JP4807127B2 - 自動車の側部ドア構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の側部ドア構造に関する。

従来の自動車の側部ドア構造として、例えば特開平６−１９１２７５号公報（特許文献１）には、乗員の肩部に対する衝撃荷重を緩和すべく、ベルトライン位置におけるインナパネルとトリムとの間に衝撃吸収材を設けた構造が開示されている。また、特開平７−１０１２４１号公報（特許文献２）には、ドアインナパネルとベルトラインレインフォースメントとで構成される閉断面部のドアトリムに対面するパネルにエネルギ吸収用孔を設け、そこに、ドアトリム裏面に設けられたテーパー状のエネルギ吸収用突部を進入させることで衝撃を吸収するようにしたドア構造が開示されている。

特開平６−１９１２７５号公報（図５，６，８） 特開平７−１０１２４１号公報（図１２）

自動車の側部ドアの衝撃吸収構造には、側面衝突から乗員を保護するために、高効率な衝撃エネルギ吸収の実現が求められる。その一方で、車室内の十分な居住空間を確保することも重要である。つまり、自動車の側部ドア構造には、高効率な衝撃エネルギ吸収の実現および車室内の居住性の確保の両立が求められている。

本発明は、この観点からの自動車の側部ドア構造の改良であり、車室内の居住性を犠牲にすることなく、側面衝突時の衝撃エネルギの吸収効率を向上させることを目的とする。

この発明による自動車の側部ドア構造は、ドアの外表面をなすドアアウタパネルと、前記ドアアウタパネルの車室内側に配され、前記ドアアウタパネルと結合されてドア本体部をなすドアインナパネルと、前記ドア本体部の窓部分の下縁部をなすベルトライン部において、前記ドアアウタパネルと前記ドアインナパネルとの間に配され、前記ドアインナパネルと結合されて車体前後方向に延在する閉断面部を形成するベルトラインレインフォースメントと、前記ドアインナパネルの車室内側を覆うように取り付けられるドアトリムと、前記閉断面部と前記ドアトリムとの間に収容される衝撃吸収部材と、を備える自動車の側部ドア構造であって、前記ドアインナパネルは、前記閉断面部において、前記ベルトラインレインフォースメント側に膨出し前記衝撃吸収部材を収容する収容部を形成し、前記衝撃吸収部材は、前記収容部に対応する形状を有し、前記ドアトリムは、前記閉断面部の上方を覆う第１トリムと、前記第１トリムの下方に結合され、前記第１トリムとは表皮の異なる第２トリムと、を含み、前記収容部は、車体側面視で前記第１トリムと前記第２トリムとの結合部と重複する位置に形成されるものである。

この構成によれば、ドアが最も乗員に接近するベルトライン部において、衝撃吸収部材の車幅方向の厚さを、車室内側スペースを侵食することなく拡大することができる。

また、前記ドアインナパネルに前記収容部が形成されることによって、前記ベルトライン部の曲げに対する剛性を向上させることもできる。

さらに、前記衝撃吸収部材は、前記収容部に対応する形状を有しているので、衝撃吸収部材の支持を確実にすることができ、かつ、ベルトライン部におけるドアインナパネルとドアトリムとの間の空間に密に衝撃吸収部材を収容できる。

しかも、前記ドアトリムは、前記閉断面部の上方を覆う第１トリムと、前記第１トリムの下方に結合され、前記第１トリムとは表皮の異なる第２トリムとを含み、前記収容部は、車体側面視で前記第１トリムと前記第２トリムとの結合部と重複する位置に形成される。

ドアトリムはその意匠性の観点から、上記の如く表皮の相異なる第１および第２トリムを含んで構成される場合が多い。これら第１トリムと第２トリムとの結合部では、両者が重ね合わされて溶着されるのが一般的であり、このために所定の厚みを生じるが、これはドアトリム裏面に突出させることになる。しかしこれでは、仮にドアインナパネルが上記収容部を形成せず、直線的な断面形状で構成されている場合には、上記突出部ではドアインナパネルまでの間隔が狭くなり、その部分での衝撃吸収部材の厚さを損なうことになる。これに対して、上記構成によれば、前記収容部が車体側面視で前記第１トリムと前記第２トリムとの結合部と重複する位置に形成されるので、この位置における衝撃吸収部材の厚さを確保することができる。

本発明によれば、車室内の居住性を犠牲にすることなく、側面衝突時の衝撃エネルギの吸収効率を向上させることができる。

この本発明の一実施形態を以下図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施に有利な具体例を示すに過ぎない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決手段として必須のものであるとは限らない。

図面は自動車の側部ドア構造を示し、図１は、本発明の側部ドア構造が適用される自動車１の側面図であり、車室内のシートおよび乗員の例を透視して示している。この自動車１は図示のようにフロントサイドドアおよびリヤサイドドアを有するが、本発明の側部ドア構造はどちらのサイドドアにも適用が可能である。以下では代表的に、フロントサイドドアについて詳しく説明する。

図２は、本実施形態に係るフロントサイドドア（右側）を、車体内方より見た側面透視図である。図３は、本実施形態の自動車の側部ドア構造としてフロントサイドドア内部および車室内を車体前方から見た断面図である。

図２および図３に示されるように、車体側部には、センタピラー３を挟んで車体前方側および後方側のそれぞれに、車室内外を連通するようにフロント開口部１Ｆおよびリヤ開口部１Ｒが形成されている。

フロント開口部１Ｆは、前縁部がフロントピラー２、後縁部がセンタピラー３、上縁部がルーフサイドレール４、下縁部がサイドシル５で画定されている。また、リヤ開口部１Ｒは、前縁部がセンタピラー３、後縁部が不図示のリヤピラー、上縁部がルーフサイドレール４、下縁部がサイドシル５で画定されている。なお、センタピラー３がない車体構造もある。

フロント開口部１Ｆの前縁部には、略水平に回動して当該フロント開口部１Ｆを開閉するようにヒンジを介してフロントサイドドア６の前端部が結合されている。

ルーフサイドレール４は、車室内の天井部分を構成するルーフパネル９の側縁部に沿って車体前後方向に延びている。このルーフサイドレール４は、鋼材からなるアウタパネルおよびインナパネルの各側縁のフランジ部を接合して所望の強度を確保した閉断面部材を構成している。

サイドシル５は、車室内の床面を構成するフロアパネル７の車幅方向の側縁部に沿って車体前後方向に延びている。このサイドシル５は、鋼材からなるアウタパネル５ａ、インナパネル５ｂ、および両パネル５ａ，５ｂ間に配設される補強鋼板５ｃの上下のフランジ部を接合して所望の強度を確保した閉断面部材を構成している。また、サイドシル５の表面は、乗降時の乗員の靴底による擦れ等から保護するカバー部材５ｄおよびスカッフプレート８で覆われている。カバー部材５ｄおよびスカッフプレート８は、クリップ等によりサイドシル５の表面に取り付けられている。

フロアパネル７の車室内側表面には、遮音効果のある布製のフロアマット１１が敷き詰められている。また、ルーフパネル９の車室内側表面は防音効果のある樹脂製のトップシーリング１２で覆われている。

フロアパネル７上には、フロントサイドドア６の閉成状態でドアの車室内側側面（ドアトリム）に近接し、車幅方向から見て（車体側面視で）フロントサイドドア６と重複する位置にフロントシート１３が配置されている。フロントシート１３は、フロアパネル７から突出して形成されたシートマウント１４に取り付けられるシートレール１５と、シートレール１５にスライド可能に保持されて乗員Ｘが着座するシートクッション１６と、シートクッション１６後端部に支持されたシートバック１７と、シートバック１７の上端部に配設されるヘッドレスト１８とを有する。

本実施形態の車体側部ドア構造はフロアパネル７の車幅方向の中央部Ｌに関して略対称に構成されており、互いに隣接して運転席および助手席となるフロントシート１３が配設される。

フロントサイドドア６はいわゆるサッシドアであり、図２に示されるように、ドア本体部６ａ、ドア本体部６ａの上部に形成されるサッシ６ｂ、ドア本体部６ａおよびサッシ６ｂで画成される窓部分の中で昇降するドアガラス２５を有する。もっとも、サッシ６ｂを有しない所謂サッシレスドアであってもよい。

窓部分の下縁部あるいはドア本体部６ａの上縁部をなすベルトライン部６ｃは、概ね乗員の肩部の高さに設定されており、図３に示されるように、このドアが最も乗員Ｘに接近する部分である。そのため本実施形態では、図２に示されるように、フロントサイドドア６のベルトライン部６ｃに、衝撃吸収部材３８が収容される。

以下、本実施形のフロントサイドドア６の内部構造を、図３〜図７を参照して詳しく説明する。

図３に示されるように、フロントサイドドア６は基本的に、車幅方向に沿って、最も外側に位置しドアの外表面をなすドアアウタパネル３１と、ドアアウタパネル３１より車室内側に位置しドア本体部をなすドアインナパネル３２と、ドアインナパネル３２に取り付けられ、ドアモジュールユニットの基板となるモジュールプレート３７と、ドアインナパネル３２の車室内側を覆うドアトリム３３とで構成されている。また、衝撃吸収部材３８は、ベルトライン部６ｃにおいて、ドアインナパネル３２とドアトリム３３との間を満たすように収容される。衝撃吸収部材３８は、例えば発泡スチロール製であり、側面衝突時にドアトリム３３を介して乗員の肩部付近に弾性当接し、フロントサイドドア６が車室内側に変位することで乗員に与える衝撃を緩和するためのものである。

ドアアウタパネル３１およびドアインナパネル３２は鋼板からなり、両パネル３１，３２の間に空間を形成するように互いの側縁部および下縁部が溶接等により接合され、上縁部にはドアガラス２５が昇降可能にスリット状の開口部が形成されている。

また、ベルトライン部６ｃにおいては、該ベルトライン部６ｃの強度を確保すべく、ドアアウタパネル３１とドアインナパネル３２との間に補強鋼材としてのベルトラインレインフォースメント３９が配され、ドアインナパネル３２およびベルトラインレインフォースメント３９それぞれの上下のフランジ部が溶接等によって接合されて車体前後方向に延在する閉断面部４０が形成されている。

また、ドアアウタパネル３１には、車外からフロントサイドドア６の開閉操作を行うドアアウタハンドル３６が配設されている。

図４は、フロントサイドドア６の車室内側からみた側面図である。図示のように、ドアトリム３３の車室内側表面には、車内からフロントサイドドア６の開閉操作を行うドアインナハンドル２７や、ドア本体部６ａの鉛直方向における略中央付近に設けられ、車体前後方向に延びるアームレスト３３ｃが形成されている。また、アームレスト３３ｃの下方には、車室内側に膨出して収納用の空間部を形成するドアポケット３３ｄが形成されている。さらに、ドアポケット３３ｄの前方には、スピーカグリル３３ｅも配設されている。

本実施形態では、ドアトリム３３は、ベルトライン部６ｃを覆う第１トリム３３ａ（図７参照）と、ベルトライン部６ｃ下方からアームレスト３３ｃ上部に亘る部分を覆う第２トリム３３ｂ（図７参照）を含む。第１トリム３３ａの表皮と第２トリム３３ｂの表皮には異なるものが使用されている。例えば、第１トリム３３ａの表皮にはポリウレタンが使用される一方、第２トリム３３ｂの表皮にはファブリックあるいは本皮などの天然素材が使用される。このようなドアトリム３３の構成は意匠性の観点から広く採られる構成である。なお、表皮とはトリムの車室内側の表面に施された処理を意味しており、トリム素材とは別体のファブリック生地を貼るものであっても、トリム素材自体の表面にシボ加工を施したものであってもよい。

図５は、図４に示したフロントサイドドア６からドアトリム３３および衝撃吸収部材３８を除去した状態を示す斜視図である。このようにドアトリム３３を取り外すと、ドア本体部６ａをなすドアインナパネル３２が露わになり、ベルトライン部６ｃに形成された衝撃吸収部材３８を収容するための収容部４１および、ドアモジュールユニットの基板であるモジュールプレート３７が現れる。また、ドアモジュールユニットは、主に軽量化および組付け性の向上を目的として、モジュールプレート３７に対してスピーカ、ワイヤハーネス、ウインドレギュレータ、ドアラッチユニット等のドア機能部品を一体的にモジュール化したものである。軽量化・造形自由度の向上の観点から、モジュールプレート３７には、好ましくは高剛性熱可塑樹脂が使用される。

図６は、図５に示した状態のフロントサイドドア６からモジュールプレート３７を取り外した状態を示す側面図である。図６に示されるように、ドアインナパネル３２には、ベルトライン部６ｃを構成する上縁部３２ａ、下縁部３２ｂ、前縁部３２ｃ、後縁部３２ｄを残すように開口部３２ｅが形成されている。そして、図５に示されるモジュールプレート３７は、上記開口部３２ｅを覆うようにしてドアインナパネル３２の車室内側に取り付けられる。具体的には図５に示されるように、モジュールプレート３７の周辺部がスクリュＡおよびファスナＢによってドアインナパネル３２の開口部３２ｅ（図６参照）の周縁部に締結固定される。

図３，図６に示されるように、ドアアウタパネル３１の車室内側表面には、鉛直方向の略中央付近で車体前後方向に延びる補強鋼材３４が溶接等で接合され、さらに、この補強鋼材３４の下方には車体前後方向に延びるインパクトバー３５が溶接等で接合されている。インパクトバー３５は補強鋼材３４と共に、側面衝突時等においてフロントサイドドア６に印加される衝撃を受容する機能を有する。

図７は、図４のＣ−Ｃ線に沿う要部断面図である。上述したように、ベルトライン部６ｃにおいて、ドアの外表面をなすドアアウタパネル３１とドア本体部６ａをなすドアインナパネル３２との間にはベルトラインレインフォースメント３９が配され、ドアインナパネル３２およびベルトラインレインフォースメント３９の両者によって車体前後方向に延在する閉断面部４０が構成されている。ドアインナパネル３２とベルトラインレインフォースメント３９との下側の接合部には、モジュールプレート３７の上端部が、ファスナＢによって締結固定されている。

なお図示の例では、第１トリム３３ａは閉断面部４０の上方を覆うように配設され、その上端部は、ドアアウタパネル３１およびドアインナパネル３２の上縁部に形成されたドアガラス昇降用の開口部２５ａに入り込み、ベルトラインレインフォースメント３９の上端フランジ部に接合されている。また、その接合部の車外側面およびドアアウタパネル３１の上縁部にはそれぞれ、ドアガラス２５に付着した水を切るための水切りシール部材４５，４５が設けられている。

さて、本実施形態におけるドアインナパネル３２は、閉断面部４０を形成する位置において、ベルトラインレインフォースメント３９側に膨出し衝撃吸収部材３８を収容する収容部４１を形成している。このように収容部４１を形成することにより、衝撃吸収部材３８の厚さを車外側に拡大させることができる。すなわち、車室内側スペースを侵食することなく、衝撃吸収部材３８の厚みを増すことが可能である。

しかも、ドアインナパネル３２が収容部４１として凹状に形成されることにより、ベルトライン部６ｃの曲げに対する剛性を向上させることもできる。なお、収容部４１は、車体側面視で乗員肩部と重複する部分、つまりベルトライン部６ｃの後部にのみ設ければよい。

また、本実施形態では、衝撃吸収部材３８は収容部４１に即した形状を有している。そのため、ドアインナパネル３２は、側面衝突時にベルトライン部６ｃが変形しても、衝撃吸収部材３８が、例えば、上下方向に逃げてしまうことを防止でき、乗員とベルトライン部６ｃとの間に衝撃吸収部材３８を確実に保持することができる。しかも、ベルトライン部６ｃにおけるドアインナパネル３２とドアトリム３３との間の空間に密に衝撃吸収部材３８を収容することができる。

また、本実施形態では、ドアトリム３３は閉断面部４０の上方を覆う第１トリム３３ａと、第１トリム３３ａの下方に結合される第２トリム３３ｂを含む、通常よく採用される構成である。第１トリム３３ａと第２トリム３３ｂとの結合部は、図８に示されるように、Ｄ０の厚さを生じる。このＤ０の厚さはドアトリム３３の裏面（車外側）に突出させることになる。図８には、図７の構成に加え、収容部４１を形成せず断面視で直線的な形状のドアインナパネル３２’が併せて示されている。このドアインナパネル３２’の場合、上記Ｄ０の突出部以外の箇所では、ドアトリム３３までの間隔Ｄ１を確保できていたのに対し、上記Ｄ０の突出部では、ドアトリム３３までの間隔がＤ２しか確保できず、その分、衝撃吸収部材３８の厚さを損なうことになる。この場合において、この突出部でのドアトリム３３までの間隔をＤ１に拡大するには、第１トリム３３ａ、第２トリム３３ｂをそれぞれ、３３ａ’、３３ｂ’のように車室内側に膨らますようにせざるを得ない。しかしこれでは、ドアトリム３３のベルトライン部６ｃと乗員肩部との距離が狭くなり、車室内の居住空間を狭める結果となる。

これに対し本実施形態では、収容部４１を、車体側面視で第１トリム３３ａと第２トリム３３ｂとの結合部と重複する位置に形成するようにした。このため、この位置でも、車室内側スペースを侵食することなく、ドアインナパネル３２とドアトリム３３との間隔を上記Ｄ１とほぼ等しいＤ３に拡大することができ、この位置における衝撃吸収部材の所望の厚さを確保することができる。

本発明の自動車の側部ドア構造が適用される車両の側面図。 実施形態に係るフロントサイドドア（右側）を、車体内方より見た側面透視図。 実施形態の自動車の側部ドア構造としてフロントサイドドア内部および車室内を車体前方から見た断面図。 実施形態におけるフロントサイドドアの車室内側からみた側面図。 図４に示したフロントサイドドアからドアトリムおよび衝撃吸収部材を除去した状態を示す斜視図。 図５に示した状態のフロントサイドドアからモジュールプレートを取り外した状態を示す側面図。 図４のＣ−Ｃ線に沿う要部断面図。 実施形態におけるフロントサイドドア構造の効果を説明する図。

１ 自動車
６ フロントサイドドア（ドア）
６ａ ドア本体部
６ｃ ベルトライン部
３１ ドアアウタパネル
３２ ドアインナパネル
３３ ドアトリム
３３ａ 第１トリム
３３ｂ 第２トリム
３８ 衝撃吸収部材
３９ ベルトラインレインフォースメント
４０ 閉断面部
４１ 収容部

Claims (1)

1. ドアの外表面をなすドアアウタパネルと、
   前記ドアアウタパネルの車室内側に配され、前記ドアアウタパネルと結合されてドア本体部をなすドアインナパネルと、
   前記ドア本体部の窓部分の下縁部をなすベルトライン部において、前記ドアアウタパネルと前記ドアインナパネルとの間に配され、前記ドアインナパネルと結合されて車体前後方向に延在する閉断面部を形成するベルトラインレインフォースメントと、
   前記ドアインナパネルの車室内側を覆うように取り付けられるドアトリムと、
   前記閉断面部と前記ドアトリムとの間に収容される衝撃吸収部材と、
   を備える自動車の側部ドア構造であって、
   前記ドアインナパネルは、前記閉断面部において、前記ベルトラインレインフォースメント側に膨出し前記衝撃吸収部材を収容する収容部を形成し、
   前記衝撃吸収部材は、前記収容部に対応する形状を有し、
   前記ドアトリムは、
   前記閉断面部の上方を覆う第１トリムと、
   前記第１トリムの下方に結合され、前記第１トリムとは表皮の異なる第２トリムと、を含み、
   前記収容部は、車体側面視で前記第１トリムと前記第２トリムとの結合部と重複する位置に形成されることを特徴とする
   自動車の側部ドア構造。

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