JP5101056B2 - ドアビーム支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体側面に形成されたドア開放部をドアパネルにより中空断面に形成したドアにて開閉し、前記ドア内に補強部材としてドアビームが前後方向に渡設されたドアビーム支持構造に関する。

自動車等の車両において、従来から前面衝突や後面衝突に対する効果的な衝撃吸収手段が数多く提案されて採用されている。そして、近年では側面衝突に対しても様々な安全技術が開発されてきている。特に、側面衝突時において、車両の側面に位置するドアが車室内に侵入することによる搭乗者への危険度すなわち傷害値をいかに低減させるかが考慮されるべき重要な課題となっている。そのためには、ドア自体の衝撃吸収が効果的に行われることはもとより、ドア自体では衝撃を吸収しきれない大きな側面荷重が加わった場合にも、妄りにドアが車室内に侵入してこない効果的な抑止手段を配設する必要があった。そこで、本件出願人は、一般的なドアにおける車体側のホイールアーチ部とドアの対応部との間にて、側面衝突エネルギーの効果的な吸収を行えるキャッチャ取付支持構造を提案した（例えば下記特許文献１参照）。
特開２００１−２７７８５４号公報（公報請求項１参照）。

図４を用いて、前記特許文献１に開示された車両用ドアのキャッチャ取付支持構造を簡単に説明する。リヤホイールアーチ部２５の断面内に、リンフォースフロント６１とリンフォースリヤ６２とからなる箱型断面のリンフォースメントを取り付け、筒部材２７の両端部をこれらのリンフォースメント６１、６２間に固着して取り付け、これらリンフォースメント６１、６２と筒部材２７とで取付支持部を構成し、筒部材２７にキャッチャ２８を取付ボルト２９の螺合締付けにて取り付けるように構成したものである。

このように構成することによって、側面衝突時に、衝撃荷重によりドア２１が車室内へ変形し、ドア２１におけるフック２４の係合溝４１内に係合したストライカ部８１を介して、キャッチャ２８と筒部材２７は一体となって倒れ、リンフォースメント６１、６２を平行四辺形状に潰れ変形させ、衝突エネルギーが効果的に吸収低減される。ところが、この提案になるキャッチャ取付支持構造は、リヤドア等におけるリヤホイールアーチ部２５に対する構造、すなわちリヤピラーの存在する車両用ドアに関するものであり、後部にスライドドア等が配設されたフロントドアであって、近年のように広い開放部を採用するためにフロントドアとリヤドアとの間にセンターピラーを設けないピラーレス形式のものにとっては不向きであった。

そこで本発明は、前記提案のものをさらに改良して、センターピラーレス形式のドアに対しても、側面衝突時における衝撃荷重のドアへの局部集中の軽減と車体側への効果的な伝達を可能にしたドアビーム支持構造を提供することを目的とする。

このため本発明は、車体側面に形成されたドア開放部をドアパネルにより中空断面に形成したドアにて開閉し、前記ドア内に補強部材としてドアビームが前後方向に渡設されたドアビーム支持構造において、前記ドアビーム端部を、前記ドアパネルに接合された前記ドアビーム端部より車体内側に設けたボックス状断面構造物にて支持し、前記ボックス状断面構造物と前記ドアビームとを側面視でオーバーラップさせるとともに、前記ボックス状断面構造物内に前記ドアパネルと協働して側面視ボックス状断面を形成するセパレータ部材を設け、前記セパレータ部材と前記ドアビームとを側面視でオーバーラップさせたことを特徴とする。また本発明は、ドアキャッチャ部材または該ドアキャッチャ部材と係合するドアキャッチャ受部材を前記セパレータに設け、前記ドアキャッチャ受部材またはドアキャッチャ部材を車体に設けたことを特徴とする。また本発明は、前記ドアビーム支持構造は、フロントドアとリヤドアとの間にセンターピラーを有さない車体のフロントドアの後部に配設されたことを特徴とするもので、これらを課題解決の手段とする。

本発明によれば、車体側面に形成されたドア開放部をドアパネルにより中空断面に形成したドアにて開閉し、前記ドア内に補強部材としてドアビームが前後方向に渡設されたドアビーム支持構造において、前記ドアビーム端部を、前記ドアパネルに接合された前記ドアビーム端部より車体内側に設けたボックス状断面構造物にて支持し、前記ボックス状断面構造物と前記ドアビームとを側面視でオーバーラップさせるとともに、前記ボックス状断面構造物内に前記ドアパネルと協働して側面視ボックス状断面を形成するセパレータ部材を設け、前記セパレータ部材と前記ドアビームとを側面視でオーバーラップさせたことにより、ドアビーム部材により側面衝突時におけるドアの変形から乗員を効果的に保護することはもとより、車体内側に設けたボックス状断面構造物の存在により強度的にバックアップされてドアビーム部材端部の支持部の強度を向上させつつ衝撃荷重の局部集中を抑制して、ドアの車室内への侵入と衝撃荷重の効果的な吸収が可能となる。しかも、ボックス状断面構造物自体の強度がセパレータ部材の設置により向上してドアビーム部材の支持強度が向上するとともに、より大きな衝撃荷重が加わってドアビーム部材端部が変形した場合には、ドアビーム部材端部がセパレータ部材に当接して衝撃荷重のさらなる分散がなされ、局部集中が緩和されて衝撃荷重の効果的な吸収が可能となるばかりか、ドアビーム部材端部から伝達されてきたさらに大きな衝撃荷重は、ボックス状断面構造物による高い強度の支持による適度の耐衝撃性能を示した上で、一方のブラケット部材やセパレータ部材により効果的に分散・吸収される。

また、ドアキャッチャ部材または該ドアキャッチャ部材と係合するドアキャッチャ受部材を前記セパレータに設け、ドアキャッチャ受部材またはドアキャッチャ部材を車体に設けた場合は、ボックス状断面構造物自体の強度がセパレータ部材の設置により向上してドアビーム部材の支持強度が向上するとともに、より大きな衝撃荷重が加わってドアビーム部材端部が変形した場合には、ドアビーム部材端部がセパレータ部材に当接して衝撃荷重のさらなる分散がなされ、局部集中が緩和されて衝撃荷重の効果的な吸収が可能となるばかりか、ドアビーム部材端部から伝達されてきたさらに大きな衝撃荷重は、ボックス状断面構造物による高い強度の支持による適度の耐衝撃性能を示した上で、一方のブラケット部材やセパレータ部材により効果的に分散・吸収され、キャッチャ部材を介して車体に転嫁されて伝達されるので、車体の確実なバックアップによりドアの車室内への侵入が効果的に抑制される。しかも、キャッチャ部材にも衝撃荷重が分散されるので、ドアラッチのみで荷重を負担することが回避されてドアラッチの許容引張荷重を超えることによるドアの車室内への侵入がさらに効果的に抑制される。

さらに、前記ドアビーム支持構造は、フロントドアとリヤドアとの間にセンターピラーを有さない車体のフロントドアの後部に配設された場合は、フロントドアとリヤドアとの間にセンターピラーを有さない車体のフロントドアの後部がピラーレススライドドア前部に対して閉じられて、本来有効なキャッチャ部材が機能しない場合でも、フロントドア内に渡設されたドアビーム部材端部の高い強度での支持、セパレータ部材による補強効果、セパレータ部材および一方のブラケット部材による分担によって、衝撃荷重の耐衝撃性能の維持と分散を可能にするとともに、セパレータ部材を介した衝撃荷重の車体への転嫁・伝達を可能とするので、ピラーレスの欠点を補って、ドア隅部の補強により比較的小さな衝突荷重で妄りにドアが変形することがなく、大きな衝撃荷重の場合でも、荷重の分散と車体への転嫁・伝達が効果的にコントロールされて、乗員に対する傷害値が減少する。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明のドアビーム支持構造の１つの実施例を示す要部斜視図、図２はキャッチャ部材を含む面での縦断面図、図３は本発明のドアビーム支持構造を備えた開放された状態のドアを含む車両の側面斜視図である。本発明のドアビーム支持構造の基本的な構成は図１に示すように、車体側面に形成されたドア開放部をドアパネルにより中空断面に形成したドアにて開閉し、前記ドア内に補強部材としてドアビーム１が前後方向に渡設されたドアビーム支持構造において、前記ドアビーム１端部を、前記ドアパネルに接合された前記ドアビーム端部より車体内側に設けたボックス状断面構造物２、３にて支持し、前記ボックス状断面構造物２、３と前記ドアビーム１とを側面視でオーバーラップさせるとともに、前記ボックス状断面構造物２、３内に前記ドアパネルと協働して側面視ボックス状断面を形成するセパレータ部材４を設け、前記セパレータ部材４と前記ドアビーム１とを側面視でオーバーラップさせたことを特徴とする。

図１に示す実施例は、開放された状態のドアを含む車両の側面斜視図である図３のＡ部にて示すような、センターピラーがなく、リヤドアが前後方向にスライドして開閉自在のスライドドア前部に対するフロントドアの後部に施されたドアビーム支持構造の例である。したがって、フロントドアの後部がスライドドア前部に対して閉じられる際に、本来、ドアラッチ部材やキャッチャ部材を有効に機能させ得る、車体側のピラーが存在しない。その他に、例えば観音式扉のような両開き形式のドアの組合せ等にも適用が可能である。そしてさらに、ドアの内部にドアビーム部材１が前後方向に渡設されたドアビーム支持構造に関するものである。しかしながら、本発明のドアビーム支持構造について、車体側にセンターピラーを有する形式のドアへの適用を排除するものではない。

図１に示すように、ドア後部のフレーム形状を区画するリンフォース１１は、図示省略の上方にまで延設されている。フロントドアの内部に例えば丸パイプ状のドアビーム部材１が前後方向に渡設される。通常、上下２本の一対が渡設されるが、図示は下部のドアビーム部材１のみの後端部の支持部を示している。ドアビーム部材１の後端部は、略Ｌ字形断面ブラケット部材２、３を交差配置して構成したボックス状断面構造物にて支持される。ボックス状断面構造物は、太点線で示された支持ブラケット部材２および細点線で示されたブラケット部材３を交差配置して構成する。

前記一対のブラケット部材２および３のそれぞれが略Ｌ字形断面から構成され、ドアビーム部材１の後端部を抱持状に接続して支持する支持ブラケット部材２の水平部２Ａに対してブラケット部材３の水平部３Ａが接合される。支持ブラケット部材２の垂直部２Ｂに対してブラケット部材３の垂直ブラケット３Ｂの車体外側方向にて曲折形成された接合ブラケット３Ｃが接合される。この図示の例では、前述したように、一対の略Ｌ字形断面ブラケット部材２、３の交差配置により、必要最低限の少なくとも３面のボックス状断面が確保されて、軽量かつ簡素な補強構造物が実現される。ボックス状断面構造物としては、例えばハット形断面のブラケット部材を交差配置することにより、５面を有する構造物とすることもできる。

前記支持ブラケット部材２とブラケット部材３とから構成されるボックス状断面構造物内に、太実線で示すように、例えばハット形断面のセパレータ部材４が設置される。図２の縦断面図に示すように、セパレータ部材４の上部の水平部４Ａはリンフォース１１との間に隙間を置いて配設され、垂直脚部４Ｂ、４Ｂの両端下部から水平に延びる取付水平部４Ｄ、４Ｄがドアインナ底板１０に添設接合される。一方の水平部４Ｄに穿設された取付孔１２にはキャッチャ部材５の上端部が締結ナット８により締結固定される。該セパレータ部材４と前記ドアビーム部材１の後端部とは接続されずに側面視でオーバーラップ配置される。

また、前記ボックス状断面構造物を構成する一対のブラケット部材の少なくとも一方のもの、好適にはドアビーム部材１の後端部を抱持する前記支持ブラケット部材２ではない前記ブラケット部材３とドアビーム部材１の後端部を側面視でオーバーラップ配置される。これらの構成により、ボックス状断面構造物自体の強度がセパレータ部材４の設置により向上してドアビーム部材１の支持強度が向上するとともに、より大きな衝撃荷重が加わってドアビーム部材１の端部が変形した場合には、ドアビーム部材１の端部がセパレータ部材４に当接して衝撃荷重のさらなる分散がなされ、局部集中が緩和されて衝撃荷重の効果的な吸収が可能となる。しかも、大きな衝撃荷重が加わってドアビーム部材１の後端部が変形した場合には、ドアビーム部材１の後端部を高い強度で確実に保持するボックス状断面構造物の構成体である一方のブラケット部材３にも、ドアビーム部材１の端部が当接して衝撃荷重の分散がなされ、局部集中が緩和されて衝撃荷重の効果的な吸収が可能となる。

図２に示すように、前記セパレータ部材４の変形移動時に、車体６との係合を可能にするキャッチャ部材５がセパレータ部材４に設けられる。つまり、前記セパレータ部材４の取付孔１２に挿入されてドアインナ底板１０と共締めされたキャッチャ部材５が、フロントドアの閉扉時に、車体６側に設置されたキャッチャ受部材７の係止溝１３に臨んで位置するように配設される。このように構成されたことにより、ドアビーム部材１の端部から伝達されてきたさらに大きな衝撃荷重は、ボックス状断面構造物による高い強度の支持による適度の耐衝撃性能を示した上で、一方のブラケット部材３やセパレータ部材４により効果的に分散・吸収された後、さらに変形が進むと、衝撃荷重はセパレータ部材４に設置されたキャッチャ部材５を介して車体６に転嫁されて伝達されるので、車体６の確実なバックアップによりドアの車室内への侵入が効果的に抑制される。

また、図２に示すように、キャッチャ部材５とは異なった位置にドアラッチ部材９を配設し、ドアの閉扉時に、車体６側に設置した図示省略のストライカと係合させるようにすることにより、キャッチャ部材５にも衝撃荷重が分散されるので、ドアラッチ部材９のみで荷重を負担することが回避されてドアラッチ部材９の許容引張荷重を超えることによるドアの車室内への侵入がさらに効果的に抑制される。

さらに、図１に示すように、前記ボックス状断面構造物を構成する支持ブラケット部材２の垂直部２Ｂとリンフォース１１とが接合される。これにより、ドアビーム部材１の端部から伝達されてきた衝撃荷重を、ボックス状断面構造物から支持ブラケット部材２を介してドアフレームを構成するリンフォース１１にも転嫁して伝達できるので、さらに衝撃荷重の局部集中を回避してドア上方にも伝達して、より効果的な衝撃の分散・吸収が可能となる。

本発明のドアビーム支持構造は、好適にはセンターピラーレスのスライドドア前部に対するフロントドアの後部に配設される。それによって、フロントドアの後部がスライドドア前部に対して閉じられる場合に、車体側にホイールハウス等のピラー部材が配設されず、本来有効なキャッチャ部材が機能しない場合でも、フロントドア内に渡設されたドアビーム部材１の端部の高い強度での支持、セパレータ部材４による補強効果、セパレータ部材４および一方のブラケット部材３の分担による、衝撃荷重の耐衝撃性能の維持と分散がなされ、セパレータ部材４を介した衝撃荷重の車体６への転嫁・伝達を可能とするので、ピラーレスの欠点を補って、ドア隅部の補強により比較的小さな衝突荷重で妄りにドアが変形することがなく、大きな衝撃荷重の場合でも、荷重の分散と車体への転嫁・伝達が効果的にコントロールされて、乗員に対する傷害値が減少する。

以上、本発明の各実施の形態について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、ドアビーム部材の形状（丸パイプ状、角パイプ状、Ｈ形断面等）、形式、ボックス状断面構造物を構成する支持ブラケット部材およびブラケット部材の形状（両方の断面形状が略Ｌ字形、ハット形、あるいは略Ｌ字形のものとハット形のものとの組合せ等）、形式、ドアビーム部材端部の支持形態（抱持形態、ドアビーム部材の支持ブラケット部材への接合角度に応じてドアビーム部材の端部をカットして全周で接合してもよい）、セパレータ部材の形状（ハット形の他、閉断面の本体部から取付水平部を延設したもの等）、形式、ボックス状断面構造物内におけるセパレータ部材の設置形態（セパレータ部材の上面をリンフォースの上面に接合してもよい）、セパレータ部材およびブラケット部材の少なくとも一方のものとドアビーム部材端部との側面視オーバーラップ形態（オーバラップ量等）、キャッチャ部材の形状、形式および車体への荷重伝達形態、ドアラッチ部材の形状、形式およびそのドアへの設置形態、ボックス状断面構造物とリンフォースとの接合形態、ドアビーム支持構造が配設されるドアの種類等については適宜選定できる。

本発明のドアビーム支持構造の１つの実施例を示す要部斜視図である。 同、キャッチャ部材を含む面での縦断面図である。 本発明のドアビーム支持構造を備えた開放された状態のドアを含む車両の側面斜視図である。 従来の車両用ドアのキャッチャ取付支持構造の説明図である。

符号の説明

１ ドアビーム部材
２ ボックス状断面構造物（支持ブラケット部材）
２Ａ 水平部
２Ｂ 垂直部
３ ボックス状断面構造物（ブラケット部材）
３Ａ 水平部
３Ｂ 垂直部
３Ｃ 接合部
３Ｄ 下部水平部
４ セパレータ部材
４Ａ 水平部
４Ｂ 垂直脚部
４Ｄ 取付水平部
５ キャッチャ部材
６ 車体
１１ リンフォース
１２ 取付孔

Claims (3)

1. 車体側面に形成されたドア開放部をドアパネルにより中空断面に形成したドアにて開閉し、前記ドア内に補強部材としてドアビームが前後方向に渡設されたドアビーム支持構造において、前記ドアビーム端部を、前記ドアパネルに接合された前記ドアビーム端部より車体内側に設けたボックス状断面構造物にて支持し、前記ボックス状断面構造物と前記ドアビームとを側面視でオーバーラップさせるとともに、前記ボックス状断面構造物内に前記ドアパネルと協働して側面視ボックス状断面を形成するセパレータ部材を設け、前記セパレータ部材と前記ドアビームとを側面視でオーバーラップさせたことを特徴とするドアビーム支持構造。
2. ドアキャッチャ部材または該ドアキャッチャ部材と係合するドアキャッチャ受部材を前記セパレータに設け、前記ドアキャッチャ受部材またはドアキャッチャ部材を車体に設けたことを特徴とする請求項１に記載のドアビーム支持構造。
3. 前記ドアビーム支持構造は、フロントドアとリヤドアとの間にセンターピラーを有さない車体のフロントドアの後部に配設されたことを特徴とする請求項１または２に記載のドアビーム支持構造。

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