柱サッシュ１２の上部を部分的に切除することで形成される。図８は上部を切除する前の立柱サッシュ１２を示し、図６と図７はそれぞれ当該切除前のアウタフレーム２０とインナフレーム３０の単体形状を示している。図６ないし図８の一点鎖線は切除されるライン（接合面）を示している。また、図１２における一点鎖線は切除される部分を示している。なお、図６と図７は切除部分を視認しやすくするためにアウタフレーム２０とインナフレーム３０を分けて示したものであるが、実際は図８のようにアウタフレーム２０とインナフレーム３０を組み合わせた状態で立柱サッシュ１２の上部が切除される。

図６に示すように、切除前の立柱サッシュ１２における固定片２６は、上端部と下端部が底壁２３に接続して中間部分が外周方向に突出する山型の断面形状を有している。この山型形状の固定片２６と接続壁３２がスポット溶接４２によって固定される。続いて立柱サッシュ１２の上部を切除加工すると、図５及び図１２のように固定片２６は下端部のみが底壁２３に接続する片持ち状の形状に変化する。この片持ち形状の固定片２６は接続壁３２との固定関係を維持している。別言すれば、立柱サッシュ１２の上部のうち切除されない箇所に固定片２６と接続壁３２による固定部が設けられている。

このように、ヘミング部４０による固定に加えて、立柱サッシュ１２の一般断面部分では離間する対向部分となっている底壁２３と接続壁３２に連続して、立柱サッシュ１２の上部に固定片２６と接続壁３２が重ねて固定される固定部を設けたことにより、ドアコーナー部におけるアウタフレーム２０とインナフレーム３０の固定強度が高くなり、立柱サッシュ１２の上部を切除する際にアウタフレーム２０とインナフレーム３０の不要な変形を防ぐことができる。特に、ドアフレーム１０の内周側と外周側を結ぶ方向に重なる固定片２６と接続壁３２を固定させる構造としたことで、ドアフレーム１０の外周側から内周側（またはその逆）に切削加工用の刃を移動させて立柱サッシュ１２の上部を切除する場合に高い変形防止効果が得られる。

図１１に示すように、ドアコーナー部においてもインナフレーム３０に延長壁３６が形成されている。前述のようにドアコーナー部では延長壁３６は内壁２４に対する位置がずれるため、アウタフレーム２０とインナフレーム３０の固定部分としては利用されない。しかし、外周側から内周側に向けて延びる延長壁３６を残しておくことで、ドアフレーム１０の外周側から内周側に切削加工用の刃を移動させて立柱サッシュ１２の上部を切除するときに袋状断面部３７周辺の強度を高めて変形を防ぐ効果が得られる。

以上の実施形態ではアウタフレーム２０側に切り起こし形状の固定片２６を形成している。この構成では、インナフレーム３０の接続壁３２側の形状変更を伴わないため、立柱サッシュ１２の上端位置まで接続壁３２にウェザストリップを支持する形状を維持させることが可能である。しかし、これと異なる形態でドアコーナー部におけるアウタフレーム２０とインナフレーム３０の固定を実現してもよい。例えば、図１１と同じ断面位置を示す図１３に係る別実施形態では、インナフレーム３０の接続壁３２に内周方向へ突出する固定片３８を切り起こしなどで形成し、固定片３８をアウタフレーム２０の底壁２３に重ねてスポット溶接４３で固定させている。図１１と同じ断面位置を示す図１４に係る別実施形態では、アウタフレーム２０の底壁２３とインナフレーム３０の接続壁３２の間に別部材からなる中間固定部材４４を挿入し、中間固定部材４４に対して底壁２３と接続壁３２をそれぞれ重ねて固定している。

以上の各実施形態では、ドアコーナー部においてアウタフレーム２０の底壁２３とインナフレーム３０の接続壁３２を相対的に固定させている。この固定部は、内周側にガラスランチャンネル２５が位置し、外周側がウェザストリップで覆われるため、溶接痕などが外観上に表れずドアフレームの見栄えを損なわないという利点がある。

以上ではフロントドア用のドアフレーム１０に適用した場合を説明したが、立柱サッシュを有するドアフレームであればフロントドア以外のドアフレームにも適用が可能である。図１５ないし図２０は、自動車のリアドア用のドアフレームを構成する立柱サッシュ１２Ｒに本発明を適用したものである。立柱サッシュ１２Ｒは、フロントドア用の立柱サッシュ１２に対して前後関係が反転している点が相違するが、それ以外の他の基本構成は共通するため重複した説明は省略する。図１５ないし図１９では符号の末尾にＲを付して先の実施形態と区別しており、末尾のＲを除いた符号が共通する構成要素については、先の実施形態と同じ構造や機能を備えるものとする。なお、図１５ないし図２０はアウタフレーム２０Ｒに固定片２６Ｒを形成した形態であるが、図１３の固定片３８と同様の固定片をインナフレーム３０Ｒ側に形成する形態や、図１４の中間固定部材４４と同様の別部材をアウタフレーム２０Ｒ（底壁２３Ｒ）とインナフレーム３０Ｒ（接続壁３２Ｒ）の間に挿入する形態を選択することも可能である。

以上、図示実施形態に基づき説明したが、本発明は図示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範囲での改変を行うことができる。例えば、図示実施形態では立柱サッシュ１２、１２Ｒの構成要素としてアウタフレーム２０、２０Ｒとインナフレーム３０、３０Ｒのみを示しているが、立柱サッシュの構成要素はこの２つの部材に限定されない。具体的には、インナフレーム３０、３０Ｒの接続壁３２、３２Ｒの外周側に、ウェザストリップを保持するためのチャンネル部材を取り付けたり、アウタフレーム２０、２０Ｒの意匠壁２１、２１Ｒの車外側を覆う外装部材としてガーニッシュを取り付けたりすることも可能である。

１０ ドアフレーム
１１ アッパサッシュ
１２ １２Ｒ 立柱サッシュ
１３ フロントサッシュ
１４ ベルトラインリンフォース
１５ 窓開口
２０ ２０Ｒ アウタフレーム（第１の部材）
２１ ２１Ｒ 意匠壁（意匠部）
２２ ２２Ｒ 内壁（対向壁）
２３ ２３Ｒ 底壁（第１の部材における対向部分、固定部）
２４ ２４Ｒ 内壁（対向壁）
２５ ２５Ｒ ガラスランチャンネル
２６ ２６Ｒ 固定片（固定部）
３０ ３０Ｒ インナフレーム（第２の部材）
３１ ３１Ｒ 車外側壁（意匠部）
３２ ３２Ｒ 接続壁（第２の部材における対向部分、固定部）
３３ ３３Ｒ 外周側壁（固定部）
３４ ３４Ｒ 車内側壁
３５ ３５Ｒ 内周側壁
３６ ３６Ｒ 延長壁
３７ ３７Ｒ 袋状断面部
３８ 固定片（固定部）
４０ ４０Ｒ ヘミング部
４１ ４１Ｒ アーク溶接
４２ ４２Ｒ スポット溶接
４３ スポット溶接
４４ 中間固定部材（固定部）

Claims (6)

1. 上下方向に延びる立柱サッシュを有し、該立柱サッシュの上部に形成した接合面に対してアッパサッシュを接合してドアコーナー部を形成する車両のドアフレームにおいて、
   上記立柱サッシュは、第１の部材と第２の部材とを組み合わせて構成され、
   上記第１の部材は、上記ドアフレームの内周側に位置してガラスランを保持するガラスランチャンネルを構成するチャンネル部と、該チャンネル部の車外側に位置する意匠部とを有し、
   上記第２の部材は、上記ガラスランチャンネルに対して車内側に突出する袋状断面部と、該袋状断面部よりも車外側に位置する意匠部と、該意匠部と上記袋状断面部を接続する接続部とを有し、
   上記袋状断面部は、上記ドアフレームの内周側と外周側を結ぶ方向に離間して対向する内周側壁及び外周側壁と、上記内周側壁と上記外周側壁のそれぞれの車内側端部を接続する車内側壁とを有し、上記外周側壁が上記接続部に接続し、
   上記立柱サッシュの上部を除く一般断面部分では、上記チャンネル部と上記接続部は、上記ドアフレームの内周側と外周側を結ぶ方向に離間して対向する一般断面対向部分を有し、上記意匠部から上記車内側壁までの車幅方向の範囲で、上記離間する上記一般断面対向部分の間の空間と、上記離間する上記内周側壁と上記外周側壁の間の空間とが連続し、
   上記立柱サッシュの上記一般断面部分よりも上部に、上記一般断面対向部分の上方に形成され、上記第１の部材と上記第２の部材が上記ドアフレームの内周側と外周側を結ぶ方向に重ねて固定された固定部を有することを特徴とする車両のドアフレーム。
2. 請求項１記載の車両のドアフレームにおいて、上記チャンネル部は、車幅方向に離間して対向する一対の内壁と、該一対の内壁の上記ドアフレーム外周側の端部を接続する底壁とを有し、上記一般断面対向部分では上記底壁が上記接続部に対向して離間する車両のドアフレーム。
3. 請求項２記載の車両のドアフレームにおいて、上記第１の部材と上記第２の部材は、上記固定部以外に、互いの上記意匠部の端部と、上記チャンネル部と上記袋状断面部の端部とで固定される車両のドアフレーム。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項記載の車両のドアフレームにおいて、上記第１の部材はロール成形で形成したロール成形品であり、上記第２の部材はプレス成形で形成したプレス成形品である車両のドアフレーム。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項記載の車両のドアフレームにおいて、上記袋状断面部はさらに、上記内周側壁から上記ドアフレームの内周側に向けて延設される延長壁を有する車両のドアフレーム。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項記載の車両のドアフレームにおいて、上記固定部は、上記チャンネル部を切り起こして設けた固定片を上記接続部に固定した構成である車両のドアフレーム。

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