JP7846568B2 - 車両用サイドドア - Google Patents

Description

本発明は、アウタパネルとインナパネルとの間に補強用のドアビームが設けられた車両用サイドドアに関する。

一般に、車両用サイドドアの内部には、ドアビーム（インパクトビーム）が設けられている。ドアビームは、車両の側突時等に、車室側へのドアパネルの変形を抑制することにより、乗員の保護に寄与する。このようなドアビームは、サイドドアを構成するインナパネルに対し、溶接等によって接合されている。

ドアビームのインナパネルに対する取り付け構造については、様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１には、特に高い耐久性が要求されるドアビームの後端を、ブラケットを介してインナパネルに接合するための技術が開示されている。この特許文献１の技術において、ブラケットは、ドアビームの延長線に沿って稜線が形成された断面山形形状に形成されたフランジを有する。このフランジは、インナパネルのブラケット設置領域に面接触した状態にて接合されている。この接合により、特許文献１の技術では、接合箇所に局所的な応力集中が生じることを防止し、インナパネルに対するドアビームの後端側の取り付け剛性を高めている。そして、このようにドアビームの取り付け剛性を高めることにより、特許文献１の技術では、サイドドアの開閉時における衝撃荷重、及び、車両の側突時等における衝突荷重に対する耐久性が高められている。

特開２０２０－１１７００２号公報

ところで、近年においては、側突等に対する乗員の安全性確保が、より高いレベルで求められる傾向にある。このようなより高いレベルでの安全性確保を実現するためには、インナパネルに対するドアビームの取り付け剛性をさらなに向上させる等、様々な改善が求められる。

本発明は、側突に対する乗員の安全性を向上することができる車両用サイドドアを提供することを目的とする。

本発明の一態様による車両用サイドドアは、車体の前後方向に延在するパネル本体部と交差する方向に延在する壁部を備えたインナパネルと、前記車体の前後方向に延在し、前記インナパネルの前部及び後部にそれぞれ接合するドアビームと、前記インナパネルと前記ドアビームとの間に介在するブラケットと、を備え、前記壁部は、前記パネル本体部の縁部から前記パネル本体部と交差する方向に延在する内周側壁部と、前記内周側壁部の端部から前記パネル本体部と平行な方向に延在する段差部の縁部から前記パネル本体部と交差する方向に延在する外周側壁部と、を有し、前記ブラケットは、前記ドアビームの端部及び前記段差部に面接触して溶接される平坦なビーム接合部と、前記ドアビームの同じ端部において、前記外周側壁部に面接触して溶接される平坦なパネル接合部と、を有し、前記ビーム接合部及び前記パネル接合部は、前記段差部と前記外周側壁部との間に形成された角部に沿うように曲げられた部分によって互いに角度を有して接続されている。
本発明の一態様による車両用サイドドアは、車体の前後方向に延在するパネル本体部と交差する方向に延在する壁部を備えたインナパネルと、前記車体の前後方向に延在し、前記インナパネルの前部及び後部にそれぞれ接合するドアビームと、前記インナパネルと前記ドアビームとの間に介在するブラケットと、を備え、前記壁部は、前記パネル本体部の縁部から前記パネル本体部と交差する方向に延在する内周側壁部と、前記内周側壁部の端部から前記パネル本体部と平行な方向に延在する段差部の縁部から前記パネル本体部と交差する方向に延在する外周側壁部と、を有し、前記ブラケットは、前記ドアビームの端部及び前記段差部に面接触して溶接されるビーム接合部と、前記外周側壁部に面接触して溶接されるパネル接合部と、前記ビーム接合部から延出する突起部と、を有し、前記車体のドア開口部に設けられたストライカに係合可能なラチェットを備え、前記インナパネルの後部において前記壁部に取り付けられたラチェット機構を、さらに備え、前記突起部は、サイドドアの通常状態において、前記ラチェット機構に対向し、車両の側突時において、前記ラチェットの回動を阻害する位置まで変形して、前記ラチェットが前記ストライカを解放することを防止する。

本発明の車両用サイドドアによれば、側突に対する乗員の安全性を向上することができる。

車両の側面図 アウタパネルを取り外して示すサイドドアの側面図 図２のIII－III線に沿うサイドドアの要部断面図 ドアビームを車幅方向外側から見た側面図 図４のＶ－Ｖ断面図 図４のVI－VI断面図 図４のVII－VII断面図 ドアビームの後端部及びブラケットを車幅方向外側から見た斜視図 ドアビームの後端部及びブラケットを車幅方向内側から見た斜視図 ドアロック時のラチェット機構とブラケットとの関係を示す斜視図 ドアロック解除時のラチェット機構とブラケットとの関係を示す斜視図 側突時のラチェット機構とブラケットとの関係を示す斜視図

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係り、図１は車両の左側面図、図２はアウタパネルを取り外して示すサイドドアの側面図である。なお、以下の説明に用いる図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものである。従って、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、および各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。

なお、以下の説明においては、車両用サイドドアの構成の一例として、フロントサイドドア５（以下、単に「ドア５」と称す）の構成について説明する。

図１に示すように、車両１の車体２は、前席の側部に、ドア開口部３を有する。このドア開口部３には、当該ドア開口部３を開閉するためのドア５が設けられている。

ドア５は、例えば、車体２の車幅方向に揺動可能なスイングドアである。このため、ドア５の前部は、上下一対のヒンジ６を介して、ドア開口部３の前部に支持されている。また、ドア５の後部は、ドア開口部３の後部に対し、後述するラチェット機構７を介して係止可能となっている。

図２，３に示すように、ドア５は、インナパネル１０と、アウタパネル１１と、ドアビーム１２と、を有する。

インナパネル１０は、所定の板厚を有する鋼板等からなる板金部材によって構成されている。このインナパネル１０は、パネル本体部１５と、内周側壁部１６と、段差部１７と、外周側壁部１８と、フランジ部１９と、を有する。これら、パネル本体部１５、内周側壁部１６、段差部１７、外周側壁部１８、及び、フランジ部１９は、例えば、板金部材をプレス成型することによって形成されている。

パネル本体部１５は、ドア５がドア開口部３を閉じている状態において、車体２の前後方向に延在されている。

内周側壁部１６は、パネル本体部１５の縁部から、当該パネル本体部１５と交差する方向にテーパ状に延在されている。すなわち、内周側壁部１６は、ドア５がドア開口部３を閉じている状態において、パネル本体部１５の縁部から車幅方向の外側（ドア５の厚さ方向）に向けて所定の傾斜角度を有して延在されている。

段差部１７は、内周側壁部１６の端部から、当該内周側壁部１６の外側に向けて延在されている。すなわち、段差部１７は、内周側壁部１６の端部から、パネル本体部１５と略平行な方向に延在されている。

外周側壁部１８は、段差部１７の縁部から、当該段差部１７（パネル本体部１５）と交差する方向にテーパ状に延在されている。すなわち、外周側壁部１８は、ドア５がドア開口部３を閉じている状態において、段差部１７の縁部から車幅方向の外側に向けて所定の傾斜角度を有して延在されている。本実施形態において、この外周側壁部１８は、パネル本体部１５と交差する方向に延在する壁部の一具体例に相当する。

フランジ部１９は、外周側壁部１８の端部から、当該外周側壁部１８の外側に向けて延在されている。すなわち、フランジ部１９は、外周側壁部１８の端部から、パネル本体部１５及び段差部１７と略平行な方向に延在されている。

このように構成されたインナパネル１０の後部において、内周側壁部１６には、ラチェット機構７がネジ止め等によって固定されている。

図１０，１１に示すように、ラチェット機構７は、筐体２５の内部にラチェット２６を有する。ラチェット２６は、ドア開口部３の後部に設けられたストライカ２７に対し、係合可能な部材である。このラチェット２６は、筐体２５の内部において、軸部２５ａを介して揺動自在に支持されている。また、ラチェット２６の一部は、筐体２５に設けられた開口部２５ｂを介して、筐体２５の外部に露出されている。

ラチェット２６は、基本的には、図示しないリターンスプリングによって付勢されることにより、ストライカ２７と係合する回転位置に保持されている。この係合により、ラチェット２６は、ドア５によるドア開口部３の閉塞状態を維持する。

一方、ドア５のアウタパネル１１に取り付けられたドアハンドル３０（後述する）或いは、インナパネルに取り付けられたドアハンドル（図示せず）が操作されると、ラチェット２６は、リターンスプリングの付勢力に抗して、ストライカ２７を解放する位置まで回動する。この解放により、ラチェット２６は、ドア５の開放を許容する。

ここで、開口部２５ｂからのラチェット２６の突出量は、ラチェット２６がストライカ２７と係合する回転位置にあるときの突出量よりも、ラチェット２６がストライカ２７との係合を開放する回転位置にあるときの突出量の方が大きくなるように設定されている。なお、このようなラチェット２６の突出量の調整は、例えば、ラチェット２６及び筐体２５に対する軸部２５ａの配置等を調整することにより行うことが可能である。

また、インナパネル１０の車幅方向内側の面には、ドア開口部３との水密を図るためのウェザストリップ２８が設けられている。このウェザストリップ２８は、例えば、内周側壁部１６の外周面に沿って、段差部１７に保持されている。

アウタパネル１１は、例えば、所定の板厚を有する鋼板等からなる板金部材をプレス加工することによって形成されている。このアウタパネル１１の外縁部は、インナパネル１０のフランジ部１９に対し、ヘミング加工等によって接合されている。そして、これらアウタパネル１１とインナパネル１０との接合により、内部に空間を有するドア５の外殻が形成されている。

アウタパネル１１の外面側の後部寄りには、ドアハンドル３０が取り付けられている。このドアハンドル３０は、ドア５の内部において、図示しないロッドを介してラチェット機構７に接続されている。

ドアビーム１２は、例えば、インナパネル１０よりも板厚の厚い高抗張力鋼板からなる板金部材によって構成されている。

ドアビーム１２は、例えば、板金部材をプレス成型することによって形成されている。本実施形態において、具体的には、ドアビーム１２は、板金本体３５と、この板金本体３５の長手方向に一部に重ねて配置された補強用板金３６と、を備えた高抗張力鋼板の板金複合体に対し、ホットプレス加工を行うことにより形成されている。

図２～図７に示すように、ドアビーム１２は、アウタパネル１１側（車幅方向外側）に隆起する隆起部１２ａを幅方向の中央部に備えた、断面略ハット形状の基本形状を有する。さらに、隆起部１２ａの適所には、インナパネル１０側に突出する略Ｕ字形状をなすビード１２ｂが形成されている。さらに、ドアビーム１２の先端部には、平坦なフランジ１２ｃが形成されている。

ここで、上述したように、本実施形態のドアビーム１２は、ホットプレス加工によって形成されている。このホットプレス加工は、高温に熱した板金素材に対して、一度の成型のみを行う。このため、本実施形態のドアビーム１２の凹凸形状は、基本的には、板金複合体に対する幅方向の折曲（折れ線が長手方向に沿って延在する折曲）のみによって形成されている。

このように構成されたドアビーム１２は、インナパネル１０の前部に設けられた段差部１７からインナパネル１０の後部に設けられた段差部１７にかけて、車体２の前後方向に沿って配置されている。

そして、ドアビーム１２の前端部は、フランジ１２ｃが段差部１７に溶接されることにより、インナパネル１０に接合されている。なお、図２，３中において、符号４０は、ドアビーム１２の前端部とインナパネル１０との溶接部を示している。

一方、ドアビーム１２の後端部は、ブラケット１３を介してインナパネル１０に接合されている。このブラケット１３は、例えば、インナパネル１０よりも板厚が厚く、且つ、ドアビーム１２よりも板厚が薄い鋼板等からなる板金部材によって構成されている。

図２～４，８～１１に示すように、ブラケット１３は、ビーム接合部１３ａと、パネル接合部１３ｂと、を有している。このブラケット１３は、例えば、インナパネル１０よりも硬度が高く、且つ、ドアビーム１２よりも硬度が低い板金部材に対し、通常のプレス加工（コールドプレス加工）を行うことによって形成されている。なお、周知のようにコールドプレス加工は、複数回の成型を行うことが可能であるため、ホットプレス加工よりも加工の自由度が高い。

ビーム接合部１３ａは、ドアビーム１２の後端部の屈曲形状に適宜沿った形状に形成されている。このビーム接合部１３ａは、ドアビーム１２の後端部に面接触した状態にて溶接される。これにより、ビーム接合部１３ａは、段差部１７及びドアビーム１２に接合されている。なお、図中において、符号４１は、ドアビーム１２とビーム接合部１３ａ及び段差部１７との溶接部を示している。

パネル接合部１３ｂは、外周側壁部１８の形状に沿った略平板形状に形成されている。このパネル接合部１３ｂは、外周側壁部１８に面接触した状態にて溶接される。これにより、パネル接合部１３ｂは、インナパネル１０に接合されている。なお、図中において、符号４２は、インナパネル１０（外周側壁部１８）とパネル接合部１３ｂとの溶接部を示している。

ここで、ドアビーム１２の後端部を、必要に応じて追加的に、インナパネル１０に対して直に溶接することも可能である。なお、図中において、符号４３は、ドアビーム１２とインナパネル１０との溶接部を示している。

このようにインナパネル１０に対して前後端部が接続されたドアビーム１２は、マスチックシーラ４５を介して、アウタパネル１１に当接されている。

さらに、ブラケット１３は、突起部１３ｃを有する、この突起部１３ｃは、例えば、ビーム接合部１３ａから延出され、ラチェット機構７の開口部２５ｂに対向されている。

この突起部１３ｃは、側突等によってドア５が変形された際に、変形によりラチェット機構７側に傾倒することが可能となっている。そして、傾倒された突起部１３ｃは、開口部２５ｂから露出されたラチェット２６に干渉する（図１２参照）。この干渉により、突起部１３ｃは、ラチェット２６の回動を禁止するストッパとして機能する。

このような実施形態によれば、車両用サイドドア５は、車体２の前後方向に延在するパネル本体部１５と交差する方向に延在する壁部（外周側壁部１８）を備えたインナパネル１０と、車体２の前後方向に延在し、インナパネルの前部及び後部にそれぞれ接合するドアビーム１２と、インナパネル１０とドアビーム１２の後端部との間に介在するブラケット１３とを備える。さらに、ブラケット１３は、ドアビーム１２の後端部に面接触して溶接されるビーム接合部１３ａと、インナパネル１０の外周側壁部１８に面接触して溶接されるパネル接合部１３ｂと、を有する。これらにより、側突に対する乗員の安全性をより向上することができる。

すなわち、インナパネル１０とドアビーム１２の後端部との間に、成型が容易な鋼板等によって成型したブラケット１３が介装されている。これにより、複雑な成型が困難な高抗張力鋼等によってドアビーム１２を形成した場合にも、インナパネル１０とドアビーム１２との接続形態の自由度を高めることができる。

そして、ブラケット１３のビーム接合部１３ａが、ドアビーム１２の後端部に対して面接触させた状態にて溶接されている。これにより、ブラケット１３を、多くの打点（溶接部４１）により、ドアビーム１２に対して強固に固定することができる。

また、ブラケット１３のパネル接合部１３ｂは、インナパネル１０の外周側壁部１８に対して面接触させた状態にて溶接されている。これにより、インナパネル１０とドアビーム１２の後端部との実質的な接続部である溶接部４２のせん断方向を、側突時やドア５の開閉時における荷重の入力方向と略一致させることができる。ここで、溶接部４２のせん断方向の強度は、溶接部４２の剥離方向の強度に比べて格段に強い。従って、高抗張力鋼等によって形成したドアビーム１２を、インナパネル１０に対し、高い耐久性及び耐衝撃性（剛性）にて接続することができる。

また、ブラケット１３の板厚は、インナパネル１０の板厚よりも厚く形成されている。加えて、ブラケット１３の硬度は、インナパネル１０の硬度よりも高く、且つ、ドアビーム１２の硬度よりも低く設定されている。従って、板厚及び強度が段階的に変化する部材間の溶接によって、ドアビーム１２の後端部をインナパネル１０に対して接合することが可能である。このような段階的な溶接は、板厚及び強度が大きく異なるドアビーム１２とインナパネル１０とを直接的に溶接する場合に比べて接合強度を高くすることができる。従って、この点においても、高抗張力鋼等によって形成したドアビーム１２を、インナパネル１０に対し、高い耐久性及び耐衝突性にて接続することができる。

また、ブラケット１３は、側突時等に変形してラチェット２６と干渉する突起部１３ｃを備えている。従って、新たな部品を追加することなく簡単な構成により、側突時等におけるドア５の開放を抑制することができる。従って、側突等に対する乗員の安全性確保を、より高いレベルにて実現することができる。

以上の実施の形態に記載した発明は、それらの形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。例えば、上述の実施形態においては、ドアビーム１２の後端部をインナパネル１０に対してブラケット１３を介して接続した構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ドアビーム１２の前端部をインナパネル１０に対してブラケット１３を介して接続することも可能である。

また、上述の実施形態においては、ドアビームを板金成型によって形成した構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ドアビームとして、パイプ形状のドアビームを採用することも可能である。

さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得るものである。

例えば、上述の実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、述べられている課題が解決でき、述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得るものである。

１ … 車両
２ … 車体
３ … ドア開口部
５ … フロントサイドドア
６ … ヒンジ
７ … ラチェット機構
１０ … インナパネル
１１ … アウタパネル
１２ … ドアビーム
１２ａ … 隆起部
１２ｂ … ビード
１２ｃ … フランジ
１３ … ブラケット
１３ａ … ビーム接合部
１３ｂ … パネル接合部
１３ｃ … 突起部
１５ … パネル本体部
１６ … 内周側壁部
１７ … 段差部
１８ … 外周側壁部
１９ … フランジ部
２５ … 筐体
２５ａ … 軸部
２５ｂ … 開口部
２６ … ラチェット
２７ … ストライカ
２８ … ウェザストリップ
３０ … ドアハンドル
３５ … 板金本体
３６ … 補強用板金
４０ … 溶接部
４１ … 溶接部
４２ … 溶接部
４３ … 溶接部
４５ … マスチックシーラ

Claims (2)

1. 車体の前後方向に延在するパネル本体部と交差する方向に延在する壁部を備えたインナパネルと、
   前記車体の前後方向に延在し、前記インナパネルの前部及び後部にそれぞれ接合するドアビームと、
   前記インナパネルと前記ドアビームとの間に介在するブラケットと、を備え、
   前記壁部は、
   前記パネル本体部の縁部から前記パネル本体部と交差する方向に延在する内周側壁部と、
   前記内周側壁部の端部から前記パネル本体部と平行な方向に延在する段差部の縁部から前記パネル本体部と交差する方向に延在する外周側壁部と、を有し、
   前記ブラケットは、
   前記ドアビームの端部及び前記段差部に面接触して溶接される平坦なビーム接合部と、
   前記ドアビームの同じ端部において、前記外周側壁部に面接触して溶接される平坦なパネル接合部と、を有し、
   前記ビーム接合部及び前記パネル接合部は、前記段差部と前記外周側壁部との間に形成された角部に沿うように曲げられた部分によって互いに角度を有して接続されている、
   ことを特徴とする車両用サイドドア。
2. 車体の前後方向に延在するパネル本体部と交差する方向に延在する壁部を備えたインナパネルと、
   前記車体の前後方向に延在し、前記インナパネルの前部及び後部にそれぞれ接合するドアビームと、
   前記インナパネルと前記ドアビームとの間に介在するブラケットと、を備え、
   前記壁部は、
   前記パネル本体部の縁部から前記パネル本体部と交差する方向に延在する内周側壁部と、
   前記内周側壁部の端部から前記パネル本体部と平行な方向に延在する段差部の縁部から前記パネル本体部と交差する方向に延在する外周側壁部と、を有し、
   前記ブラケットは、
   前記ドアビームの端部及び前記段差部に面接触して溶接されるビーム接合部と、
   前記外周側壁部に面接触して溶接されるパネル接合部と、
   前記ビーム接合部から延出する突起部と、を有し、
   前記車体のドア開口部に設けられたストライカに係合可能なラチェットを備え、前記インナパネルの後部において前記壁部に取り付けられたラチェット機構を、さらに備え、
   前記突起部は、
   サイドドアの通常状態において、前記ラチェット機構に対向し、
   車両の側突時において、前記ラチェットの回動を阻害する位置まで変形して、前記ラチェットが前記ストライカを解放することを防止する、
   ことを特徴とする車両用サイドドア。