JP2015009736A - 車両のドア構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 高速走行に際しての負圧荷重に対して、ドアインナパネル形状によってドア剛性を向上させることができる車両のドア構造を提供する。
【解決手段】 ドアパネルを構成するドアインナパネルの一方の側辺部の上下にヒンジを取り付け、前記ドアインナパネルの他方の側辺部の上下方向中間位置にラッチを取り付け、前記ヒンジを介して車体のドア取付枠に組付けられる車両のドア構造において、前記ドアインナパネル１の窓枠１２下部のパネル面１３に、ドア前端のベルトライン角部からドア後端の下部角部を繋ぐ第１の主補強部１９Ａを設けたことにある。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の高速走行時に作用する負圧からドア剛性の向上を図ることができる車両のドア構造に関する。

周知のように、車両に設けられるドア構造として、サイドドアの上方ヒンジまたは、それに近接した位置からドアストライカの近くに向かって延びる補強ビームをインナパネルにスポット溶接で取り付けるようにした構造が知られている。しかしながら、ドアパネルに補強ビームを追加するため、ドアの重量及び補強ビームの取付工数が増加する。また、各種装置の搭載に必要なスペースをドア内に確保しようとすると、補強ビームの追加に伴ってドアの厚さが増加する虞がある。

そこで、インナパネルに、ドアの周囲の互いに異なる側に配置されたヒンジ等の第１の結合部とラッチ等の第２の結合部とを結ぶように延びる補強加工部を設けた先行技術が知られている（特許文献１）

この先行技術では、インナパネルの車両前方側の側壁に設けられた下側ヒンジと、車両後方側の側壁に設けられたロック部とを結ぶように延びるビードを設け、このビードの略中央から分岐されて上側ヒンジへ向かって延びる副ビードを設けている。

この先行技術によると、他の車両等がドアに衝突した場合には、インナパネルへの衝突荷重の入力によりビード及び副ビードに引っ張り応力が集中し、衝突荷重がこれらに生じる張力に変換されてインナパネルで受け止められる。そして、インナパネルで受け止められた衝突荷重は、ビード及び副ビードから上側ヒンジ、下側ヒンジ、及びロック部のそれぞれへ分散されて車体へ伝達される。

特許４６２２６３５号公報 特許４７４０９４０号公報 特表２０１０−５１７８４６号公報

しかしながら、高速走行に際して、図７に示すように、ドアサッシュ１００上部に矢印Ｘのように室外方向への負圧荷重が発生し、図示しない車体のピラー上端が車体外側に吸い出されるため、ラッチ噛合い点１０１を中心に矢印Ｙ，Ｚのようにドアが回転し、ピラー下端が室内方向に変位する。こうして、ドア後部下端部１０２には大きな荷重が加わり変位が非常に大きくなる。これに対して、ドアのベルトライン１０３前端部では、上部ヒンジ取付部（上部側ヒンジ）１０４が設けられているため、変位は小さくなっている。このような、走行時の負圧荷重に対しては従来、何ら対策が施されていなかった。
先に説明した上記特許文献１に記載の先行技術によると、主に衝突対策を目的として、ビードの後端部がロック部に延びているため、上記のような負圧荷重に対しては、十分なドア剛性を得ることはできない。また、特許文献２，３に記載の先行技術についても負圧荷重に対しては対策が施されていなかった。

本発明は、高速走行に際しての負圧荷重に対して、ドアインナパネル形状によってドア剛性を向上させ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。

本発明は、上記課題を解決するため、ドアパネルを構成するドアインナパネルの一方の側辺部の上下にヒンジを取り付け、前記ドアインナパネルの他方の側辺部の上下方向中間位置にラッチ等のロック装置を取り付け、前記ヒンジを介して車体のドア取付枠に組付けられる車両のドア構造において、前記ドアインナパネルの窓枠下部のパネル面に、ドア前端のベルトライン角部からドア後端の下部角部を繋ぐ第１の主補強部を設けたことにある。
また、本発明は、前記ドアインナパネルのパネル面に、前記第１の主補強部の略中心位置からドア後端のベルトライン角部に向けて第２の主補強部を設けたことにある。
さらに、本発明は、前記ドアインナパネルのパネル面に、前記第１の主補強部の略中心位置からドア前端の下部角部に向けて第３の主補強部を設けたことにある。
またさらに、本発明は、前記主補強部の長手方向に沿って主ビードを形成したことにある。
また、前記ドア前端の側辺部と窓枠下部のベルトライン前端部を繋ぐ第１の補助ビードを設け、前記ドア後端の側辺部と前記ドアインナパネルの下辺部とを繋ぐ第２の補助ビードを設け、これら補助ビード相互間を前記第１の主補強部に形成した主ビードで繋いだことにある。
さらに、前記第１の主補強部に形成した主ビードの両端部に、二股に分岐する二股ビード部を設け、これら二股ビード部を介して前記補助ビードに前記主補強部に形成した主ビードを接続したことにある。
またさらに、前記ドア後端の側辺部とベルトライン後端部を繋ぐ第３の補助ビードを設け、該第３の補助ビードに前記第２の主補強部に形成した主ビードを接続したことにある。
また、前記ドア前端の側辺部と下辺部を繋ぐ第４の補助ビードを設け、該第４の補助ビードに前記第３の主補強部に形成した主ビードを接続したことにある。
さらに、前記第１の補助ビードの両端部と第３の補助ビードの両端部を前記ベルトライン部を通して接続するビード部を設けたことにある。
またさらに、前記第４の補助ビードの両端部と第２の補助ビードの両端部を前記ドアインナパネルの下辺部を通して接続するビード部を設けたことにある。
また、前記第１の主補強部と第２の主補強部を繋ぐ第１の補助補強部を設けたことにある。
さらに、前記第１の主補強部と前記ベルトライン部および／または下辺部を繋ぐ第２の補助補強部を設けたことにある。
またさらに、前記第２の主補強部と前記ベルトライン部を繋ぐ第２の補助補強部を設けたことにある。
また、前記第３の主補強部と前記下辺部を繋ぐ第３の補助補強部を設けたことにある。
さらに、前記第１ないし第３の補助補強部の長手方向に沿ってビードを形成したことにある。

本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
車体へのドア取付状態において、ドアインナパネルのドアヒンジとラッチ噛合い点とを結ぶ方向を回転軸とするねじり剛性を効果的に高めることができ、ドアのサッシュ剛性を向上させることができる。
第１乃至第３の主補強部の端末をドアインナパネルの強固な部分に結合させることにより、ドアヒンジとラッチ噛合い点とを結ぶ方向を回転軸とするねじり剛性をさらに高めることができる。
主補強部の長手方向に沿って主ビードを形成し、補助補強部の長手方向に沿ってビードを形成したので、重量、コストを抑制しながら、ドアインナパネルのねじり剛性を高めることができ、ドアのサッシュ剛性を向上させることができる。

本発明の第１の実施の形態による車両のドア構造を示す概念図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の第２の実施の形態による車両のドア構造を示す概念図である。 本発明の第３の実施の形態による車両のドア構造を示す概念図である。 図４の斜め前方からの斜視図である。 図４のＢ−Ｂ線断面図である。 走行時の負圧によって発生するドアパネルのねじり作用について説明する概念図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の車両のドア構造を示すドアインナパネルの室内側から見た概念図である。
ドアインナパネル１は、図示しないドアアウタパネルに組付けられてドアパネル２を構成するもので、ドアインナパネル１の車両前方側に位置する一方の側辺部１０には、上下方向に一定間隔をおいて上部側ヒンジ３と下部側ヒンジ４が設けられている。また、ドアインナパネル１の車両後方側に位置する他方の側辺部１１には、上下方向の中間位置にロック装置としてのラッチ機構５が設けられている。

前記ドアインナパネル１には、上部側に設けられた窓枠１２の下部側に室内側に突出したパネル面１３が設けられている。このパネル面１３には、前記窓枠１２の下縁に沿った所謂ベルトライン部１４および前記ドアインナパネル１の前後の側辺部１０，１１並びに下辺部１５に沿った４辺にビード１６が連続して設けられている。このパネル面１３には、ドア前端に位置する前記ベルトライン部１４の前端上部角部１７Ａ（ドア前端のベルトライン角部）から、ドア後端に位置する後端下部角部１８Ｂを繋ぐ帯状の第１の主補強部１９Ａが設けられている。この第１の主補強部１９Ａの板面には、長手方向に主ビード２０が設けられ、この主ビード２０の先がそれぞれ二股に分岐されて二股ビード部２０ａ，２０ｂを形成している。
図２は図１のＡ−Ａ線の断面図で、第１の主補強部１９Ａに円弧状に膨出した主ビード２０が形成されている。前記二股ビード部２０ａ，２０ｂには、二股ビード部２０ａ，２０ａ相互を繋ぐ第１の補助ビード２１Ａ、二股ビード部２０ｂ，２０ｂ相互を繋ぐ第２の補助ビード２１Ｂが設けられている。第１の補助ビード２１Ａは、前記ドア前端の側辺部１０と窓枠１２下部のベルトライン部１４の前端部を斜めに繋ぐビードで、二股ビード部２０ａ，２０ａとともに三角形Ｔ_１を形成している。第２の補助ビード２１Ｂは、前記ドア後端の側辺部１１と前記ドアインナパネル１の下辺部１５とを斜めに繋ぐビードで、二股ビード部２０ｂ，２０ｂとともに三角形Ｔ_２を形成している。
二股ビード部２０ａ，２０ｂは、それぞれ、第１の補助ビード２１Ａ、第２の補助ビード２１Ｂを介して、または直接、前端上部角部１７Ａ、後端下部角部１８Ｂの前記ビード１６に接続されている。第１の補助ビード２１Ａおよび第２の補助ビード２１Ｂの両端部は、前記ビード１６に接続されている。
パネル面１３の形状やスペース等の理由により、二股ビード部２０ａ，２０ｂが設けられない場合、第１の主補強部１９Ａに形成された主ビード２０を前記ビード１６または第１の補助ビード２１Ａ、第２の補助ビード２１Ｂに直接接続してもよい。

前記パネル面１３の前記ビード１６が設けられたベルトライン部１４および前記ドアインナパネル１の前後の側辺部１０，１１並びに下辺部１５に沿った４辺および、第１の主補強部１９以外の部分には開口穴２２を形成してドアインナパネル１の重量を削減することができる。

上記構成によるドアインナパネル１を用いたドア構造の作用を説明する。
高速走行時に働く負圧をドアパネル２が受けると、ドアパネル２の前端部は、上部側ヒンジ３によって車体に取り付けられているので、ベルトライン部１４の前端上部角部１７Ａには、それほど大きな荷重がかからない。したがって、ベルトライン部１４の前端上部角部１７Ａの変位は小さい。一方、ドアパネル２の後端部は、上下方向の中間位置に設けられたロック装置としてのラッチ機構５によって、固定されている。したがって、ラッチ機構５から離れたドアパネル２の後端窓枠１２上部および後端下部角部１８Ｂは、ドアパネル２が走行時に受ける負圧によって大きな変位荷重を受ける。この時、前端上部角部１７Ａと後端下部角部１８Ｂには、矢視Ｆ_１、Ｆ_２のように、互いに縮まろうとする力が働く。
しかしながら、前端上部角部１７Ａと後端下部角部１８Ｂは、第１の主補強部１９Ａによって接続されているので、一定の距離を維持することができる。
したがって、上部側ヒンジ３とラッチ機構５（ラッチ噛合い点）を結ぶ線、あるいは下部側ヒンジ４とラッチ機構５（ラッチ噛合い点）を結ぶ方向を回転軸とするねじり作用に対しても第１の主補強部１９Ａによってねじり剛性を確保することができ、ドアのサッシュ剛性を向上させることができる。
第１の主補強部１９Ａの両端部には、二股ビード部２０ａ，２０ａ相互を繋ぐ第１の補助ビード２１Ａ、二股ビード部２０ｂ，２０ｂ相互を繋ぐ第２の補助ビード２１Ｂが設けられてそれぞれ三角形Ｔ_１，Ｔ_２が形成されているので、十分なねじり剛性を確保することができる。

（第２の実施の形態）
次に図３は本発明の第２の実施の形態で、図１と同一部分は同符号を付して、同一部分の説明は省略して説明する。
この場合、前記ドアインナパネル１のパネル面１３に、前記第１の主補強部１９Ａの長手方向の中心位置Ｏからドア後端のベルトライン部１４の後端上部角部１７Ｂ（ドア後端のベルトライン角部）に向けて第２の主補強部１９Ｂを設けたものである。この第２の主補強部１９Ｂの長手方向に第１の主補強部１９Ａと同様に図２に示すようなビード２０が設けられている。
前記第２の主補強部１９Ｂの先には、ドア後端の側辺部１１とベルトライン１４後端部を繋ぐ第３の補助ビード２１Ｃが設けられ、該第３の補助ビード２１Ｃに前記第２の主補強部１９Ｂに形成した主ビード２０が接続されている。前記第３の補助ビード２１Ｃの両端部は、前記ビード１６に接続されている。前記第１の主補強部１９Ａと第２の主補強部１９Ｂとの間には、略三角形（図３では、略四角形が形成されている。）Ｔ_３を形成するように繋ぐ第１の補助補強部２３Ａが略縦方向に形成されている。第１の補助補強部２３Ａには、長手方向に沿ってビードが形成されている。

この実施の形態の場合にも、前記パネル面１３の前記ビード１６が設けられたベルトライン部１４および前記ドアインナパネル１の前後の側辺部１０，１１並びに下辺部１５に沿った４辺および、第１の主補強部１９Ａ、第２の主補強部１９Ｂ以外の部分には開口穴２２を形成してドアインナパネル１の重量を削減することができる。第１の補助補強部２３Ａによって、第１の主補強部１９Ａと第２の主補強部１９Ｂが接続されているので、ドアインナパネル１の剛性をより向上することができる。

上記実施の形態によれば、前端上部角部１７Ａと後端下部角部１８Ｂは、第１の主補強部１９Ａによって、また、第１の主補強部１９Ａの長手方向の中心位置Ｏからドア後端のベルトライン部１４の後端上部角部１７Ｂに向けて第２の主補強部１９Ｂによって、接続されているので、一定の距離を維持することができる。したがって、上部側ヒンジ３とラッチ機構５（ラッチ噛合い点）を結ぶ線、あるいは下部側ヒンジ４とラッチ機構５（ラッチ噛合い点）を結ぶ方向を回転軸とする、ねじり作用に対しても第１の主補強部１９Ａ、および第２の主補強部１９Ｂによって、ねじり剛性を確保することができ、ドアのサッシュ剛性を向上させることができる。

（第３の実施の形態）
次に図４、および図５は本発明の第３の実施の形態で、図１及び図３と同一部分は同符号を付して、同一部分の説明は省略して説明する。
この場合、前記ドアインナパネル１のパネル面１３に、ドア前端の下部角部１８Ａから前記第１の主補強部１９Ａの長手方向の中心位置Ｏを通り、ドア後端のベルトライン部１４の後端上部角部１７Ｂに向けて第３の主補強部１９Ｃを設けたものである。第３の主補強部１９Ｃの両端部には、第３の主補強部１９Ｃの長手方向に設けられたビード２０が、それぞれドア前端の下部角部１８Ａとドア後端の上部角部１７Ｂを跨いで設けられた第４の補助ビード２１Ｄ，第３の補助ビード２１Ｃに接続されている。前記第４の補助ビード２１Ｄは、ドア前端の側辺部１０と下辺部１５とを斜めに繋ぎ、前記第４の補助ビード２１Ｄの両端部は、前記ビード１６に接続されている。
この第３の実施の形態は、図３の実施例において、前記第１の主補強部１９Ａの中心位置Ｏからドア前端の下部角部に向けて第３の主補強部１９Ｃを設けたものでもよい。
第３の主補強部１９Ｃには、第２の主補強部１９Ｂと同様に、図６に示すような長手方向に主ビード２０が形成されている。第１の主補強部１９Ａとベルトライン部１４を繋ぐ第２の補助補強部２３Ｂを設けることで、ねじり剛性をより一層、確保することができる。この第２の補助補強部２３Ｂは、第１の主補強部１９Ａから下辺部１５との間に設けても良い。この第２の補助補強部２３Ｂは、第２の主補強部１９Ｂからベルトライン部１４との間に設けてもよい。さらに、第３の主補強部１９Ｃから下辺部１５との間に第３の補助補強部２３Ｃを設けても良い。第２の補助補強部２３Ｂおよび第３の補助補強部２３Ｃには、長手方向に沿ってビードが形成されている。

この実施の形態の場合にも、図１で示された前記パネル面１３の前記ビード１６が設けられたベルトライン部１４および前記ドアインナパネル１の前後の側辺部１０，１１並びに下辺部１５に沿った４辺および、第１の主補強部１９Ａ、第２の主補強部１９Ｂ、第３の主補強部１９Ｃ以外の部分には開口穴２２を形成してドアインナパネル１の重量を削減することができる。

上記実施の形態によれば、前端上部角部１７Ａと後端下部角部１８Ｂは、第１の主補強部１９Ａによって、また、第１の主補強部１９Ａの長手方向の中心位置Ｏからドア後端のベルトライン部１４の後端上部角部１７Ｂに向けて第２の主補強部１９Ｂによって、さらに、前記第１の主補強部１９Ａの中心位置Ｏからドア前端の下部角部１８Ａに向けて第３の主補強部１９Ｃによって接続されているので、それぞれの角部から中心位置Ｏまで、一定の距離を維持することができる。したがって、上部側ヒンジ３とラッチ機構５（ラッチ噛合い点）を結ぶ線、あるいは下部側ヒンジ４とラッチ機構５（ラッチ噛合い点）を結ぶ方向を回転軸とする、ねじり作用に対しても第１の主補強部１９Ａ、および第２の主補強部１９Ｂ、第３の主補強部１９Ｃによって、ねじり剛性を確保することができ、ドアのサッシュ剛性を向上させることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態のみに限定されるものではなく、例えば、上記第１ないし第３の実施の形態により、それぞれの構成および作用効果について説明したが、それぞれの第１ないし第３の実施の形態の構成を合わせて用いることも可能であり、また、その構成に基づく作用効果が得られることは言うまでもない。その他、本発明の技術的範囲を変更しない範囲内で適宜変更して実施し得ることは言うまでもない。

１ ドアインナパネル
２ ドアパネル
３ 上部側ヒンジ
４ 下部側ヒンジ
５ ラッチ機構（ロック装置）
１０ ドア前端の側辺部（一方の側辺部）
１１ ドア後端の側辺部（他方の側辺部）
１２ 窓枠
１３ パネル面
１４ ベルトライン部
１５ 下辺部
１６ ビード（ビード部）
１７Ａ 前端上部角部（ドア前端のベルトライン角部）
１７Ｂ 後端上部角部（ドア後端のベルトライン角部）
１８Ａ ドア前端下部角部
１８Ｂ ドア後端下部角部
１９Ａ 第１の主補強部
１９Ｂ 第２の主補強部
１９Ｃ 第３の主補強部
２０ 主ビード
２０ａ，２０ｂ 二股ビード部
２１Ａ 第１の補助ビード
２１Ｂ 第２の補助ビード
２１Ｃ 第３の補助ビード
２１Ｄ 第４の補助ビード
２２ 開口穴
２３Ａ 第１の補助補強部
２３Ｂ 第２の補助補強部
２３Ｃ 第３の補助補強部

Claims (15)

1. ドアパネルを構成するドアインナパネルの一方の側辺部の上下にヒンジを取り付け、前記ドアインナパネルの他方の側辺部の上下方向中間位置にロック装置を取り付け、前記ヒンジを介して車体のドア取付枠に組付けられる車両のドア構造において、前記ドアインナパネルの窓枠下部のパネル面に、ドア前端のベルトライン角部からドア後端の下部角部を繋ぐ第１の主補強部を設けたことを特徴とする車両のドア構造。
2. 前記ドアインナパネルのパネル面に、前記第１の主補強部の略中心位置からドア後端のベルトライン角部に向けて第２の主補強部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両のドア構造。
3. 前記ドアインナパネルのパネル面に、前記第１の主補強部の略中心位置からドア前端の下部角部に向けて第３の主補強部を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両のドア構造。
4. 前記主補強部の長手方向に沿って主ビードを形成したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両のドア構造。
5. 前記ドア前端の側辺部と窓枠下部のベルトライン前端部を繋ぐ第１の補助ビードを設け、前記ドア後端の側辺部と前記ドアインナパネルの下辺部とを繋ぐ第２の補助ビードを設け、これら補助ビード相互間を前記第１の主補強部に形成した主ビードで繋いだことを特徴とする請求項４に記載の車両のドア構造。
6. 前記第１の主補強部に形成した主ビードの両端部に、二股に分岐する二股ビード部を設け、これら二股ビード部を介して前記補助ビードに前記第１の主補強部に形成した主ビードを接続したことを特徴とする請求項５に記載の車両のドア構造。
7. 前記ドア後端の側辺部とベルトライン後端部を繋ぐ第３の補助ビードを設け、該第３の補助ビードに前記第２の主補強部に形成した主ビードを接続したことを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載の車両のドア構造。
8. 前記ドア前端の側辺部と下辺部を繋ぐ第４の補助ビードを設け、該第４の補助ビードに前記第３の主補強部に形成した主ビードを接続したことを特徴とする請求項４ないし７のいずれか１項に記載の車両のドア構造。
9. 前記第１の補助ビードの両端部と第３の補助ビードの両端部を前記ベルトライン部を通して接続するビード部を設けたことを特徴とする請求項７に記載の車両のドア構造。
10. 前記第４の補助ビードの両端部と第２の補助ビードの両端部を前記ドアインナパネルの下辺部を通して接続するビード部を設けたことを特徴とする請求項８に記載の車両のドア構造。
11. 前記第１の主補強部と第２の主補強部を繋ぐ第１の補助補強部を設けたことを特徴とする請求項２に記載の車両のドア構造。
12. 前記第１の主補強部と前記ベルトライン部および／または下辺部を繋ぐ第２の補助補強部を設けたことを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の車両のドア構造。
13. 前記第２の主補強部と前記ベルトライン部を繋ぐ第２の補助補強部を設けたことを特徴とする請求項９または１１に記載の車両のドア構造。
14. 前記第３の主補強部と前記下辺部を繋ぐ第３の補助補強部を設けたことを特徴とする請求項３または１０に記載の車両のドア構造。
15. 前記第１ないし第３の補助補強部の長手方向に沿ってビードを形成したことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれか１項に記載の車両のドア構造。

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