JP2017109715A - 車両用ドア構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両用ドア構造Sは、締結孔32が形成されたチェック締結部24Cを有する繊維強化樹脂製のドアインナパネル24と、締結孔32に固定された金属製のかしめカラー36(フランジ付きカラー)と、チェック締結部24Cに対してドア内部側に配置され、過開き時にドア外部側に向かう荷重Fを受けるチェックケース52(荷重受部材)と、ドアインナパネル24とチェックケース52との間に介在し、チェック締結部24Cとの間にかしめカラー36のフランジ部36Bを介して配置され、表面に樹脂塗膜45が形成された金属製のチェックRF40と、かしめカラー36、チェックケース52及びチェックRF40を締付ける金属製のボルト70及びナット80(締結部材)と、を備える。
【選択図】図1
Description
これにより、過開き時に荷重受部材を介して荷重が伝達する部分の構造が、チェック締結部とチェックRFとによる厚みのある構造となっている。さらに、この構造は、繊維強化樹脂(以下、FRPという)製の部材と金属製の部材を組合わせた構造となっている。
上述のように厚みのある構造とされ、かつFRP製インナパネルにより強度が確保されると共にチェックRFにより剛性が確保されていることで、過開き時の荷重に対する車両用ドアの破断及び塑性変形が抑制されている。
図2には、本実施形態の車両用ドア構造Sが適用されたサイドドア10の一部(ドア前部)が斜視図にて示されている。サイドドア10は、ドア前端部に設けられたヒンジ(図示省略)を介し、車体に対して回転可能に支持される。回転軸方向は、車両上下方向と略一致される。
ドアインナパネル24は、ドアインナパネル24の最も内側を構成する底壁部24Aと、底壁部24Aの外縁から幅方向に延在する側壁部24Bと、を備えている。さらに、ドアインナパネル24の前端部には、後述するドアチェック装置50が締結固定されるチェック締結部24Cが形成されている。
チェック締結部24Cは、側壁部24Bと底壁部24Aとの境界付近において、側壁部24Bの一部を後方に窪ませたような形状とされている。チェック締結部24Cは、その板厚方向をドア前後方向に向けた部分であり、段差部24Dを介して側壁部24Bと接続されている。また、チェック締結部24Cには、ドアチェック装置50のアーム54が挿通されるアーム挿通孔30と、ドアチェック装置50を締結固定するための締結孔32(本実施形態ではアーム挿通孔30を挟んで上下2つ)と、が形成されている。
図1には、図2の1−1線断面図がドアチェック装置50が締結固定された状態で示されている。この図に示されるように、チェック締結部24Cの締結孔32には、「フランジ付きカラー」としてのかしめカラー36が固定されている。かしめカラー36は、「締結部材」としてのボルト70の軸部70Bが挿通される筒部36Aと、筒部36Aの一端(図1の右側、ドア内側)から筒の外側に張り出したフランジ部36Bと、筒部36Aの他端(図1の左側、ドア外側)から外側に張り出したカシメ部36Cと、から成っている。カシメ部36Cは、かしめカラー36の筒部36Aがチェック締結部24Cの締結孔32に挿通された後、かしめカラー36の他端部がカシメられることにより形成されている。このようにカシメられることで、筒部36Aよりも外側に張り出した形状のカシメ部36C(なお、この部分を第2のフランジ部とみることもできる。)が形成され、かしめカラー36がチェック締結部24Cの締結孔32に固定される。また、かしめカラー36は、CFRP製のドアインナパネル24とガルバニック腐食を起こしにくい材料(例えば、ステンレス)で形成されている。
ドアインナパネル24とドアチェック装置50との間には、チェックRF40が設けられている。チェックRF40は、金属製(本実施形態ではアルミ製)の板材で形成され、ドア平面視で(図1に示されるように)、略Z字状に屈曲した形状とされている。すなわち、チェックRF40は、本体部40Aと、本体部40Aに一端から略直角に屈曲された第1屈曲部40Bと、本体部40Aの他端から第1屈曲部40Bとは反対側に略直角に屈曲された第2屈曲部40Cと、から成っている。また、チェックRF40の本体部40Aには、ドアチェック装置50のアーム54が挿通するための孔(図示省略)とボルト挿通孔42とが形成されている。
さらに、サイドドア10は、ドア内部(ドアアウタパネル20とドアインナパネル24とにより形成されたドア本体の内部)に、ドアチェック装置50を備えている。ドアチェック装置50は、ドアインナパネル24に対して位置が固定された「荷重受部材」としての金属製のチェックケース52と、チェックケース52を貫通して設けられチェックケース52に対して移動可能に設けられたアーム54と、アーム54の一端に設けられたストッパ56と、を主要部として構成されている。チェックケース52の内部には図示しない弾性部材が設けられており、チェックケース52を貫通するアーム54の形状を変えることによってサイドドア10の半開き保持位置や保持力を設定できるようになっている。
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
本実施形態のサイドドア10によれば、過開き荷重Fに対するサイドドア10の強度及び剛性を向上させることができる。この点について、比較例1及び比較例2と対比することにより説明する。
まず、比較例1として、本実施形態のサイドドア10が備えているチェックRF40を備えないサイドドア(図示省略)を考える。比較例1に係るサイドドアでは、過開き評価において目標荷重に到達する前にドアインナパネル24が破断しやすいという懸念がある。理由は、ドアインナパネル24の材質であるCFRPは、強度が高いが剛性が低いため、過開きにより過大な荷重が入力された場合にはドアインナパネル24の変形量が大きくなるからである。
次に、比較例2として、本実施形態のサイドドア10と異なり、ドアインナパネルが鉄製であるサイドドア(図示省略)を考える。比較例2に係るサイドドアでは、過開き評価において塑性変形量が大きくなる懸念がある。理由は、鉄製の部材は剛性が高いが、荷重受部材を締結する部分は複雑な形状が要求されるため、高強度の鋼板を用いることができないからである。そのため、過開きによる過大な荷重が入力された場合には塑性域まで達してしまい、塑性変形してしまうのである。
これにより、過開き荷重Fが伝達する部分の構造が、チェック締結部24CとチェックRF40とによる厚みのある構造となっている。さらに、この構造は、FRP製の部材と金属製の部材を組合わせた構造となっている。
上述のように厚みのある構造とされ、かつFRP製インナパネルにより強度が確保されると共にチェックRFにより剛性が確保されていることで、過開き荷重Fに対するサイドドア10の破断及び塑性変形が抑制されている。
また、本実施形態のサイドドア10では、チェックケース52とドアインナパネル24との間にチェックRF40が介在している。つまり、チェックケース52とドアインナパネル24とが接触しない構造となっている。このため、ドアインナパネル24をCRFP製にしたとしても、チェックケース52(例えば、鉄製であり、表面に亜鉛メッキがされている)とドアインナパネル24との接触に起因したガルバニック腐食が発生することがない。
ところで、本実施形態のサイドドア10とは異なる態様、例えばチェック締結部24Cの締結孔32にかしめカラー36が設けられてない態様では、CFRP製のドアインナパネル24がボルト70及びナット80の締付け力(圧縮力)によりクリープし、締付け力が低下する懸念がある。これに対し、本実施形態の車両用ドア構造Sでは、ボルト70及びナット80の締付けによる締付け力(圧縮力)が作用する被締結物は、チェックケース52の底部52A、チェックRF40及びかしめカラー36である。つまり、締付け力が作用する被締結物がすべて金属製の部材で構成されている。このため、被締結物にクリープが発生しづらく、締付け力が維持されやすい。
なお、上記実施形態では、ドアインナパネル24がCFRP製とされていたが、本発明はこれに限られない。例えば、ドアインナパネルを、ガラス繊維強化樹脂(GFRP)製としてもよい。また、上記実施形態では、ドアアウタパネル20の外縁部22Aに環状RF22がヘミング接合されており、環状RF22にドアインナパネル24がボルト締結されていたものであったが、本発明はこれに限られない。例えば、環状RF24が設けられておらず、ドアインナパネルが直接ドアアウタパネルの外縁部に接合されているものであってもよい。
24 ドアインナパネル
24C チェック締結部
32 締結孔
36 かしめカラー(フランジ付きカラー)
36B フランジ部
52 チェックケース(荷重受部材)
40 チェックRF(チェックリインフォースメント)
45 樹脂塗膜
70 ボルト(締結部材)
80 ナット(締結部材)
Claims (1)
- 締結孔が形成されたチェック締結部を有する繊維強化樹脂製のドアインナパネルと、
前記締結孔に固定された金属製のフランジ付きカラーと、
前記チェック締結部に対してドア内部側に配置され、過開き時にドア外部側に向かう荷重を受ける荷重受部材と、
前記ドアインナパネルと前記荷重受部材との間に介在され、前記チェック締結部との間に前記フランジ付きカラーのフランジ部を介して配置され、表面に樹脂塗膜が形成された金属製のチェックリインフォースメントと、
前記フランジ付きカラー、前記荷重受部材及び前記チェックリインフォースメントを締付ける金属製の締結部材と、
を備える車両用ドア構造。
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