JP4829158B2 - 自動車のドア構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体側部に形成された１つのドア開口を、該ドア開口の前側部分に配設されたフロントドアと後側部分に配設されたリヤドアとで開閉するようにしたセンタピラーレスタイプの自動車のドア構造に関する。

センタピラーレスタイプの自動車においては、乗員の乗降や荷物の出し入れを容易に行えるようにするために、車体側部に１つのドア開口を形成し、該ドア開口をそれぞれフロントドアとリヤドアとで開閉する場合がある。

この種の自動車では，その構造上、車両側面衝突時にフロントドア，リヤドアが変形して車室内側に進入するおそれがある。このようなフロントドア，リヤドアの車室側への進入を抑制するために、フロントドア内及びリヤドア内のドア合わせ部に上下方向に延びる大型で強固な断面ハット状のドアリインホースを配置することにより、ドア合わせ部の強度，剛性を高める場合がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−９９７５号公報

ところで、上記従来のドア構造のように、フロントドア，リヤドアのドア合わせ部に大型で強固なドアリインホースを配置する構造では、側面衝突時のドア変形は抑制できるものの、車体重量が大きくなるという問題がある。特に、軽量な小型自動車に、上記大型のドアリインホースを配置すると、コスト的，車体重量的に不利であり、しかも側面衝突時の衝撃荷重の大きさによっては車体全体が移動してしまうおそれがある。

本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、コスト，車体重量をそれほど大きくすることなく、側面衝突時の車体全体の移動を防止できる自動車のドア構造を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、車体側部に形成された１つのドア開口を、該ドア開口の前側部分に配設されたフロントドアと後側部分に配設されたリヤドアとで開閉するようにした自動車のドア構造であって、上記フロントドア内又はリヤドア内の少なくとも一方のドア合わせ部に、上下方向に延びる断面中空状の補強部材を配置し、該補強部材を、上下方向に少なくとも上側補強部材と下側補強部材とに分割し、該上側，下側補強部材の分割部をシートクッションの座面近傍に臨むよう位置させ、上記補強部材の分割部に、該分割部を車外側から囲むように車内側に向って延びるブラケットを結合するとともに、該ブラケットの内端部をドアインナパネルに閉断面なすよう結合したことを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１において、上記上側補強部材の強度，剛性は、下側補強部材の強度，剛性より大きい値に設定されていることを特徴としている。

本発明に係るドア構造によれば、フロントドア，リヤドアの何れかのドア合わせ部に断面中空状の補強部材を配置したので、例えば円筒状のパイプ材を採用することによって、従来の大型ドアリインホースを配置する場合に比べてコストの低減及び車体重量の軽減が可能となる。

上記補強部材の上側補強部材と下側補強部材との分割部をシートクッションの座面近傍に臨むよう位置させ、該補強部材の分割部に該分割部を囲むように車内側に向って延びるブラケットを結合し、該ブラケットの内端部をドアインナパネルに閉断面なすよう結合したので、側面衝突時に補強部材が分割部にて折れ変形して衝撃荷重を吸収することとなる。また上記分割部に結合されたブラケットがシートクッションに当接して該クッションを車室内側に押すことによっても上記衝撃荷重が吸収される。その結果、側面衝突時に車体全体が移動するのを防止できる。

請求項２の発明では、上側補強部材の強度，剛性を、下側補強部材より大きくしたので、側面衝突時に、下側補強部材の分割部での折れ変形を確実に誘発することができ、上側補強部材が変形して車室内に進入するのを防止できる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図６は、本発明の一実施形態による自動車のドア構造を説明するための図であり、図１は自動車の車体側部の側面図、図２は車体側部に配設されたフロントドア，リヤドアの側面図、図３はフロントドア，リヤドアのドア合わせ部の断面図（図２のIII-III 線断面図）、図４はフロントドア，リヤドアが配設された自動車の側面図、図５，図６は車両側面衝突時のフロントドアの変形モードを示す模式図である。

図において、１はセンタピラーレスタイプの自動車を示している。該自動車１の車体２は、左，右のサイドパネル（車体側部）３，３の上端間にルーフパネル４を配設するとともに、下端間にフロアパネル５（図５参照）を配設して車室６を形成した構造を有しており、該車室６内のフロアパネル５の前側にはフロントシート７が、後側にはリヤシート（不図示）が搭載されている。

上記フロントシート７は、フロアパネル５に取り付けられたシートフレーム７ａと、該シートフレーム７ａにより前後方向にスライド可能に支持されたシートクッション７ｂと、上記シートフレーム７ａのヒンジ部材７ｃにより前後に回動可能に支持されたシートバック７ｄとを備えている。

上記左のサイドパネル３には、該サイドパネル３の略全域に広がる１つのドア開口３ａが形成されている。

このドア開口３ａは、上記ルーフパネル４の左，右外縁部に接続され、車両前後方向に延びてドア開口３ａの上縁部を形成するルーフレール８と、上記フロアパネル５の左，右外縁部に接続され、車両後方向に延びてドア開口３ａの下縁部を形成するロッカパネル９と、該ロッカパネル９と上記ルーフレール８との前端部同士を上下方向に接続してドア開口３ａの前縁部を形成するフロントピラー１０と、後端部同士を上下方向に接続してドア開口３ａの後縁部を形成するクォータピラー１１とで構成されている。

上記ドア開口３ａには、該ドア開口３ａの前側半部を開閉するフロントドア１５と、後側半部を開閉するリヤドア１６とが配設されている。

上記フロントドア１５は、これの前縁部が上記フロントピラー１０に配置された上下一対のドアヒンジ１７，１７により車両幅方向に開閉可能に支持されている。

上記リヤドア１６は、上記クォータパネル１１に配置されたガイドレール１８により車両前後方向にスライド可能に支持されている。

上記フロントドア１５は、ドア本体１５ｃ及びウインドフレーム部１５ｄをプレス成形により一体に形成したドアアウタパネル２０ａとドアインナパネル２０ｂとの外縁部同士を結合した構造を有している。上記ドア本体１５ｃ内にはウインドフレーム部１５ｄの開口を開閉するウインドガラス２２が昇降可能に収容されている。

上記リヤドア１６は、フロントドア１５と同様に、ドア本体１６ｃ及びウインドフレーム部１６ｄをプレス成形により一体に形成したドアアウタパネル２３ａとドアインナパネル２３ｂとの外縁部同士を結合し、上記ドア本体１６ｃ内にウインドフレーム部１６ｄの開口を開閉するウインドガラス２５を昇降可能に収容した構造を有している。上記ドア本体１６ｃ内にはドアインナパネル２３ｂに溶接により接合されたドアリインホース２３ｄが配設されている。

ここで、上記フロントドア１５及びリヤドア１６は、ドア本体部に、該ドア本体部とは別体に形成されたウインドフレーム部を接続した、いわゆるサッシュドアタイプのものであってもよい。

上記フロントドア１５のドアインナパネル２０ｂの後壁２０ｃと、リヤドア１６のドアアウタパネル２３ａの前壁２３ｃとは、車両前後方向に所定隙間をあけて対向しており、フロントドア１５の後端部１５ａと、リヤドア１６の前端部１６ａとは車幅方向に重ね合わされている（図３参照）。この重ね合わせ部及び上記対向部がドア合わせ部ａとなっている。

上記フロントドア１５のドア本体１５ｃ内には、ベルトラインＬに沿って前後方向に延びるベルトラインリインホース２７が配置されている。該ベルトラインリインホース２７の前端部及び後端部は、それぞれ板金製のブラケット２７ａ，２７ｂを介してドアインナパネル２０ｂの内側壁に結合されている。車両側方から見ると、ベルトラインリインホース２７の前側のブラケット２７ａは上記フロントピラー１０と車幅方向に重なっている。

また上記フロントドア１５のドア本体１５ｃ内には、前後方向に延びるインパクトビーム２８が配置され、該インパクトビーム２８の前端部及び後端部は、それぞれブラケット２８ａ，２８ｂを介してドアアウタパネル２０ａの内側壁に結合されている。車両側方から見ると、上記インパクトビーム２８の前側のブラケット２８ａは、上記フロントピラー１０の上，下のドアヒンジ１７の中間部と車幅方向に重なっている。

上記リヤドア１６のドア本体１６ｃ内には、前後方向に延びるリヤインパクトビーム２９が配置され、該リヤインパクトビーム２９の前端部及び後端部は、それぞれブラケット２９ａ，２９ｂを介してドアアウタパネル２３ａの内側壁に結合されている。車両側方から見ると、上記リヤインパクトビーム２９の後側のブラケット２９ｂはクォータピラー１１と車幅方向に重なっている。

上記フロントドア１５内のドア合わせ部ａには、上下方向に延びる断面中空状のフロント補強パイプ３０が該フロンドドア１５の後壁２０ｃに近接するよう配設されている。また上記リヤドア１６内のドア合わせ部ａには、上記フロント補強パイプ３０と略平行に延びる断面中空状のリヤ補強パイプ３１が該リヤドア１６の前壁２３ｃに近接するよう配設されている。

上記リヤ補強パイプ３１は、リヤドア１６内のドアリインホース２３ｄに結合されている。該リヤ補強パイプ３１の上端部及び下端部は、それぞれブラケット３１ａ，３１ｂを介してドアインナパネル２３ｂの内側壁に結合されている。

車両側方から見ると、リヤ補強パイプ３１の上側のブラケット３１ａはルーフレール８と車幅方向に重なっており、下側のブラケット３１ｂはロッカパネル９と車幅方向に重なっている。また上記リヤ補強パイプ３１の下端部には、上記リヤインパクトビーム２９の前端部が連結されている。

上記リヤ補強パイプ３１は、上下方向中間部にて上側補強パイプ３２と、下側補強パイプ３３とに分割されている。該上側，下側補強パイプ３２，３３の分割部３１ｃは、溶接により接合されており、上記フロントシート７のシートバック７ｄの上端部に臨む位置に、換言すればベルトラインＬより上側に位置するよう設定されている。

上記上側補強パイプ３２の強度、剛性は、下側補強パイプ３３の強度，剛性より大きい値に設定されている。具体的には、材質あるいは板厚を変えることにより、下側補強パイプ３３の５倍程度の強度となっている。

上記フロント補強パイプ３０の上端部及び下端部は、それぞれブラケット３０ａ，３０ｂを介してドアインナパネル２０ｂの内側壁に結合されている。

車両側方から見ると、フロント補強パイプ３０の上側のブラケット３０ａはルーフレール８と車幅方向に重なっており、下側のブラケット３０ｂはロッカパネル９と車幅方向に重なっている。また上記フロント補強パイプ３０の下端部には、上記インパクトビーム２８の後端部が交差している。

上記フロント補強パイプ３０は、上下方向に上側補強パイプ３５と、下側補強パイプ３６とに分割されている。該上側，下側補強パイプ３５，３６の分割部３０ｃは、溶接により接合されており、上記フロントシート７のシートクッション７ｂの座面近傍に臨む位置に設定されている。具体的には、上記分割部３０ｃは、シートクッション７ｂの座面と略同じ高さに位置しており、これによりシートクッション７ｂに着座した乗員のヒップポイントに臨む位置となっている。

上記上側補強パイプ３５の強度、剛性は、下側補強パイプ３６の強度，剛性より大きい値に設定されている。具体的には、材質あるいは板厚を変えることにより、下側補強パイプ３６の５倍程度の強度となっている。

上記フロント補強パイプ３０の分割部３０ｃには、該分割部３０ｃを車外側から囲むように車内側に向って延びるブラケット４０が配置されている。

このブラケット４０は、フロント補強パイプ３０の分割部３０ｃを跨いで上下方向に延び、かつ該補強パイプ３０の車外側から前側及び後側を覆うように車内側に延びる断面略Ｕ字形状の半円筒部４０ａと、該半円筒部４０ａの内縁からそれぞれ前側，後側に突出する前，後フランジ部（内端部）４０ｂ，４０ｂとを有している。

上記ブラケット４０の半円筒部４０ａには、フロント補強パイプ３０が溶接により結合されている。上記ブラケット４０の前，後フランジ部４０ｂ，４０ｂは、ドアインナパネル２０ｂのドア内側壁に溶接により結合されている。

これによりブラケット４０とドアインナパネル２０ｂとで、上記分割部３０ｃを囲む筒状の閉断面ｂが形成されている。また側面衝突時に、上記ブラケット４０の前，後フランジ部４０ｂが、補強パイプ３０より先にシートフレーム７ａに当接するようになっている。なお、図示していないが、上記ドアインナパネル２０ｂの車内側壁には、弾性を有する内装部材からなるパッドが貼着されており、側面衝突時には、正確には上記パッドが上記シートフレーム７ａに当接することとなる。

図５，図６に示すように、側面衝突によってフロントドア１５に衝撃力Ｆが作用すると、フロント補強パイプ３０の下側補強パイプ３６が分割部３０ｃを折れ点として車内側に折れ曲がることにより、及びこの折れ変形部がシートフレーム７ａに当接して該シートフレーム７ａを車内側に押し倒すことにより、衝撃エネルギーが吸収される。この場合、上側補強パイプ３５は、ルーフレール８との接続部を支点に直線状態を保ったまま車内側に入り込むこととなり、車室への影響が回避される。

一方、上記衝撃力Ｆによって、ブラケット４０が補強パイプ３０より先にシートフレーム７ａに当接して踏ん張ることから、フロントドア１５の断面崩れが回避される。

本実施形態によれば、フロントドア１５内のドア合わせ部ａの近傍に、上下方向に延びる断面中空状の補強パイプ３０を配置したので、従来の大型のドアリインホースを配置する場合に比べて材料コスト及び重量を低減できる。これにより、車体幅寸法及び車室幅寸法に制約のある小型自動車に採用する場合のコスト，車体重量への影響を回避でき、かつ設計に対する自由度を向上できる。

本実施形態では、フロント補強パイプ３０を上側補強パイプ３５と下側補強パイプ３６とに分割し、両パイプ３５，３６の分割部３０ｃをシートクッション７ｂの座面に臨むよう位置させ、さらに補強パイプ３０の分割部３０ｃに該分割部３０ｃを囲むように車内側に向って延びるブラケット４０を結合し、該ブラケット４０の前，後フランジ部４０ｂ，４０ｂをドアインナパネル２０ｂに閉断面ｂなすよう結合したので、側面衝突時に補強パイプ３０が分割部３０ｃにて折れ変形することにより、衝撃荷重を吸収することとなる。また上記分割部３０ｃに結合されたブラケット４０がシートフレーム７ａに当接してシートクッション７ｂを車室内側に押すことによっても上記衝撃荷重を吸収する。その結果、安定した変形モードが得られ、側面衝突時に車体全体が移動するのを防止できる。

また、仮に上記補強パイプ３０の折れ変形部が乗員の腰付近にまで及んだ場合でも、ドアインナパネル２０ｂの内面には弾性を有するパッドが貼着されているので、乗員への荷重はそれほど大きくならない。

本実施形態では、上側補強パイプ３５の強度，剛性を、下側補強パイプ３６より大きくしたので、側面衝突時に、下側補強パイプ３６の分割部３０ｃでの折れ変形を確実に誘発することができ、上側補強パイプ３５が変形して車室６内に侵入するのを防止できる。

ここで、上記実施形態では、フロント補強パイプ３０をフロントドア１５に配置したが、本発明は、フロント補強パイプ３０とリヤ補強パイプ３１との配置関係を逆にしてもよい。即ち、フロント補強パイプ３０をリヤドア１６側に配置し、リヤ補強パイプ３１をフロントドア１５側に配置してもよい。またフロント補強パイプ３０をフロントドア１５，リヤドア１６の両方に配置してもよい。

上記実施形態では、リヤドア１６を前後方向にスライド可能のスライドタイプとしたが、本発明は、リヤドアをクォータピラーにより枢支し、フロントドアとで車幅方向に開閉させる、いわゆる観音開きタイプのものとしてもよい。

本発明の一実施形態による自動車の車体側部の側面図である。 上記車体側部に配設されたフロントドア，リヤドアの側面図である。 上記フロントドア，リヤドアのドア合わせ部の断面図（図２のIII-III 線断面図）である。 上記フロントドア，リヤドアが配設された自動車の側面図である。 車両側面衝突時のフロンドアの変形モードを示す模式図である。 車両側面衝突時のフロンドアの変形モードを示す模式図である。

符号の説明

１ 自動車
３ サイドパネル（車体側部）
３ａ ドア開口
７ｂ シートクッション
１５ フロントドア
１６ リヤドア
２０ｂ ドアインナパネル
３０ フロント補強パイプ（補強部材）
３０ｃ 分割部
３５ 上側補強パイプ（上側補強部材）
３６ 下側補強パイプ（下側補強部材）
４０ ブラケット
４０ｂ 前，後フランジ部（内端部）
ａ ドア合わせ部
ｂ 閉断面

Claims (2)

1. 車体側部に形成された１つのドア開口を、該ドア開口の前側部分に配設されたフロントドアと後側部分に配設されたリヤドアとで開閉するようにした自動車のドア構造であって、
   上記フロントドア内又はリヤドア内の少なくとも一方のドア合わせ部に、上下方向に延びる断面中空状の補強部材を配置し、
   該補強部材を、上下方向に少なくとも上側補強部材と下側補強部材とに分割し、該上側，下側補強部材の分割部をシートクッションの座面近傍に臨むよう位置させ、
   上記補強部材の分割部に、該分割部を車外側から囲むように車内側に向って延びるブラケットを結合するとともに、該ブラケットの内端部をドアインナパネルに閉断面なすよう結合したことを特徴とする自動車のドア構造。
2. 請求項１において、上記上側補強部材の強度，剛性は、下側補強部材の強度，剛性より大きい値に設定されていることを特徴とする自動車のドア構造。

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