JP6311860B2 - 車両のドア構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のドアを構成するインナーパネルの内側に固定された円筒状のベルトラインリンフォースを備える車両のドア構造に関する。

従来、乗用車等の車両においては、例えば、前方衝突等による車両の変形の抑制を目的として、車両のドア、例えば、前席に対応する前方ドアに、ベルトラインリンフォースを設けるようにしたものがある。このベルトラインインフォースの構造は、様々提案されているが、例えば、パイプ状（円筒状）に形成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１９５０９２号公報

このようなベルトラインリンフォースをドアに設けることで、ドアの剛性を高めることができ、例えば、前方衝突時にも車両（ドア）の変形を効果的に抑制することができる。また、ベルトラインリンフォースを円筒状に形成することで、鋼板等の板材を用いて形成したものに比べて、ベルトラインリンフォースの設置スペースを縮小することができる。

しかしながら、ベルトラインリンフォースを設けることで、設けていない場合に比べれば車室空間は減少し、車室内居住性は低下してしまう。特に、軽自動車等の小型車両において、車室内居住性の低下は顕著である。このため、ベルトラインリンフォースを設置するスペースのさらなる縮小が望まれている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ベルトラインリンフォースによってドアの剛性を高めることができ、且つ車室内居住性の低下を抑えることができる車両のドア構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、車両の前方ドアを構成するインナーパネルの内側に固定され、前記車両の前後方向に沿って延在する円筒状のベルトラインリンフォースを備える車両のドア構造であって、前記ベルトラインリンフォースには、車室側が開口する半円状の凹部が当該ベルトラインリンフォースの長手方向に沿って連続的に設けられ、前記凹部の深さは、前記ベルトラインリンフォースの長手方向両端部よりも中央部の方が浅く、前記ベルトラインリンフォースの車幅方向の幅は、当該ベルトラインリンフォースの長手方向両端部よりも中央部の方が広くなっていることを特徴とする車両のドア構造にある。

かかる第１の態様では、ベルトラインリンフォースの車幅方向の幅は、ベルトラインリンフォースの長手方向中央部が厚く、両端部は、それよりも薄くなる。これにより、ベルトラインリンフォースによってドアの剛性を高めることができ、且つ車室内居住性の低下を抑えることができる。例えば、前方衝突等が生じた場合、前方ドアはその中央部が最も変形し易い。しかしながら、前方ドアの中央部では、ベルトラインリンフォースの幅が厚く形成されているため、車体（前方ドア）の変形を効果的に抑制することができる。一方で、衝突時の入力が比較的小さいベルトラインリンフォースの両端部は、その幅が比較的狭くても車体の変形を抑制でき、幅を狭くした分だけ車室空間を広く確保することができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様の車両のドア構造において、前記凹部の深さは、前記ベルトラインリンフォースの長手方向両端部から中央部に向かって徐々に浅くなっていることを特徴とする車両のドア構造にある。

かかる第２の態様では、車両の衝突等が生じた際、ベルトラインリンフォースの一部に応力集中が生じるのを抑制することができる。したがって、車体（前方ドア）の変形をより効果的に抑制することができる。

本発明の第３の態様は、第２の態様の車両のドア構造において、前記ベルトラインリンフォースの車室側の長手方向外縁が、所定半径の円弧状に形成されていることを特徴とする車両のドア構造にある。

かかる第３の態様では、車両の衝突等が生じた際、ベルトラインリンフォースの一部に応力集中が生じるのをより確実に抑制することができる。

以上のように、本発明に係る車両のドア構造によれば、ベルトラインリンフォースによって前方ドアの剛性を高め、車両衝突時の車体の変形を効果的に抑制でき、且つベルトラインリンフォースを設けることによる車室内居住性の低下も抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るドア構造を採用した車両の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るドア構造を示す車両の横断面図である。 本発明の一実施形態に係るドアベルトリンフォースとインナーパネルとの取付構造を示すドアの側面図である。 本発明の一実施形態に係るドア構造を示す断面図であり、図２のＡ−Ａ′線断面図である。 本発明の一実施形態に係るドア構造を示す断面図であり、図２のＢ−Ｂ′線断面図である。 本発明の一実施形態に係るドアベルトリンフォースを模式的に示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１〜図４に示すように、本願発明は、自動車等の車両１の側面に取り付けられたドア１０の構造に関するものである。本実施形態に係るドア１０は、車両１の前席に対応する前方ドアであり、車両１の外板をなすアウターパネル１１と、アウターパネル１１の車室側に配されたインナーパネル１２とで構成されるドアパネル１３と、樹脂材料等からなりインナーパネル１２の車室側に配されたドアトリム１４とを備えている。なお、ドアパネル１３内の空間には、ウィンドーガラスやその昇降装置、ドアロックシステム等が収容されている。

またドア１０は、前方衝突等の車両衝突時の車体の変形抑制を目的とした補強部材であるベルトラインリンフォース２０が、窓開口１５の下側縁部（いわゆるベルトライン）付近に設けられている。ベルトラインリンフォース２０は、円筒状の鋼材で形成されて車両１の前後方向に沿って延在している。このベルトラインリンフォース２０は、車両１のフロントピラー（Ａピラー）１６からセンターピラー（Ｂピラー）１７に達する長さに形成されている。そしてこのベルトラインリンフォース２０は、インナーパネル１２の内側、すなわちアウターパネル１１側の面に固定されている。

ここで、上述のようにアウターパネル１１とインナーパネル１２とで構成されるドアパネル１３内には、ウィンドーガラス等を収容するための空間を確保する必要がある。このため、インナーパネル１２のベルトライン付近には、車室側に突出する突出部１８が形成され、この突出部１８で画成される溝部１９内にベルトラインリンフォース２０が固定されている（図４参照）。これによりドアパネル１３内に所望の空間を確保することができる。

ベルトラインリンフォース２０のインナーパネル１２への固定方法は、特に限定されないが、本実施形態では、ベルトラインリンフォース２０の長手方向両端部を、それぞれブラケット３０を介してインナーパネル１２に固定している。具体的には、ベルトラインリンフォース２０と各ブラケット３０とをアーク溶接により接合し、各ブラケット３０を複数箇所のスポット溶接によりインナーパネル１２に接合している。

また本発明に係るベルトラインリンフォース２０には、図４及び図５に示すように、車室側が開口する半円状の凹部２１がベルトラインリンフォース２０の長手方向に沿って連続的に設けられている。この凹部２１の深さは、ベルトラインリンフォース２０の長手方向両端部よりも中央部の方が浅くなっている。例えば、ベルトラインリンフォース２０の長手方向中央部における凹部２１の開口面からの深さＤ１（図５参照）は、ベルトラインリンフォース２０の長手方向両端部における凹部２１の開口面からの深さＤ２（図６参照）よりも浅くなっている。換言すれば、ベルトラインリンフォース２０の長手方向中央部における車幅方向の幅Ｗ１が、ベルトラインリンフォース２０の長手方向両端部における幅Ｗ２よりも広くなっている。

ベルトラインリンフォース２０をこのような構成とすることで、ドア１０の剛性を高めることができ、且つ車室内居住性の低下も抑えることができる。例えば、前方衝突等が生じた場合、ベルトラインリンフォース２０の前後方向における中央部で曲げモーメントが最も大きくなるため、ドア１０は車両１の前後方向における中央部が最も変形し易い。しかしながら、ドア１０の中央部では、ベルトラインリンフォース２０の幅（直径）Ｗ１が比較的厚いため、ドア１０を含む車体の変形を効果的に抑制することができる。

一方で、衝突時の入力よる曲げモーメントが比較的小さいベルトラインリンフォース２０の長手方向両端部では、幅Ｗ２が比較的狭くても車体の変形を抑制でき、幅Ｗ２を狭くした分だけドア１０の中央部よりも車室空間を広く確保することができる。

例えば、本実施形態では、ベルトラインリンフォース２０が収容されるインナーパネル１２の溝部１９は、ベルトラインリンフォース２０の幅に応じた深さに形成されている。具体的には、ベルトラインリンフォース２０の長方向両端部における溝部１９の深さＤ３（図５参照）は、ベルトラインリンフォース２０の長手方向中央部における溝部１９の深さＤ４（図４参照）よりも浅くなっている。

このため、インナーパネル１２の形状、つまり溝部１９の形状に合わせてドアトリム１４を形成することで、ベルトラインリンフォース２０の長手方向両端部におけるベルトラインリンフォース２０からドアトリム１４までの突出量Ｈ１（図５参照）は、ベルトラインリンフォース２０の長手方向中央部におけるベルトラインリンフォース２０からドアトリム１４までの突出量Ｈ２（図４参照）よりも小さく抑えられる。

したがって、ベルトラインリンフォース２０の長手方向両端部付近では、車室空間を比較的広く確保することができ、車室内居住性の低下を抑制することができる。例えば、ベルトラインリンフォース２０の車両後方側の端部付近の車室空間が広くなることで、乗員の着座スペースを比較的広く確保することができる。一方、ベルトラインリンフォース２０の車両前方側の端部付近には、各種スイッチ類が配置されるため、この部分の車室空間が広く確保されることで、スイッチ類の操作が容易となる。特に、軽自動車等の小型車両において有効である。

また本実施形態では、ベルトラインリンフォース２０に設けられる凹部２１の深さは、ベルトラインリンフォース２０の長手方向両端部から中央部に向かって略一定の割合で徐々に浅くなっている。すなわちベルトラインリンフォース２０の車幅方向の幅は、図６（ａ）に模式的に示すように、ベルトラインリンフォース２０の長手方向両端部の幅Ｗ１から中央部の幅Ｗ２まで直線的に徐々に増加し、その結果、ベルトラインリンフォース２０の車室側の長手方向縁部２０ａは、主に直線で構成されている。

このようにベルトラインリンフォース２０の幅が徐々に変化する構成とすることで、車両１の衝突時にベルトラインリンフォース２０の一部に応力が集中するのを抑制することができ、ドア１０の変形をより確実に抑制することができる。

また図６（ｂ）に示すように、ベルトラインリンフォース２０は、その車室側の長手方向縁部２０ａが、所定半径Ｒ１の円弧状に形成されていてもよい。これにより、ベルトラインリンフォース２０の応力集中をより効果的に抑制することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能なものである。

１ 車両
１０ ドア
１１ アウターパネル
１２ インナーパネル
１３ ドアパネル
１４ ドアトリム
１５ 窓開口
１６ フロントピラー（Ａピラー）
１７ センターピラー（Ｂピラー）
１８ 突出部
１９ 溝部
２０ ベルトラインリンフォース
２１ 凹部
３０ ブラケット

Claims (3)

1. 車両の前方ドアを構成するインナーパネルの内側に固定され、前記車両の前後方向に沿って延在する円筒状のベルトラインリンフォースを備える車両のドア構造であって、
   前記ベルトラインリンフォースには、車室側が開口する半円状の凹部が当該ベルトラインリンフォースの長手方向に沿って連続的に設けられ、
   前記凹部の深さは、前記ベルトラインリンフォースの長手方向両端部よりも中央部の方が浅く、
   前記ベルトラインリンフォースの車幅方向の幅は、当該ベルトラインリンフォースの長手方向両端部よりも中央部の方が広くなっている
   ことを特徴とする車両のドア構造。
2. 請求項１に記載の車両のドア構造において、
   前記凹部の深さは、前記ベルトラインリンフォースの長手方向両端部から中央部に向かって徐々に浅くなっている
   ことを特徴とする車両のドア構造。
3. 請求項２に記載の車両のドア構造において、
   前記ベルトラインリンフォースの車室側の長手方向外縁が、所定半径の円弧状に形成されていることを特徴とする車両のドア構造。

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