JP2012106622A

JP2012106622A - 車両用ドア構造

Info

Publication number: JP2012106622A
Application number: JP2010257128A
Authority: JP
Inventors: Shigenobu Miyaji; 重信宮地
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2010-11-17
Publication date: 2012-06-07

Abstract

【課題】所要のエネルギ吸収性能を確保しつつドア構造としての設計自由度を向上することができる車両用ドア構造を得る。
【解決手段】車両用サイドドア構造１０は、サイドドア本体１４と、サイドドア本体１４を車室内側から覆うドアトリム１６と、サイドドア本体１４とドアトリム１６との間における車両用シートにオーバラップする部分に設けられたドアスピーカ２２とを備える。ドアスピーカ２２は、車室に向けて音を発する機能と、サイドドア本体１４に入力された側面衝突のエネルギを吸収する機能とを果たすように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両に適用される車両用ドア構造に関する。

サイドドアの内装用ライニングにおける乗員の腰部に対応する位置の裏面に、側面衝突のエネルギを吸収するための衝撃吸収パッドを設ける技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−６９３４７号公報

しかしながら、単一機能の衝撃吸収パッドを設ける構成では、ドアの設計自由度を向上する観点から改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮して、所要のエネルギ吸収性能を確保しつつドア構造としての設計自由度を向上することができる車両用ドア構造を得ることが目的である。

請求項１記載の発明に係る車両用ドア構造は、サイドドア本体と、前記サイドドア本体を車室内側から覆うドアトリムと、前記サイドドア本体と前記ドアトリムとの間における側面視で乗員着座用のシートにオーバラップする部分に設けられ、車室に向けて音を発する機能と、前記サイドドア本体に入力された側面衝突のエネルギを吸収する機能とを果たすように構成されたスピーカと、を備えている。

請求項１記載の車両用ドア構造では、サイドドア本体に側面から衝突体が衝突すると、その衝突エネルギの一部がスピーカの変形や破壊によって吸収される。これにより、所要のエネルギ吸収が果たされる。ここで、エネルギ吸収部材として機能するようにスピーカを配置したので、スピーカとしての発音機能とエネルギ吸収部材としてエネルギ吸収機能とが集約され、ドア構造としての設計上の制約が少なくなる。

このように、請求項１記載の車両用ドア構造では、所要のエネルギ吸収性能を確保しつつドア構造としての設計自由度を向上することができる。

請求項２記載の発明に係る車両用ドア構造は、請求項１記載の車両用ドア構造において、前記スピーカは、前記ドアトリムに固定されている。

請求項２記載の車両用ドア構造では、スピーカがドアトリムに固定されているので、サイドドア本体に入力された衝撃のエネルギを、スピーカにて効果的に吸収することができる。

請求項３記載の発明に係る車両用ドア構造は、請求項１又は請求項２記載の車両用ドア構造において、前記スピーカは、前記サイドドア本体と前記ドアトリムとの間における車両前後方向の後部でかつ車両上下方向の下部に配置されており、前記スピーカに対する車両前後方向の前側に、車載品を収納する収納部が設けられている。

請求項３記載の車両用ドア構造では、スピーカとエネルギ吸収部材とが別個に設けられた構成と比較して、サイドドア本体の後下部に設けられたスピーカの前方に大きな収納部を設けることができる。

以上説明したように本発明に係る車両用ドア構造は、所要のエネルギ吸収性能を確保しつつドア構造としての設計自由度を向上することができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係る車両用ドア構造の要部を示す、図３の１−１線に沿った断面図である。（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る車両用ドア構造を構成するドアスピーカによるエネルギ吸収過程を模式的に示す図である。（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る車両用ドア構造が適用された自動車のサイドドアを示す側面図、（Ｂ）は比較例に係るサイドドアを示す側面図である。本発明の第２の実施形態に係る車両用ドア構造の要部を示す、図１に対応する断面図である。（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る車両用ドア構造を構成するドアスピーカによるエネルギ吸収過程を模式的に示す図である。

本発明の第１の実施形態に係る車両用ドア構造としての車両用サイドドア構造１０について、図１〜図３に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＩＮ、及び矢印ＯＵＴは、それぞれ車両用サイドドア構造１０が適用された自動車の前方向（進行方向）、上方向、車幅方向の内側、及び外側を示している。以下の説明で上下、前後の方向を用いるときは、特に断りのない限り、車両上下方向の上下、車両前後方向の前後を示すものとする。

図３（Ａ）には、車両用サイドドア構造１０が適用されたフロントのサイドドア１２が車室内側から見た側面図にて示されている。また、図１には、図３（Ａ）の１−１線に沿った断面図が示されている。これらの図に示される如く、サイドドア１２は、サイドドア本体１４と、サイドドア本体１４を車室内側から覆う内装部材であるドアトリム１６とを備えている。

サイドドア本体１４は、アウタパネル１８とインナパネル２０との周縁部をヘミング加工等により接合することで車幅方向に偏平の中空構造体として形成されている。サイドドア本体１４内の下部におけるアウタパネル１８側には、補強部材としてのインパクトビーム２５が設けられている。また、サイドドア本体１４とドアトリム１６との間には、空間Ｒが形成されている。

この空間Ｒ内には、図１に示される如くドアスピーカ２２が設けられている。図３（Ａ）に示される如く、ドアスピーカ２２は、サイドドア１２における後下部に配置されている。すなわち、ドアスピーカ２２は、側面視で車両用シート２４（の図示しないシートクッションフレーム）にオーバラップする位置に配置されている。車両用シート２４が前後にスライドする構成にあっては、車両用シート２４のスライド位置に依らず、ドアスピーカ２２が車両用シート２４にオーバラップする配置とされている。

図１に示される如く、ドアスピーカ２２は、スピーカボックス２６と、フレーム２８と、エッジ３０及びダンパ３２を介してフレーム２８に支持されたコーン紙３４と、コーン紙３４を振動させるボイスコイル（磁石）３６とを主要部として構成されている。ドアスピーカ２２は、ボイスコイル３６がコーン紙３４を振動させることで発音する構成とされている。スピーカボックス２６は、その内部に他の構成部品を収容している。

そして、この実施形態では、スピーカボックス２６は、フレーム２８をコーン紙３４側とは反対側から覆う背板３８を備えている。背板３８は、コニカル形状のフレーム２８の中央部分（周縁側を除く部分）に近接しており、車幅方向外側からの荷重によって、スピーカボックス２６の周壁４０におけるフレーム２８と背板３８との間に位置する部分４０Ａが潰れると、フレーム２８を車幅方向内側に押圧するように構成されている。この押圧によりフレーム２８が変形（不可逆変形）又は破断されると、該変形又は破断に要するエネルギが吸収されるようになっている。なお、背板３８は、スピーカを成立させる制約の範囲内でできるだけフレーム２８に近接される構成とされており、スピーカとしての要求が満たされればフレーム２８に接触して構成されても良い。

また、この実施形態では、ドアスピーカ２２は、ドアトリム１６に固定されている。具体的には、スピーカボックス２６の周縁から上下に張り出されたフランジ４２が、ドアトリム１６から車幅方向外向きに突出された複数のビスボス４４に突き当てられた状態で、サイドドア本体１４側から各ビスボス４４にそれぞれビス４６がねじ込まれることで、ドアスピーカ２２がドアトリム１６に固定されている。

この固定状態でドアスピーカ２２の背板３８は、サイドドア本体１４のインナパネル２０との間に車幅方向の隙間Ｇが形成されている。この隙間Ｇによって、ドアトリム１６に固定されるドアスピーカ２２の寸法誤差や組み付け誤差が吸収されるようになっている。また、スピーカボックス２６のドアトリム１６側の周縁部と該ドアトリム１６との間は、コーキングスポンジによって全周に亘ってシールされている。

図３（Ａ）に示される如く、サイドドア１２は、ドアスピーカ２２の前方に配置された収納部としてのドアポケット４８を有する。ドアポケット４８は、前後方向に長い開口部４８Ａを有しており、例えば地図や本などの比較的大型の車載品を収納可能とされている。サイドドア１２においては、ドアポケット４８の上方に各種スイッチが設けられたスイッチベース５０が配設されており、さらに、スイッチベース５０の上方にサイドドア１２の開閉のためのインサイドハンドル５２が配設されている。

次に、第１の実施形態の作用を説明する。

上記構成の車両用サイドドア構造１０がサイドドア１２に適用された自動車では、車載オーディオ装置や車載ラジオ等の音がドアスピーカ２２により車室内に発せられる。

この自動車のサイドドア１２に衝突体が側方から衝突すると、図２（Ａ）に示される如く、スピーカボックス２６の背板３８にサイドドア本体１４から衝撃荷重Ｆが入力される。この荷重によってスピーカボックス２６の周壁４０におけるフレーム２８と背板３８との間に位置する部分４０Ａが車幅方向に（軸力で）潰れ、第１次のエネルギ吸収が果たされる。

次いで、上記部分４０Ａが潰れることで、図２（Ｂ）に示される如く背板３８がフレーム２８に当接しつつ該フレーム２８を車幅方向内向きに押圧する。そして、この押圧の荷重がフレーム２８の耐力を上回ると、フレーム２８は周縁側で破断され、第２次のエネルギ吸収が果たされる。

さらに、ドアトリム１６が車両用シート２４（のシートクッションフレーム）に当接すると、周壁４０がさらに潰れて第３のエネルギ吸収が果たされつつ、車両用シート２４への荷重伝達が果たされる。

以上により、車両用サイドドア構造１０では、側面衝突のエネルギの一部がドアスピーカ２２の破壊によって吸収される。このように、ドアスピーカ２２がスピーカとしての発音機能と、エネルギ吸収部材としての機能とを果たすため、換言すれば、発音機能とエネルギ吸収機能とがドアスピーカ２２に集約されているため、これらの機能を異なる部材で果たす構成と比較してサイドドア１２の設計自由度の向上に寄与する。

例えば、図３（Ｂ）に示される比較例に係るサイドドア１００は、発音機能を果たすスピーカ１０２が前下部に配置されると共に、エネルギ吸収機能を果たすエネルギ吸収パッド１０４が後下部に配置されているので、ドアトリムのレイアウトに制約を受ける。この比較例では、ドアポケット４８の如き大型の収納部を設けることができず、スピーカ１０２とエネルギ吸収パッド１０４との間に小型のペットボトルホルダ１０６が１つだけ設けられている。

これに対して車両用サイドドア構造１０では、上記の通りドアスピーカ２２をサイドドア１２の後下部に配置して発音機能とエネルギ吸収機能とを集約したので、サイドドア１００と比較してサイドドア１２の設計自由度が高い。

また、車両用サイドドア構造１０では、ドアスピーカ２２がドアトリム１６に固定されているので、該ドアスピーカ２２によって所要のエネルギ吸収性能を確保することができる。すなわち、ドアスピーカ２２がサイドドア本体１４に追従せずにサイドドア本体１４からの荷重を受ける配置であるため、ドアスピーカ２２がインナパネル２０に固定される構成と比較して、側面衝突の初期からエネルギ吸収を果たすことができる。

さらに、車両用サイドドア構造１０では、上記の通りサイドドア１００との比較で大型のドアポケット４８を得ることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。なお、上記第１の実施形態の構成と基本的に同一の部品、部分については、上記第１の実施形態の構成と同一の符号を付して説明を省略する。

図４には、本発明の第２の実施形態に係る車両用サイドドア構造６０が図１に対応する断面にて示されている。この図に示される如く、車両用サイドドア構造６０は、スピーカボックス２６を備えたドアスピーカ２２に代えて、スピーカボックス６４を備えたドアスピーカ６２を備えている点で、第１の実施形態に係る車両用サイドドア構造１０とは異なる。

スピーカボックス６４は、背板６６からフレーム２８の周縁部に向けて突出されたリブ６８を有する。リブ６８は、フレーム２８の周縁に沿って連続的又は断続的な環状を成すように１つ又は複数設けられている。リブ６８は、車幅方向外側からの荷重によって、スピーカボックス２６の周壁４０におけるフレーム２８と背板６６との間に位置する部分４０Ａが潰れると、フレーム２８の周縁を押圧して破断させるように構成されている。リブ６８は、フレーム２８に近接される構成とされており、フレーム２８に接触して構成されても良い。車両用サイドドア構造６０の他の構成は、車両用サイドドア構造１０の対応する構成と同じである。

したがって、第２の実施形態に係る車両用サイドドア構造６０によっても、基本的に第１の実施形態に係る車両用サイドドア構造１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。

補足すると、車両用サイドドア構造６０では、図５（Ａ）に示される如く、スピーカボックス２６の背板６６にサイドドア本体１４から衝撃荷重が入力されると、周壁４０におけるフレーム２８と背板６６との間に位置する部分４０Ａが車幅方向に（軸力で）潰れ、第１次のエネルギ吸収が果たされる。次いで、図５（Ｂ）に示される如くリブ６８がフレーム２８の周縁部に当接しつつ該フレーム２８の周縁部を車幅方向内向きに押圧する。そして、この押圧の荷重がフレーム２８の耐力を上回ると、フレーム２８はリブ６８が当接している周縁側で破断され、第２次のエネルギ吸収が果たされる。その後は、第１の実施形態と同様に、周壁４０がさらに潰れて第３のエネルギ吸収が果たされつつ、車両用シート２４への荷重伝達が果たされる。

また、車両用サイドドア構造６０では、リブ６８にてフレーム２８を破断させる構成であるため、該フレーム２８の破断タイミングや破断箇所の設定が容易で、安定したエネルギ吸収を果たすことに寄与する。

なお、上記した各実施形態では、フロントのサイドドア１２に本発明が適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、リヤのサイドドア（スライドドア等を含む）に本発明を適用しても良い。

また、上記した各実施形態では、ドアスピーカ２２、６２の前方に大型のドアポケット４８が配置された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、複数の小型又は中型の収納部を適宜組み合わせてドアスピーカ２２等の前方に配置しても良い。

その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で各種変更して実施することが可能である。

１０車両用サイドドア構造
１２サイドドア
１４サイドドア本体
１６ドアトリム
２２ドアスピーカ（スピーカ）
２４車両用シート（乗員着座用のシート）
４８ドアポケット（収納部）
６０車両用サイドドア構造
６２ドアスピーカ（スピーカ）

Claims

サイドドア本体と、
前記サイドドア本体を車室内側から覆うドアトリムと、
前記サイドドア本体と前記ドアトリムとの間における側面視で乗員着座用のシートにオーバラップする部分に設けられ、車室に向けて音を発する機能と、前記サイドドア本体に入力された側面衝突のエネルギを吸収する機能とを果たすように構成されたスピーカと、
を備えた車両用ドア構造。
前記スピーカは、前記ドアトリムに固定されている請求項１記載の車両用ドア構造。
前記スピーカは、前記サイドドア本体と前記ドアトリムとの間における車両前後方向の後部でかつ車両上下方向の下部に配置されており、
前記スピーカに対する車両前後方向の前側に、車載品を収納する収納部が設けられている請求項１又は請求項２記載の車両用ドア構造。