JP5923907B2

JP5923907B2 - 車両用ドアフレーム

Info

Publication number: JP5923907B2
Application number: JP2011206034A
Authority: JP
Inventors: 康治吉田; 知志澤谷
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2031-09-21
Also published as: JP2013067232A

Description

本発明は、車両の開口に装着される車両用ドアフレームに関するものである。

従来、車両用ドアフレームとして種々のものが提案されている。例えば特許文献１では、ドアフレームが一枚の板材からロール成形により形成され、ドアフレームのフロントピラー部からルーフピラー部にかけて、車両幅方向の厚みを徐々に薄くし、センタピラー部の車両幅方向の厚みを下方から上方にかけて徐々に薄くしているものがある（例えば特許文献１参照）。

特開平７−３２９５７２号公報

しかしながら、特許文献１の車両用ドアフレームでは、ドアフレームを形成する板材の厚みを変更してドアフレームの軽量化を図る場合において、板材の厚みが一定である為、板材の厚みを薄くするとドアフレームの剛性が板材の厚みに比例して低下する問題がある。

本発明は上記問題点に鑑みて成されたものであり、ドアフレームの剛性を維持するとともにドアフレームを軽量化する車両用ドアフレームを提供することを目的とする。

本発明の第１の課題解決手段は、ガラスランを収納するガラスラン収納部と、ウェザストリップを保持するウェザストリップ保持部と、車両外側の意匠面を形成するガーニッシュと、前記ガラスラン収納部と前記ウェザストリップ保持部に挟まれる第１平面部と、前記第１平面部から屈曲して延びる内側壁部と、前記内側壁部から屈曲して外方に延びる後側壁部と、前記後側壁部から屈曲して前記ガラスラン収納部に延びる外側壁部との内部に中空空間を持つ中空部と、を一体として有する一枚の長尺状の板材から形成されるフレーム部材を備える車両用ドアフレームであって、前記板材は、前記板材の短手方向の両側端に長手方向に沿って延びる第１薄肉部及び第２薄肉部と、第１薄肉部及び第２薄肉部との間において該第１薄肉部及び第２薄肉部よりも肉厚に設定された中央部とからなり、前記第１薄肉部は、前記第１平面部を形成し、前記中央部は、前記第１平面部から連続する前記中空部と該中空部から連続する前記ガラスラン収納部と該ガラスラン収納部から連続する前記ガーニッシュを形成し、前記第２薄肉部は、前記ガーニッシュから連続する前記ウェザストリップ保持部を形成する構成である。

本発明の第２の課題解決手段は、前記第１薄肉部及び第２薄肉部の板厚は、前記中央部の板厚の５分の３以下である構成である。

本発明の車両用ドアフレームでは、フレーム部材を形成する板材に板材の短手方向の中央の厚みより薄い第１薄肉部及び第２薄肉部が形成される。これにより板材を軽量化することができ、ドアフレームを軽量化することができる。また、フレーム部材を構成する部位の中で剛性を落としてもドアフレームの機能を満足できる部位が第１薄肉部及び第２薄肉部により形成されている。これによりドアフレームの剛性を維持しながらドアフレームを軽量化することができる。

また、第１薄肉部及び第２薄肉部の板厚は、板材の中央の板厚の５分の３であり、第１薄肉部及び第２薄肉部の板厚を板材の中央の板厚と比較して更に薄くすることができ、ドアフレームの重量を更に軽量化することができる。

車両の前ドアの正面図。フレーム部材を形成する板材の斜視図。本発明の実施形態を示すＡ−Ａ断面図。

以下に本発明の第１の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

尚、以降において、車両前方向を単に「前方」、車両後方を単に「後方」、鉛直方向上方を単に「上方」、及び鉛直方向下方を単に「下方」と称する。また、車両幅方向内側を単に「内側」、車両幅方向外側を単に「外側」と称する。

図１に示すように、前ドア１は、車両本体に対して開閉可能に取り付けられるドア本体２と、ドア本体２の上部に連結されるドアフレーム３（車両用ドアフレーム）と、ドア本体２及びドアフレーム３に対して上下方向に変位可能に設けられる窓ガラス４とからなる。ドアフレーム３は、ドア本体２の後端に連結されるとともに斜め後上方に延びる縦枠部３ａと、縦枠部３ａの上端部に連結されて前方に延び、その前端から徐々に斜め前下方に延びる上枠部３ｂとを有している。上枠部３ｂは、ドア本体２の前端に連結されている。

ドアフレーム３は、図２に示す一枚の長尺状の板材１０をロール成形することにより形成される。板材としては、鉄系材料からなるものを用いる。板材１０は、長手方向Ｌに沿って短手方向Ｗ両側に第１薄肉部１１と第２薄肉部１２が形成され、長手方向Ｌの断面形状が凸形状となっている。第１薄肉部１１及び第２薄肉部１２の板厚Ｈ１は、板材１０の短手方向Ｗの中央部１３の板厚Ｈ２の５分の３に設定されており、具体的には、第１薄肉部１１及び第２薄肉部１２の板厚Ｈ１が０．６ｍｍ、中央部１３の板厚Ｈ２が１．０ｍｍである。なお、第１薄肉部１１、第２薄肉部１２及び中央部１３は、それぞれ一定の板厚を有する。

次に、図３を参照して、本実施形態のドアフレーム３の断面構造について説明する。図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。ドアフレーム３は、フレーム部材２０により構成される。フレーム部材２０は、フレーム部材２０の内側において、前外方から後内方に向けて、すなわち図中Ｄ方向に向けて延びる第１平面部２１、第１平面部２１の内側端から屈曲して後方に延びる内側壁部２２、及び内側壁部２２の後側端から屈曲して外方に延びる後側壁部２３、後側壁部２３の外側端から屈曲して前方に延びる外側壁部２４を有している。ここで、第１平面部２１は、板材１０の第１薄肉部１１にて形成される。これら第１平面部２１、内側壁部２２、後側壁部２３、外側壁部２４によって、内部に中空空間を持つ中空部３３が構成される。外側壁部２４の前側端は、Ｄ方向における第１平面部２１の略中央位置において第１平面部２１の後端面に当接している。また、外側壁部２４は、前側部分が内側に凹設された係止凹部２５が形成される。また、外側壁部２４の前側端部から屈曲してＤ方向に沿って前外方に延びる第２平面部２６、第２平面部２６の外側端から屈曲して後方に延びる後側基部２７が形成される。また、第２平面部２６の前側面は、第１平面部２１の後側面と当接する。これにより、ガラスラン収納部４０は、外側壁部２４、係止凹部２５、第２平面部２６、後側基部２７とで構成され、図示しないガラスランが取り付けられる。

フレーム部材２０の外側には、後側基部２７と、後側基部２７の後側端において時計回りに１８０度屈曲して前方に延びる意匠面部２８、意匠面部２８の前側端において時計回りに１８０度屈曲して後方に延びる前側基部２９が形成される。ちなみに、前側基部２９には、前側基部２９の前後方向における中央位置にて内側に突出する突出部３０を有している。また、後側基部２７及び前側基部２９の外側面は意匠面部２８の内側面に当接している。これにより、ガーニッシュ４１は、後側基部２７、意匠面部２８、前側基部２９とで構成され、車両外側の意匠面を形成する。

フレーム部材２０の前側には、前側基部２９の後側端から屈曲して内側に延びるとともに略平面状をなす第３平面部３１が第１平面部２１の前側面と当接して形成される。つまり、第１薄肉部１１にて形成される第１平面部２１は、第２平面部２６と第３平面部３１とに挟まれる位置に形成される。また、第３平面部３１は、Ｄ方向において第２平面部２６の内側端と同一の位置において屈曲して前方に延び、更にその前側端にて屈曲して前外方に延びる係止部３２を有する。また、前側基部２９、突出部３０、第３平面部３１、係止部３２は板材１０の第２薄肉部１２により形成され、ウェザストリップを取り付ける為のウェザストリップ保持部４２は、これらの前側基部２９、突出部３０、第３平面部３１、係止部３２とで構成される。つまり、ウェザストリップ保持部４２は、第２薄肉部１２により形成される。このウェザストリップ保持部４２とガラスラン収納部４０に挟まれる位置に第１薄肉部１１にて形成される第１平面部２１が形成される。

次に、本実施形態の製造工程について説明する。

フレーム部材２０は、一つの工程において圧延加工、曲げ加工の順に加工が行われて形成される。まずは、図２に示すように圧延加工では、一枚の板材１０を熱間圧延することにより長手方向Ｌの断面が凸形状の板材１０が形成される。具体的には、一定の板厚Ｈ２を有する加工前の板材１０の短手方向Ｗ両側に長手方向Ｌに沿って第１薄肉部１１及び第２薄肉部１２を有するものとして形成される。また、第１薄肉部１１及び第２薄肉部１２は一定の板厚Ｈ１で形成される。なお、長手方向Ｌの断面形状が板材１０の全体に亘り凸形状となっている為、板材１０の全体の説明を省略する。

次に、曲げ加工工程では、一枚の長尺状の板材１０をロール成形することにより、フレーム部材２０を形成する。具体的には、フレーム部材２０は、中空部３３と、ガラスラン収納部４０と、ガーニッシュ４１と、ウェザストリップ保持部４２とを一体として有するものとして形成される。ここで、第１薄肉部１１は、ガラスラン収納部４０とウェザストリップ保持部４２とに挟まれる位置に形成され、ウェザストリップ保持部４２は、第２薄肉部１２にて形成される。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。

（１）本発明の車両用ドアフレームでは、フレーム部材２０を形成する板材１０に板材１０の短手方向Ｗの中央部１２の板厚Ｈ２より薄い第１薄肉部１１及び第２薄肉部１２が形成される。これにより板材１０を軽量化することができ、ドアフレーム３を軽量化することができる。また、フレーム部材２０を構成する部位の中で剛性を落としてもドアフレーム３の機能を満足できる部位が第１薄肉部１１及び第２薄肉部１２により形成されている。これによりドアフレーム３の剛性を維持しながらドアフレーム３を軽量化することができる。

（２）ドアフレーム３は、板材１０のロール成形により形成される為、大量生産が可能となり製造コストを低減することができる。

（３）圧延加工と曲げ加工を一つの工程で行うことができる為、加工時間の短縮、製造スペースを縮小することができ、製造コストの低減が可能となる。

（４）第１薄肉部１１及び第２薄肉部１３の板厚Ｈ１は、板材１０の中央部１３の板厚Ｈ２の５分の３であり、第１薄肉部１１及び第２薄肉部１２の板厚Ｈ１を板材１０の中央部１３の板厚Ｈ２と比較して更に薄くすることができ、ドアフレーム３の重量を更に軽量化することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。

・上記実施形態では、第１薄肉部１１と第２薄肉部１２の板厚Ｈ１は等しく設定されているが、中央部１３の板厚Ｈ２より薄ければ第１薄肉部１１と第２薄肉部１２の板厚Ｈ１が異なる設定でも良い。

・上記実施形態では、板材１０を鉄系材料からなるものにしているが、アルミニウム系材料からなるものとしても良い。

３ドアフレーム
１０板材
１１第１薄肉部
１２第２薄肉部
１３中央部
２０フレーム部材
４０ガラスラン収納部
４１ガーニッシュ
４２ウェザストリップ保持部
Ｈ１板厚
Ｈ２板厚

Claims

ガラスランを収納するガラスラン収納部と、
ウェザストリップを保持するウェザストリップ保持部と、
車両外側の意匠面を形成するガーニッシュと、
前記ガラスラン収納部と前記ウェザストリップ保持部に挟まれる第１平面部と、
前記第１平面部から屈曲して延びる内側壁部と、前記内側壁部から屈曲して外方に延びる後側壁部と、前記後側壁部から屈曲して前記ガラスラン収納部に延びる外側壁部との内部に中空空間を持つ中空部と、
を一体として有する一枚の長尺状の板材から形成されるフレーム部材を備える車両用ドアフレームであって、
前記板材は、前記板材の短手方向の両側端に長手方向に沿って延びる第１薄肉部及び第２薄肉部と、第１薄肉部及び第２薄肉部との間において該第１薄肉部及び第２薄肉部よりも肉厚に設定された中央部とからなり、
前記第１薄肉部は、前記第１平面部を形成し、
前記中央部は、前記第１平面部から連続する前記中空部と該中空部から連続する前記ガラスラン収納部と該ガラスラン収納部から連続する前記ガーニッシュを形成し、
前記第２薄肉部は、前記ガーニッシュから連続する前記ウェザストリップ保持部を形成する車両用ドアフレーム。
請求項１に記載の車両用ドアフレームにおいて、
前記第１薄肉部及び前記第２薄肉部の板厚は、前記中央部の板厚の５分の３であることを特徴とする車両用ドアフレーム。