JP2005138660A - 車両用ドア構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 側面衝突における衝突初期から衝突終了時に亘って衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる車両用ドア構造の提供を図る。
【解決手段】 ドア１の内部に中央部分が車幅方向外方に湾曲する湾曲ガードバー１４を前後方向に配設し、湾曲ガードバー１４の両端部間を直状ガードバー１５で直線状に連結し、湾曲ガードバー１４の一端部１４ａとドア１との間に湾曲ガードバー１４に作用する軸力Ｆｃを吸収する主エネルギー吸収部１００を配設し、湾曲ガードバー１４の他端部１４ｂとドア１との間に湾曲ガードバー１４の前後方向と車幅方向の移動を規制する固定部１７を配設することにより、側面衝突直後から車両ドアに高いドア反力を得るとともに、衝突による湾曲ガードバーの軸力を主エネルギー吸収部で吸収して衝突エネルギーを緩和し、固定部により湾曲ガードバーに作用する軸力を主エネルギー吸収部に集中させる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、側面衝突に対するドア反力を高めるようにした車両用ドア構造に関する。

側面衝突時のドア反力を高める技術としては、ドア内部にガードバー（インパクトビーム）を取付けることが一般に行われるが、このガードバーによる衝撃エネルギーの吸収能力を高めるために、棒状に形成したガードバーの両端部よりも中央部の断面を大きくしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

このガードバーは、ガラス繊維またはアラミド繊維またはこれらの混成で使用される繊維とエポキシまたはポリエステルからなる基材から構成される繊維強化高分子複合材により製造されており、中空断面に形成してその内部に緩衝用フォーム材を充填できる。

側面衝突に車両横方向から衝突荷重が加わると、ドア内部に配置したガードバーの中央部に曲げ応力が最大限加わり、このとき、ガードバーの中央断面を大きくしてあることや内部にある緩衝用フォーム材により曲げ荷重に耐える構造を取りつつ、曲げ挙動が進行するに連れて端部の連結部材が引張荷重を受け、ガードバー端部に設けられたエネルギー吸収部でエネルギー吸収を行っている。
特開２００２−１５４３２７号公報（第３頁、図１）

しかしながら、ガードバーの中央部の断面を大きくした場合には、単にガードバーの剛性を高める構造であるため、側面衝突時の入力荷重に対して大きな抵抗力を発揮できるが、衝突初期のエネルギー吸収の効率化には至らない。

そこで、本発明は側面衝突時における衝突初期から衝突終了時に亘って衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる車両用ドア構造を提供するものである。

本発明は、ドアの内部に前後方向に配設されて中央部分が車幅方向外方に湾曲した湾曲ガードバーと、
湾曲ガードバーの両端部間を直線状に連結する直状ガードバーと、
湾曲ガードバーの一端部とドアとの間に配設され、この湾曲ガードバーに作用する軸力を吸収する主エネルギー吸収部と、
湾曲ガードバーの他端部とドアとの間に配設され、湾曲ガードバーの前後方向と車幅方向の移動を規制する固定部と、を備えたことを最も主要な特徴とする。

本発明の車両用ドア構造は、側面衝突等によってドアの側方に衝突荷重が入力した場合、この荷重はドア内部に配設した湾曲ガードバーの車幅方向外方に最も突出した中央部分に作用して、この湾曲ガードバーに軸方向の圧縮力（軸力）を発生し、衝突直後から車両ドアに高いドア反力を得てドアの進入速度を低減させることができる。

衝突現象が進行するに従って湾曲ガードバーの軸力が、湾曲ガードバーの一端部に配設した主エネルギー吸収部によって吸収されて衝突エネルギーを吸収し、衝突による衝撃を緩和する。

このとき、湾曲ガードバーの他端部に配設した固定部により、湾曲ガードバーに作用する軸力を他端部の主エネルギー吸収部に集中させて、この主エネルギー吸収部による衝撃エネルギーの吸収効率をより高めることができるという利点がある。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。

図１〜図９は本発明にかかる車両用ドア構造の第１実施形態を示し、図１はフロントドアおよびリアドアを分離して示す車体の全体斜視図、図２はフロントドアを（ａ）に全体と、（ｂ）にアウタードアパネルを取外した状態でそれぞれ示す斜視図、図３はフロントドアの内部構造の分解斜視図、図４はリアドアを（ａ）に全体と、（ｂ）にアウタードアパネルを取外した状態でそれぞれ示す斜視図、図５はリアドアの内部構造の分解斜視図、図６は（ａ）に車体と、（ｂ）に湾曲ガードバーの前端部および（ｃ）に後端部の取り付け構造を示す斜視図、図７は（ａ）に側突初期の入力荷重を、および（ｂ）に側突初期のドア作用効果をそれぞれ示す車両全体斜視図、図８は湾曲ガードバーの挙動を（ａ）に衝突初期と、（ｂ）に衝突進行時でそれぞれ示す断面図、図９は衝突時のドア反力とドア侵入量との関係で示す主エネルギー吸収部のエネルギー吸収波形のグラフである。

この第１実施形態の車両用ドア構造は、図１に示すように、フロントドア１およびリアドア２を備え、フロントドア１は、車体３のフロントピラー４とセンターピラー５およびルーフサイドレール６とサイドシル７とで囲まれたフロントドア開口部８に配置する一方、リアドア２は、車体３のセンターピラー５とリアピラー９およびルーフサイドレール６とサイドシル７とで囲まれたリアドア開口部８ａに配置してある。

そして、フロントドア１の前側縁を、上下２箇所のフロントヒンジ１０を介してフロントピラー４に開閉可能に取り付けるとともに、リアドア２の前側縁を、上下２箇所のリアヒンジ１１を介してセンターピラー５に開閉可能に取り付ける。

また、フロントドア１の後側縁を、ロック部としてのドア側のドアロック１２と車体側のフロントストライカ１２ａを介してセンターピラー５に係脱可能に連結するとともに、リアドア２の後側縁を、ロック部としてのドア側のドアロック１３と車体側のリアストライカ１３ａを介してリアピラー９に係脱可能に連結する。

図２（ａ）に前記フロントドア１を示し、このフロントドア１の内部には図２（ｂ）および図３に示すように、ドアアウターパネル１ａを取り外したドアインナーパネル１ｂ側に、前後方向央部分が車幅方向外方に湾曲するフロント湾曲ガードバー１４と、フロント湾曲ガードバー１４の両端部間を直線状に連結するフロント直状ガードバー１５とを前後方向に配設してある。

前記フロント湾曲ガードバー１４および前記フロント直状ガードバー１５のそれぞれの前端部１４ａ，１５ａを、フロントヒンジ側連結部材１６を介して前記フロントヒンジ１０の近傍に連結するとともに、前記フロント湾曲ガードバー１４および前記フロント直状ガードバー１５のそれぞれの後端部１４ｂ，１５ｂを、フロントロック側連結部材１７を介して前記フロントドアロック１２近傍に連結してある。

また、図４（ａ）に前記リアドア２を示し、このリアドア２の内部には図４（ｂ）および図５に示すように、ドアアウターパネル２ａを取外したドアインナーパネル２ｂ側に、前記フロントドア１と同様に、前後方向中央部が車幅方向に湾曲するリア湾曲ガードバー１８と、リア湾曲ガードバー１８の両端部間を直線状に連結するリア直状ガードバー１９とを前後方向に配設してある。

前記リア湾曲ガードバー１８および前記リア直状ガードバー１９のそれぞれの前端部１８ａ，１９ａを、リアヒンジ側連結部材２０を介して前記リアヒンジ１１の近傍に連結するとともに、前記リア湾曲ガードバー１８および前記リア直状ガードバー１９のそれぞれの後端部１８ｂ，１９ｂを、リアロック側連結部材２１を介して前記リアドアロック１３近傍に連結してある。

前記フロント湾曲ガードバー１４およびリア湾曲ガードバー１８は所定肉厚を持った断面矩形状の棒状中空体によって形成し、また、フロント直状ガードバー１５およびリア直状ガードバー１９は所定肉厚を持った帯状板によって形成してあり、何れも側面衝突（以下、略して側突という）するバリアが車両である場合を想定し、その車両のバンパー高さとなるように取り付け位置が決定される。

一方、図６に示すようにフロントドア１では、前記フロントヒンジ側連結部材１６および前記フロントロック側連結部材１７は、それぞれを高強度部材により形成してあり、各連結部材１６，１７をそれぞれＬ字状に折曲形成して、フロント湾曲ガードバー１４およびフロント直状ガードバー１５のそれぞれの前端部１４ａ，１５ａをドアインナーパネル１ｂに取り付けてある。

また、同様にリアドア２にあっても、リアヒンジ側連結部材２０およびリアロック側連結部材２１をそれぞれ高強度部材により形成し、各連結部材２０，２１をそれぞれＬ字状に折曲形成して、リア湾曲ガードバー１８およびリア直状ガードバー１９のそれぞれの前端部１８ａ，１９ａをドアインナ２ｂに取り付けてある。

ここで、本実施形態では図６（ｂ）に示すように、前記フロント湾曲ガードバー１４の前端部（一端部）１４ａとフロントドア１との間、詳細にはその前端部１４ａとフロントヒンジ側連結部材１６との間に主エネルギー吸収部１００を配設し、フロント湾曲ガードバー１４に作用する軸力を吸収するようにしている。

また、図６（ｃ）に示すように、フロント湾曲ガードバー１４の後端部（他端部）１４ｂとフロントドア１との間、詳細にはその後端部１４ｂとフロントロック側連結部材１７との間に固定部としての後方支持ブラケット１１０を配設し、フロント湾曲ガードバー１４の前後方向と車幅方向の移動を強固に規制するようになっている。

勿論、リア湾曲ガードバー１８にあってもフロント湾曲ガードバー１４と同様に、前端部１８ａに主エネルギー吸収部１００を設けてあり、また、後端部１８ｂに後方支持ブラケット１１０を設けてある。

尚、以下の説明はフロント湾曲ガードバー１４について述べるが、主エネルギー吸収部１００および後方支持ブラケット１１０をリア湾曲ガードバー１８にも設けた場合は、このリア湾曲ガードバー１８に対しては、フロント湾曲ガードバー１４およびこれに関係した部分をリア湾曲ガードバー１８およびこれに関係した部分と読み替えるものとして、その説明を省略するものとする。

前記主エネルギー吸収部１００を、湾曲ガードバーに入力される軸力を大きな容量をもって単段階に吸収して、そのエネルギー吸収波形を凸状とする大容量吸収手段１００Ａとして構成してある。

前記大容量吸収手段１００Ａは、フロント湾曲ガードバー１４の前端部１４ａに配置して軸力を吸収する発泡金属１０１を備えている。

即ち、前記大容量吸収手段１００Ａは、図６（ｂ）に示すように、Ｌ字状に形成したフロントヒンジ側連結部材１６の両側面間に跨って結合した前方支持ブラケット１０２に、取付ブラケット１０２ａを介して接合支持しており、フロント湾曲ガードバー１４の前端部１４ａの周縁にテーラードブランク溶接Ｗｔした中空状の薄板１０３内に前記発泡金属１０１が充填され、かつ、この発泡金属１０１とフロント湾曲ガードバー１４の先端面との間に押し板１０４を介在させて構成してある。

一方、前記フロント湾曲ガードバー１４の後端部１４ｂは、前記後方支持ブラケット１１０を介してフロントロック側連結部材１７に支持する構造となるが、この後方支持ブラケット１１０は、前記前方支持ブラケット１０２と同様にＬ字状に形成したフロントロック側連結部材１７の両側面間に跨って結合してあり、本実施形態では後方支持ブラケット１１０を高強度部材で形成して、この後方支持ブラケット１１０に取付ブラケット１１０ａを介してフロント湾曲ガードバー１４の後端部１４ｂを接合支持してある。

また、前記フロントヒンジ側連結部材１６、および前記フロントロック側連結部材１７をそれぞれ連結した部分でドアインナーパネル１ｂは、ドアヒンジ，ドアロックを介してフロントピラー４およびセンターピラー５によって強固に支持される。

以上の構成によりこの第１実施形態の車両用ドア構造によれば、図７（ａ）に示すように、車両３のフロントドア１やリアドア２を設けた側面にバリア等の物体Ｋが側突して荷重が入力した際に、まず、衝突したフロントドア１やリアドア２の表面となるドアアウターパネル１ａ，２ａ（図２，４参照）が変形を開始し、その後、ドア１，２の内部に配設したフロント，リア湾曲ガードバー１４，１８に側突荷重が入力する。

すると、フロント，リア湾曲ガードバー１４，１８は中央部が車幅方向外方に向かって突出する湾曲形状となっているため、図７（ｂ）に示すように、車両外方に最も突出する中央部分に側突荷重が入力して湾曲したフロント，リア湾曲ガードバー１４，１８を伸展させようとし、図８（ａ）にも示すように、これらフロント，リア湾曲ガードバー１４，１８には圧縮方向の軸力Ｆｃを発生する一方、フロント，リア直状ガードバー１５，１９には引張り力Ｆｒを発生し、衝突直後からフロント，リアドア１，２に高いドア反力を得てドアの進入速度を低減させることができる。

このとき、フロント湾曲ガードバー１４およびリア湾曲ガードバー１８の両者の前端部１４ａ，１８ａに大容量吸収手段１００Ａ（主エネルギー吸収部１００）を設けてあるため、図８（ｂ）に示すように、前記軸力Ｆｃによって薄板１０３が壁面座屈を発生しつつ、各湾曲ガードバー１４，１８の前端が押し板１０４を介して発泡金属１０１を圧縮する。

このように大容量吸収手段１００Ａに圧縮軸力Ｆｃが作用する際、この大容量吸収手段１００Ａはドアインナーパネル１ｂ，２ｂを介して、フロント湾曲ガードバー１４側ではフロントピラー４に、リア湾曲ガードバー１８側ではセンターピラー５に強固に支持されているため、前記発泡金属１０１は圧潰する。

また、このとき各湾曲ガードバー１４，１８の後端部１４ｂ，１８ｂは、後方支持ブラケット１１０を介してロック側連結部材１７，２１およびドアインナーパネル１ｂ，２ｂ、そしてセンターピラー５，リアピラー９に強固に支持されているため、前記軸力Ｆｃは前記発泡金属１０１に集中して作用してこの発泡金属１０１の圧潰を促進し、側突時の衝撃エネルギーを効率よく吸収する。

ここで、側突時に車両３に入力される衝突エネルギーの変化を、ドア反力とドア侵入量との関係をもって図９に示し、同図中実線で示す特性Ａが本実施形態の場合であり、破線で示す特性Ｂが従来のドア構造の場合である。

即ち、本実施形態の特性Ａでは側突荷重の入力初期に大容量吸収手段１００Ａが作動して発泡金属１０１の圧潰が開始され、この発泡金属１０１の圧潰により湾曲ガードバー１４，１８に入力される軸力Ｆｃを大きな容量をもって単段階に吸収して、そのエネルギー吸収波形がＰ部分において凸状となる。

従って、図９のグラフからも明らかなように、本実施形態では前記大容量吸収手段１００Ａによって側突初期の衝撃エネルギーを効率よく吸収できることが理解される。

また、本実施形態では前記作用効果に加えて、主エネルギー吸収部１００は、湾曲ガードバーに入力される軸力を大きな容量をもって単段階に吸収して、そのエネルギー吸収波形を凸状とする大容量吸収手段１００Ａとして構成できるため、大容量吸収手段１００Ａに軸力Ｆｃを集中して作用させることができる構造であり、従って、ドア１，２を軽量化できるとともに、設計も容易にすることができる。

尚、前記図９のグラフに示すように、特性Ａのエネルギー吸収は特性Ｂよりも早く終焉しており、本実施形態ではドア侵入量が減少している。

更に、前記大容量吸収手段１００Ａは、フロント湾曲ガードバー１４の前端部１４ａに配置されて軸力を吸収する発泡金属１０１を備えているので、側突時の衝撃エネルギーを効率よく、かつ、大きな容量をもって吸収することができる。

更にまた、後方支持ブラケット１１０を高強度部材で形成して、後端部１４ｂをドアインナーパネル１ｂに強固に支持したので、フロント湾曲ガードバー１４に作用する軸力Ｆｃを前記大容量吸収手段１００Ａに集中して入力させることができる。

勿論、このことはリア湾曲ガードバー１８に大容量吸収手段１００Ａを設けた場合は、このリア湾曲ガードバー１８にあっても同様の作用効果を奏する。

図１０は前記第１実施形態の変形例を示す湾曲ガードバーの前端部の取り付け構造を示す斜視図で、発砲金属１０１および押し板１０４（図６（ｂ）参照）を無くした構成となっており、このように発砲金属１０１および押し板１０４を用いない場合にあっても、発泡金属１０１の圧潰によるエネルギー吸収量が減少するものの薄板１０３が確実に壁面座屈するため、側突時の衝撃エネルギーを吸収することができる。

尚、以下に本発明の第２〜第５実施形態を説明するが、これら各実施形態において、フロント湾曲ガードバー１４およびリア湾曲ガードバー１８両者に主エネルギー吸収部１００を設けるものとして、それぞれのガードバーをまとめて湾曲ガードバー１４，１８とし、また、フロントドア１とリアドア２でそれぞれ対応する部材はフロントおよびリアを省いて述べるものとする。

図１１は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図１１は湾曲ガードバーの前端部の取り付け構造を示す斜視図である。

この第２実施形態の車両用ドア構造は、図１１に示すように、主エネルギー吸収部１００を、湾曲ガードバー１４，１８の端部に形成した易変形部としてのノッチ１０５によって構成してある。

ノッチ１０５は、断面矩形状に形成した湾曲ガードバー１４，１８の４辺の稜線にＶ字状に形成される。

従って、この第２実施形態によれば、側突により湾曲ガードバー１４，１８に圧縮方向の軸力Ｆｃが作用した場合、湾曲ガードバー１４，１８の前端部１４ａ，１８ａは稜線に形成したノッチ１０５から座屈を生じ、その先端部１４ａ，１８ａから圧潰することで側突時の衝撃エネルギーを吸収することができる。

また、この実施形態では単にノッチ１０５を形成するのみであるため、エネルギー吸収部１００の構造を簡素化できるとともに、湾曲ガードバー１４，１８の変形モードが制御し易くなる。

図１２，図１３は本発明の第３実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図１２は湾曲ガードバーの前端部の取り付け構造を示す斜視図、図１３は側突荷重入力時のエネルギー吸収部の挙動を（ａ）〜（ｄ）に順を追って示す要部断面図である。

この第３実施形態の車両用ドア構造は、図１２に示すように、断面矩形状に形成した湾曲ガードバー１４，１８の主エネルギー吸収部１００側の端部に、この主エネルギー吸収部１００の変形後に係止して湾曲ガードバー１４，１８の抜けを阻止する端部戻り防止部材１２０を設けてある。

本実施形態は前記主エネルギー吸収部１００を、湾曲ガードバー１４，１８の前端部１４ａ，１８ａの車幅方向両側面に上下方向のビード１０６を、車体前後方向に適宜間隔をもって複数（本実施形態では３本）形成することにより構成してある。

また、前記端部戻り防止部材１２０は、湾曲ガードバー１４，１８の前記ビード１０６の形成群の車体後方直後部分に略密接して嵌合する矩形状の開口部１２１を形成したＬ字状の板材により形成し、この端部戻り防止部材１２０の一端部１２０ａをヒンジ側連結部材１６，２０の車幅方向外方端部に接合するとともに、他端部１２０ｂをドアインナーパネル１ｂ，２ｂに接合し、この端部戻り防止部材１２０とヒンジ側連結部材１６，２０とで、前記ビード１０６の形成群を矩形状に囲繞するように配置してある。

勿論、本実施形態にあっても湾曲ガードバー１４，１８の後端部１４ｂ，１８ｂは、第１実施形態と同様に固定部としての後方支持ブラケット１１０を介してドアインナーパネル１ｂ，２ｂに強行に結合してある。

従って、この第３実施形態によれば、図１３（ａ）に示すように側突荷重が入力すると、湾曲ガードバー１４，１８に作用する圧縮方向の軸力Ｆｃにより、図１３（ｂ）に示すように、ビード１０６の形成群で壁面座屈を生じて、この湾曲ガードバー１４，１８の前端部１４ａ，１８ａが圧壊することで側突時の衝撃エネルギーを吸収することができる。

このとき、前記ビード１０６の形成群の後方直後に設けた端部戻り防止部材１２０の開口部１２１によって、湾曲ガードバー１４，１８の前端部１４ａ，１８ａをガイドして、その倒れ込みを阻止することができる。

そして、ビード１０６により湾曲ガードバー１４，１８の前端部１４ａ，１８ａが圧潰すると、圧潰した部分に加工硬化を発生しつつ壁面が蛇腹状に変形し、この蛇腹状の変形部分の断面積は端部戻り防止部材１２０の開口部１２１よりも大きくなり、この蛇腹状の変形は、側突の進行に伴って端部戻り防止部材１２０と前方支持ブラケット１０２との間で促進する。

また、この側突の進行に伴って図１３（ｃ）に示すように、湾曲ガードバー１４，１８は前端部１４ａ，１８ａが圧潰したことにより全長が短縮して直線に近づき、更に側突が進行することにより、図１３（ｄ）に示すように、湾曲ガードバー１４，１８は逆に車室内方向に湾曲するようになり、この状態を逆湾曲というものとすると、逆湾曲現象が発生した時点で湾曲ガードバー１４，１８には引張り力が発生する。

このとき、蛇腹状に圧潰した湾曲ガードバー１４，１８の前端部１４ａ，１８ａは引張り力により車体後方に移動しようとするが、この蛇腹状圧潰部分が端部戻り防止部材１２０の開口部１２１に係止されて抜止めされる。

この時に端部戻り防止部材１２０に作用する荷重は、ヒンジ側連結部材１６，２０およびドアインナーパネル１ｂ，２ｂからヒンジ１０，１１を介して強度大のフロントピラー４およびセンターピラー５に伝達されるとともに、湾曲ガードバー１４，１８の後端部１４ａ，１８ａにあっても、後方支持ブラケット１１０，ロック側連結部材１７，２１，ドアインナーパネル１ｂ，２ｂからドアロック１２，１３、ストライカ１２ａ，１３ａを介してセンターピラー４，リアピラー５に強固に支持されているため、これらセンターピラー４，リアピラー５に伝達される。

従って、湾曲ガードバー１４，１８は直線状を維持しようと作用するため、ドア反力を更に高めることができ、ドア１，２が車室内方に侵入するのを抑制するとともに、ドア１，２の侵入速度を低減させることができる。

図１４〜図１６は本発明の第４実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図１４は湾曲ガードバーの前端部の取り付け構造を示す斜視図、図１５は側突荷重入力時のエネルギー吸収部の挙動を（ａ）〜（ｄ）に順を追って示す要部断面図、図１６は衝突時のドア反力とドア侵入量との関係で示す主エネルギー吸収部によるエネルギー吸収部分の波形のグラフである。

この第４実施形態の車両用ドア構造は、図１４（ａ）に示すように、主エネルギー吸収部１００を、湾曲ガードバー１４，１８に入力される軸力Ｆｃを多段階に吸収して、そのエネルギー吸収波形を平坦状とする多段吸収手段１００Ｂとして構成してある。

多段吸収手段１００Ｂは、湾曲ガードバー１４，１８の前端部１４ａ，１８ａに形成した１次吸収手段としての上下方向の複数のビード１０７と、このビード１０７によるエネルギー吸収開始後にエネルギー吸収を開始する２次吸収手段としての蛇腹部１０８と、を備えている。

前記ビード１０７は、前記第３実施形態のビード１０６（図１２参照）と同様に、湾曲ガードバー１４，１８の前端部１４ａ，１８ａの車幅方向両側面に上下方向に複数形成してある。

また、前記蛇腹部１０８は、前方支持ブラケット１０２の湾曲ガードバー１４，１８よりも車幅方向内方に位置する部分に形成され、それぞれの山部，谷部稜線が上下方向に配置されるように複数のＶ字状折り曲げ部分として連続して形成されている。

ところで、湾曲ガードバー１４，１８の後端部１４ｂ，１８ｂは、第１実施形態の場合（図６（ｃ）参照）と同様に、湾曲ガードバー１４，１８の後端部１４ｂ，１８ｂとロック側連結部材１７，２１との間に後方支持ブラケット１１０を配設し、フロント湾曲ガードバー１４，１８の前後方向と車幅方向の移動を強固に規制するようになっている。

従って、この第４実施形態によれば、図１５（ａ）に示すように側突荷重が入力すると、湾曲ガードバー１４，１８に作用する圧縮方向の軸力Ｆｃにより、図１５（ｂ）に示すように、ビード１０７の形成群で壁面座屈を生じて、この湾曲ガードバー１４，１８の前端部１４ａ，１８ａが圧壊することで側突初期の１次衝撃エネルギーを吸収することができる。

前記前端部１４ａ，１８ａの圧潰は、ビード１０７の形成群が加工硬化しつつ蛇腹状に変形することで行われる。

そして、側突が更に進行することで図１５（ｃ）に示すように、湾曲ガードバー１４，１８の中央部に側突荷重が加わり続けることで端部を中心とするモーメントＭが発生し、このモーメントＭにより図１５（ｄ）に示すように、湾曲ガードバー１４，１８の前端部１４ａ，１８ａの蛇腹変形した部分が、前方支持ブラケット１０２の蛇腹部１０８に干渉する。

これにより、強度の高いフロントピラー４およびセンターピラー５と湾曲ガードバー１４，１８の蛇腹状変形部分で挟み込むようにして前記蛇腹部１０８を変形させ、これにより側突後期の２次衝撃エネルギーを吸収することができる。

ここで、側突時に車両３に入力される衝突エネルギーの変化を、ドア反力とドア侵入量との関係をもって図１６に示し、同図中実線で示す特性Ａ′が本実施形態の場合であり、破線で示す特性Ｂ′が従来のドア構造の場合である。

即ち、本実施形態の特性Ａ′では側突荷重の入力初期にビード１０７の形成群の圧潰が開始され、このビード１０７の圧潰により湾曲ガードバー１４，１８に入力される軸力Ｆｃの１次エネルギーをＰ１部分で吸収するとともに、側突の更なる進行により蛇腹部１０８が変形して、軸力Ｆｃの２次エネルギーをＰ２部分で吸収することができる。

このため、本実施形態の多段吸収手段１００Ｂによる衝撃エネルギーの吸収形態は、車両３に入力される衝突エネルギーは、１次エネルギーを吸収するＰ１部分と２次エネルギーを吸収するＰ２部分とによって、そのエネルギー吸収波形が平坦状となる。

従って、図１６のグラフからも明らかなように、本実施形態ではエネルギー吸収波形が平坦状となったエネルギー吸収特性によりエネルギー吸収量を拡大できることが理解され、乗員への衝撃負担を軽減することができるとともに、ドア侵入速度低減や他部品への過剰な衝突エネルギーの吸収分担を削減することができる。

尚、この実施形態にあっても特性Ａ′のエネルギー吸収は特性Ｂ′よりも早く終焉してドア侵入量が減少している。

また、前記多段吸収手段１００Ｂは、湾曲ガードバー１４，１８の前端部１４ａ，１８ａに形成したビード１０７と、このビード１０７によるエネルギー吸収開始後にエネルギー吸収を開始する蛇腹部１０８と、で構成したので、蛇腹部１０８という簡単な構造を付加するのみで、エネルギー吸収効率を向上することができる。

更に、この場合は１次吸収手段であるビード１０７の形成群が加工硬化しつつ蛇腹変形した部分が、２次吸収手段である蛇腹部１０８に干渉した際に、それぞれが互いに咬み合うことにより、湾曲ガードバー１４，１８が逆湾曲されるのを阻止して、ドア反力を高めることができる。

図１７は前記第４実施形態の変形例を示す湾曲ガードバーの前端部の取り付け構造を示す斜視図で、前方支持ブラケット１０２に前記蛇腹部１０８を形成することなく平坦状に形成して、その平坦部分とヒンジ側連結部材１６，２０との間に発泡金属１０９を装填してある。

従って、この変形例では、湾曲ガードバー１４，１８の前端部１４ａ，１８ａの蛇腹変形した部分が、前方支持ブラケット１０２に干渉することにより発泡金属１０９が圧潰して、側突時の２次エネルギーを吸収することができ、前記第４実施形態と同様にエネルギー吸収波形を平坦状とすることができる。

勿論、前記発泡金属１０９は、第４実施形態に示したように前方支持ブラケット１０２に蛇腹部１０８を形成した状態で、この蛇腹部１０８とヒンジ側連結部材１６，２０との間に装填することもできる。

ところで、本発明の車両用ドア構造は前記第１〜第４実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採ることができ、例えば、主エネルギー吸収部１００は湾曲ガードバー１４，１８の後端部１４ｂ，１８ｂ側にも副エネルギー吸収部として設けてもよく、主エネルギー吸収部１００と副エネルギー吸収部の両者で軸力Ｆｃを吸収させることができる。

この場合、副エネルギー吸収部は主エネルギー吸収部よりも剛性を大きくし、主エネルギー吸収部１００が変形完了後に副エネルギー吸収部を変形させることが望ましい。

また、前記各実施形態では湾曲ガードバー１４，１８および直状ガードバー１５，１９は車体前後方向に配置した場合を示したが、これに限ることなくそれぞれの両端部が前，後のピラーに支持される限りにおいて斜めに配置することもできる。

本発明の第１実施形態におけるフロントドアおよびリアドアを分離して示す車体の全体斜視図。 本発明の第１実施形態におけるフロントドアを（ａ）に全体と、（ｂ）にアウタードアパネルを取外した状態でそれぞれ示す斜視図。 本発明の第１実施形態におけるフロントドアの内部構造の分解斜視図。 本発明の第１実施形態におけるリアドアを（ａ）に全体と、（ｂ）にアウタードアパネルを取外した状態でそれぞれ示す斜視図。 本発明の第１実施形態におけるリアドアの内部構造の分解斜視図。 本発明の第１実施形態における（ａ）に車体と、（ｂ）に湾曲ガードバーの前端部および（ｃ）に後端部の取り付け構造を示す斜視図。 本発明の第１実施形態における（ａ）に側突初期の入力荷重および（ｂ）に側突初期のドア作用効果をそれぞれ示す車両全体斜視図である。 本発明の第１実施形態における湾曲ガードバーの挙動を（ａ）に衝突初期と、（ｂ）に衝突進行時でそれぞれ示す断面図。 本発明の第１実施形態における衝突時のドア反力とドア侵入量との関係で示す主エネルギー吸収部のエネルギー吸収波形のグラフ。 本発明の第１実施形態の変形例を示す湾曲ガードバーの前端部の取り付け構造の斜視図。 本発明の第２実施形態における湾曲ガードバーの前端部の取り付け構造を示す斜視図。 本発明の第３実施形態における湾曲ガードバーの前端部の取り付け構造を示す斜視図。 本発明の第３実施形態における側突荷重入力時のエネルギー吸収部の挙動を（ａ）〜（ｄ）に順を追って示す要部断面図。 本発明の第４実施形態における湾曲ガードバーの前端部の取り付け構造を示す斜視図。 本発明の第４実施形態における側突荷重入力時のエネルギー吸収部の挙動を（ａ）〜（ｄ）に順を追って示す要部断面図。 本発明の第４実施形態における衝突時のドア反力とドア侵入量との関係で示す主エネルギー吸収部のエネルギー吸収波形のグラフ。 本発明の第４実施形態の変形例を示す湾曲ガードバーの前端部の取り付け構造の斜視図。

符号の説明

１ フロントドア
２ リアドア
３ 車体
４ フロントピラー
５ センターピラー
８ フロントドア開口部
８ａ リアドア開口部
９ リアピラー
１０ フロントヒンジ
１１ リアヒンジ
１２ フロントドアロック（ロック部）
１３ リアドアロック（ロック部）
１４ フロント湾曲ガードバー
１５ フロント直状ガードバー
１６ フロントヒンジ側連結部材
１７ フロントロック側連結部材
１８ リア湾曲ガードバー
１９ リア直状ガードバー
２０ リアヒンジ側連結部材
２１ リアロック側連結部材
１００ 主エネルギー吸収部
１００Ａ 大容量吸収手段
１００Ｂ 多段吸収手段
１０１ 発泡金属
１０２ 前方支持ブラケット
１０５ ノッチ（易変形部）
１０６ ビード（主エネルギー吸収部）
１０７ ビード（１次吸収手段）
１０８ 蛇腹部（２次吸収手段）
１１０ 後方支持ブラケット（固定部）
１２０ 端部戻り防止部材

Claims (9)

1. ドアの内部に前後方向に配設されて中央部分が車幅方向外方に湾曲した湾曲ガードバーと、
   湾曲ガードバーの両端部間を直線状に連結する直状ガードバーと、
   湾曲ガードバーの一端部とドアとの間に配設され、この湾曲ガードバーに作用する軸力を吸収する主エネルギー吸収部と、
   湾曲ガードバーの他端部とドアとの間に配設され、湾曲ガードバーの前後方向と車幅方向の移動を規制する固定部と、を備えたことを特徴とする車両用ドア構造。
2. 主エネルギー吸収部は、湾曲ガードバーに入力される軸力を大きな容量をもって単段階に吸収して、そのエネルギー吸収波形を凸状とする大容量吸収手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両用ドア構造。
3. 大容量吸収手段は、湾曲ガードバーの端部に配置されて軸力を吸収する発泡金属で構成したことを特徴とする請求項２に記載の車両用ドア構造。
4. 主エネルギー吸収部は、湾曲ガードバーに入力される軸力を多段階に吸収して、そのエネルギー吸収波形を平坦状とする多段吸収手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両用ドア構造。
5. 多段吸収手段は、湾曲ガードバーの端部に形成した１次吸収手段と、この１次吸収手段によるエネルギー吸収開始後にエネルギー吸収を開始する２次吸収手段と、で構成したことを特徴とする請求項４に記載の車両用ドア構造。
6. 主エネルギー吸収部は、湾曲ガードバーの端部に形成した易変形部であることを特徴とする請求項１に記載の車両用ドア構造。
7. 固定部は、湾曲ガードバーの固定部側の端部をドアに結合する高強度部材であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の車両用ドア構造。
8. 湾曲ガードバーの固定部側端部に、副エネルギー吸収部を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の車両用ドア構造。
9. 湾曲ガードバーの主エネルギー吸収部側の端部に、この主エネルギー吸収部の変形後に係止して湾曲ガードバーの抜けを阻止する端部戻り防止部材を設けたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の車両用ドア構造。
   
   

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