JP2024030296A - 車両用サイドドア構造 - Google Patents

Abstract

【課題】サイドドアを閉じた際にサイドシルの開口部へ挿入される突起部が保持パッチを介してドアインナパネルに取り付けられたサイドドアにおいて、質量を低減しつつ、保持パッチをドアインナパネルに接合する接合部に生じる応力を低減させる。【解決手段】サイドドア１を閉じた際に、サイドシル３に形成された開口部３１ｂへ挿入される突起部として引掛けブラケット４を備える車両用サイドドア構造１０であって、引掛けブラケット４は、保持パッチ５を介してドアインナパネル２に取り付けられており、保持パッチ５は、車両前後方向の両端に切り欠き５１ａを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、サイドドアを閉じた際にサイドシルの開口部へ挿入される突起部を備える車両用サイドドア構造に関する。

特許文献１には、サイドドアを閉じた際にサイドシルの開口部へ挿入される突起部がドアインナパネルの下部に設けられた車両用サイドドア構造が開示されている。この車両用サイドドア構造は、サイドドアを閉じた状態で側面衝突された際に、突起部がサイドシルに係合することによって、サイドドアの下部がサイドシルから離れることを防ぎ、サイドドアが車両幅方向内側へ折れ曲がるように更に変形して車室内へ侵入することを抑制できる。

特開平０６－３０５３３１号公報

従来技術の車両用サイドドア構造では、サイドドアを閉じた際にサイドシルの開口部へ挿入される突起部は、サイドドアの開閉の際に開口部を出入する水平部分と、ドアインナパネルへ接合された保持パッチに固定される固定部分を有する。しかし、この水平部分は固定部分に接続しているものの、その他の部品には接触しない状態で車両幅方向内側へ向かって延びているため、サイドドアの開閉動作により、水平部分を車両幅方向に変位させるように慣性力が加わり、保持パッチをドアインナパネルに接合する接合部に高い応力が生じる。特に、サイドドアを勢い良く閉じる際は、サイドドアを閉じる回転動作により突起部に慣性力が加わった状態で、サイドドアが完全に閉じた瞬間にサイドドアの回転が急に停止するため、保持パッチの接合部に特に高い応力が生じる。

しかし、保持パッチの溶接部に生じる高い応力に耐えられるように強度を上げるため、ドアインナパネルの板厚の増加や部材の追加等の設計変更を行うと、質量が増加してしまう。

そこで、本発明は、サイドドアを閉じた際にサイドシルの開口部へ挿入される突起部が保持パッチを介してドアインナパネルに取り付けられたサイドドアにおいて、質量を低減しつつ、保持パッチをドアインナパネルに接合する接合部に生じる応力を低減させることを目的とする。

本発明に係る車両用サイドドア構造は、サイドドアを閉じた際に、サイドシルに形成された開口部へ挿入される突起部を備える車両用サイドドア構造であって、前記突起部は、保持パッチを介してドアインナパネルに取り付けられており、前記保持パッチは、車両前後方向の両端に切り欠きを有することを特徴とする。

本発明は、サイドドアを閉じた際にサイドシルの開口部へ挿入される突起部が保持パッチを介してドアインナパネルに取り付けられたサイドドアにおいて、質量を低減しつつ、保持パッチをドアインナパネルに接合する接合部に生じる応力を低減させることができる。

本開示の実施形態の車両用サイドドア構造のドアインナパネルを車両幅方向外側から見た状態を示す図である。 図１の一点鎖線で囲われた領域Ａを拡大して示した図である。 図２におけるＢ－Ｂ線断面図である。

以下、図面を参照しながら、本実施形態の車両用サイドドア構造１０について説明する。以下説明する各図に示す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＲＨは、フロントドア１を閉じた状態における車両の前方向（進行方向）、上方向、右方向をそれぞれ示している。また、各矢印ＦＲ、ＵＰ、ＲＨの反対方向は、それぞれ車両後方向、下方向、左方向を示す。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、フロントドア１を閉じた状態における車両前後方向の前後、車両左右方向（車両幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。

図１～３に示す本実施形態の車両用サイドドア構造１０は、車両の右側に取り付けられるフロントドア１の構造である。フロントドア１は、車両右側の前部座席に乗降するために用いられるサイドドアである。図１は、フロントドア１の車両幅方向内側を構成するドアインナパネル２を車両幅方向外側から見た状態を示す図である。フロントドア１は、ドアインナパネル２の車両幅方向外側を覆うように配置されるドアアウタパネルを備えるが、図１はドアアウタパネルを取り外した状態を示している。フロントドア１は、前端が不図示のヒンジを介して車体に取り付けられており、水平方向へ回転させることによって開閉できる。図２は、図１の一点鎖線で囲われた領域Ａを拡大して示した図である。図３は、図２におけるＢ－Ｂ線断面図である。

図３に示すように、車両下部の左右両側には、前後のタイヤハウス間を前後方向に延びるサイドシル３が設けられている。サイドシル３は、サイドシルアウタパネル３１とサイドシルインナパネル３２が上端及び下端で接合されることによって、車両前後方向に延びる閉断面構造となっている。ドアインナパネル２の下部は、フロントドア１を閉じた際にサイドシル３との干渉を避けるため、車両幅方向外側へ向かって凹むように折れ曲がっている。フロントドア１を閉じると、ドアインナパネル２の下部の車両幅方向外側へ向かって凹んだ部分の側壁２ａは、サイドシルアウタパネル３１の側壁３１ａと向かい合う状態となる。ドアインナパネル２の側壁２ａには、車両幅方向に貫通する貫通孔２ｂが形成されている。そして、サイドシルアウタパネル３１の側壁３１ａには、車両幅方向に貫通する開口部３１ｂが形成されている。

図１～３に示すように、車両用サイドドア構造１０は、フロントドア１を閉じた際にサイドシルアウタパネル３１の開口部３１ｂへ挿入される突起部として、板厚が３．２ｍｍの引掛けブラケット４を備える。引掛けブラケット４は、車両前方から見てコ字状に折れ曲がった形状を有し、略水平方向に延びる上板部４１と、上板部４１の車両幅方向外側の端部から下方へ延びる側板部４２と、側板部４２の下端から車両幅方向内側へ向かって水平に延びる下板部４３で構成される。

図２に示すように、側板部４２の前後方向中央部は、車両幅方向内側へ向かって凹む溝４２ａが形成されるように曲げ加工が施されている。このように側板部４２に曲げ加工が施されていることによって、振動や慣性力による側板部４２の車両幅方向の変形を抑制することができる。また、下板部４３の前後方向中央部は、上方へ向かって凹む溝４３ａが形成されるように曲げ加工が施されている。このように下板部４３に曲げ加工が施されていることによって、振動や慣性力による下板部４３の上下方向の変形を抑制することができる。

図１～３に示すように、引掛けブラケット４は、板厚が１．６ｍｍの保持パッチ５を介してドアインナパネル２へ取り付けられている。保持パッチ５は、車両前方から見てＬ字状に折れ曲がった形状を有し、略水平方向に延びる上板部５１と、上板部５１の車両幅方向外側の端部から下方へ延びる側板部５２で構成されている。上板部５１の前後方向の両端には、曲線状に切り欠き加工された切り欠き５１ａが設けられているため、上板部５１の前後方向の幅が側板部５２の前後方向の幅より小さくなっている。上板部５１の車両幅方向内側の端部には、上板部５１をドアインナパネル２へ接合する接合部として、前端と後端に１箇所ずつ溶接部５１ｂが設けられている。そして、側板部５２の前端と後端には、側板部５２をドアインナパネル２へ接合する接合部として、１箇所ずつ溶接部５２ｂが設けられている。保持パッチ５は、このように２箇所の溶接部５１ｂと２箇所の溶接部５２ｂでスポット溶接されることによって、ドアインナパネル２の車両幅方向外側の面に接合する。

上板部４１、側板部４２及び下板部４３で構成された引掛けブラケット４は、上板部４１が保持パッチ５の上板部５１の上に重ね合わされて、側板部４２の上部が保持パッチ５の側板部５２に重ね合わされて、下板部４３がドアインナパネル２の貫通孔２ｂの中に挿入された状態で、５点のスポット溶接４ａによって保持パッチ５へ固定される。５点のスポット溶接４ａは、いずれも引掛けブラケット４の保持パッチ５に重ね合わされた部分を保持パッチ５へ固定する。

保持パッチ５を介して引掛けブラケット４をドアインナパネル２へ取り付けたフロントドア１を閉じると、図３に示すように、引掛けブラケット４の下板部４３の車両幅方向内側の端部がサイドシル３の開口部３１ｂの中へ挿入される。そして、フロントドア１を開けると、引掛けブラケット４の下板部４３はサイドシル３の開口部３１ｂから抜け出る。フロントドア１は開閉動作で水平方向に回転し、引掛けブラケット４の下板部４３は水平方向に延びているため、フロントドア１の開閉の際に、引掛けブラケット４の下板部４３はサイドシル３と干渉せずに開口部３１ｂを出入することができる。

次に、車両が側面衝突された際の車両用サイドドア構造１０の作用について説明する。フロントドア１を閉じた状態で車両が側面衝突されて、フロントドア１のサイドシル３より上側の部分が他車のバンパ等によって車両幅方向内側へ向かって押された場合、車両幅方向内側へ向かって折れ曲がるように変形させようとする力がフロントドア１に加わる。すると、この変形に伴ってフロントドア１の下部が上方へ変位してサイドシル３から離れようとする。しかし、この時、上方へ変位しようとする引掛けブラケット４の下板部４３がサイドシル３の開口部３１ｂに引っ掛かって、引掛けブラケット４がサイドシル３に係合するため、フロントドア１の下部がサイドシル３から離れることを防ぐことができる。そのため、車両用サイドドア構造１０は、車両が側面衝突されてフロントドア１のサイドシル３より上側の部分が車両幅方向内側へ向かって押された際に、フロントドア１の下部がサイドシル３から離れることを防ぎ、フロントドア１が更に変形して車室内へ侵入することを抑制できる。

このように車両用サイドドア構造１０は、ドアインナパネル２に引掛けブラケット４を設けることによって、側面衝突の際にフロントドア１が車室内へ侵入することを抑制できる。しかし、引掛けブラケット４は、側板部４２の下部と下板部４３がいずれの部材にも固定されていない。このため、フロントドア１の開閉動作により、側板部４２の下部と下板部４３を車両幅方向に変位させるように慣性力が加わり、引掛けブラケット４が固定された保持パッチ５にも力が作用し、保持パッチ５をドアインナパネル２へ接合する溶接部５２ｂに大きな応力が生じる。特に、フロントドア１を勢い良く閉じる際は、フロントドア１を閉じる回転動作により引掛けブラケット４に慣性力が加わった状態で、フロントドア１が完全に閉じた瞬間にフロントドア１の回転が急に停止するため、引掛けブラケット４の下部が車両幅方向内側へ向かう移動を継続しようとして、引掛けブラケット４が固定された保持パッチ５に力が作用し、保持パッチ５をドアインナパネル２に接合する溶接部５２ｂに特に大きな応力が生じる。

このようにフロントドア１の開閉動作によって特に溶接部５２ｂに大きな応力が生じるのは、保持パッチ５の板厚が１．６ｍｍであるのに対して、ドアインナパネル２の板厚が０．６ｍｍであって、保持パッチ５の剛性がドアインナパネル２の剛性よりも高く、保持パッチ５をドアインナパネル２へ接合する溶接部５２ｂに応力が集中するためであると考えられる。したがって、ドアインナパネル２の剛性を高くして保持パッチ５の剛性に近づけるか、保持パッチ５の剛性を低くしてドアインナパネル２の剛性に近づければ、溶接部５２ｂに生じる応力を小さくすることができる。しかし、ドアインナパネル２の剛性を高くするために、ドアインナパネル２の板厚の増加や部材の追加等の対策を行うと、質量やコストが増大してしまう。

そこで、車両用サイドドア構造１０は、保持パッチ５の上板部５１の前後方向の両端に切り欠き５１ａを設けて保持パッチ５の剛性を低下させることによって、フロントドア１の開閉動作により溶接部５２ｂに生じる応力を低減させている。また、車両用サイドドア構造１０は、このように保持パッチ５の上板部５１の前後方向の両端に切り欠き５１ａを設けて上板部５１の前後方向の幅を小さくすることによって、切り欠き５１ａを設けない場合と比較して質量を低減させることができる。そのため、車両用サイドドア構造１０は、保持パッチ５の前後方向の両端に切り欠き５１ａを設けることによって、質量を低減しつつ、保持パッチ５をドアインナパネル２に接合する溶接部５２ｂに生じる応力を低減させることができる。

＜実施形態の補足＞
本開示の車両用サイドドア構造は、上述した形態に限定されず、本開示の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。例えば、車両の右側に取り付けられるフロントドアの構造ではなく、車両の左側に取り付けられるフロントドアの構造であってもよいし、車両の右側又は左側に取り付けられるリアドアの構造であってもよい。

１ フロントドア、２ ドアインナパネル、２ａ 側壁、２ｂ 貫通孔、３ サイドシル、４ 引掛けブラケット、４ａ スポット溶接、５ 保持パッチ、１０ 車両用サイドドア構造、３１ サイドシルアウタパネル、３１ａ 側壁、３１ｂ 開口部、３２ サイドシルインナパネル、４１ 上板部、４２ 側板部、４２ａ 溝、４３ 下板部、４３ａ 溝、５１ 上板部、５１ａ 切り欠き、５１ｂ 溶接部、５２ 側板部、５２ｂ 溶接部。

Claims (1)

1. サイドドアを閉じた際に、サイドシルに形成された開口部へ挿入される突起部を備える車両用サイドドア構造であって、
   前記突起部は、保持パッチを介してドアインナパネルに取り付けられており、
   前記保持パッチは、車両前後方向の両端に切り欠きを有することを特徴とする車両用サイドドア構造。
   

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