JP2017100509A

JP2017100509A - 車両用ドアヒンジ部構造

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Publication number: JP2017100509A
Application number: JP2015233598A
Authority: JP
Inventors: 拓也大島; Takuya Oshima; 達則森; Tatsunori Mori
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2017-06-08
Anticipated expiration: 2035-11-30
Also published as: JP6597234B2

Abstract

【課題】側面衝突時にサイドドアの変形を抑制することができる車両用ドアヒンジ部構造を得る。【解決手段】フロントピラー１２の外側縦壁部１２Ａに第一ヒンジブラケット５２が固定され、サイドドア２２のヒンジ取付部２２Ｈに第二ヒンジブラケット５４が固定されている。第一ヒンジブラケット５２と第二ヒンジブラケット５４とは、ヒンジピン５６によって連結されて車両上下方向の軸回りに相対回転可能となっている。第一ヒンジブラケット５２は、フロントピラー１２の外側縦壁部１２Ａに固定された取付基部６２と、ヒンジピン５６が挿通されている延出部６４とが、車両平面視でＬ字状を成している。延出部６４は、車両平面視で取付基部６２においてドア開口部２０の側とは反対側の端部を含む部位から車両幅方向外側に延出されている。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用ドアヒンジ部構造に関する。

下記特許文献１には、自動車の側部においてヒンジを介してドアをピラーに取り付けた構造が開示されている。この構造について簡単に説明すると、ヒンジは、ピラーアウタの外側面部に固定されたボディ側のヒンジブラケットと、ドアインナパネルの前面部に固定されたドア側のヒンジブラケットと、これらのヒンジブラケットを連結するヒンジピンと、を備える。ここで、ボディ側のヒンジブラケットは、車両平面視で略Ｌ字状とされている。より具体的には、このボディ側のヒンジブラケットは、ピラーアウタの外側面部に固定された取付基部と、当該取付基部のうち車両平面視でドア開口部の側の端部から車両幅方向外側に延出されて先端部側にヒンジピンが挿通されている延出部と、を備える。

特開２００８−２６５６９３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された先行技術による場合、側面衝突時にドアを車室内側へ変形させようとする衝突荷重が作用すると、ヒンジに応力が集中してしまう。そして、ヒンジに応力が集中することで、ヒンジの変形量が大きくなってしまうと、ドアの車室内側へ変形を抑制するうえで不利になる。

本発明は、上記事実を考慮して、側面衝突時にサイドドアの変形を抑制することができる車両用ドアヒンジ部構造を得ることが目的である。

請求項１に記載する本発明の車両用ドアヒンジ部構造は、車両側部のドア開口部の縁側で車両上下方向に沿って配置されたピラーの車両幅方向外側の側壁部に固定された第一ヒンジブラケットと、前記ドア開口部を開閉するサイドドアのヒンジ取付部に固定された第二ヒンジブラケットと、前記第一ヒンジブラケットと前記第二ヒンジブラケットとを車両上下方向の軸回りに相対回転可能に連結するヒンジピンと、を有し、前記第一ヒンジブラケットは、前記ピラーの車両幅方向外側の側壁部に固定された取付基部と、前記取付基部と共に車両平面視でＬ字状を成すと共に前記ヒンジピンが挿通されている延出部と、を備えると共に、前記延出部は、車両平面視で前記取付基部において前記ドア開口部の側とは反対側の端部を含む部位から車両幅方向外側に延出されている。

上記構成によれば、第一ヒンジブラケットと第二ヒンジブラケットとが、ヒンジピンによって連結されて車両上下方向の軸回りに相対回転可能となっているので、サイドドアを回動させてドア開口部を開閉することができる。第一ヒンジブラケットは、ピラーの車両幅方向外側の側壁部に固定された取付基部と、ヒンジピンが挿通されている延出部とが、車両平面視でＬ字状を成している。ここで、延出部は、車両平面視で取付基部においてドア開口部の側とは反対側の端部を含む部位から車両幅方向外側に延出されている。このため、取付基部の車両幅方向外側の対向部にサイドドアの一部が配置されるので、車両側面視でピラーの車両幅方向外側の側壁部とサイドドアとのラップ量を大きく確保することができる。

したがって、側面衝突時には、その際の衝突荷重によってサイドドアが車両幅方向内側へ変位すると、サイドドアがピラーの車両幅方向外側の側壁部に支持されるので衝突荷重がサイドドアからピラーに伝達される。また、これにより、第一ヒンジブラケットの延出部の先端部側の部位をドア開口部に臨む車室内側へ向けて変位させようとする荷重が抑えられ、第一ヒンジブラケットの変形が抑えられる。その結果、サイドドアの車両幅方向内側への変位が効果的に抑えられる。

以上説明したように、本発明の車両用ドアヒンジ部構造によれば、側面衝突時にサイドドアの変形を抑制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ヒンジ部構造が適用された車両側部の一部（前部）を示す側面図である。図１の２−２線に沿って切断した状態を拡大して示す拡大平断面図である。本発明の第２の実施形態に係る車両用ドアヒンジ部構造の要部を示す平断面図である。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る車両用ドアヒンジ部構造について図１及び図２を用いて説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。

図１には、車両側部の前部側が側面図で示されている。この図に示されるように、車両側部１０には、フロントピラー（「Ａピラー」ともいう）１２とルーフサイドレール１４とセンタピラー１６（「Ｂピラー」ともいう）とロッカ（「サイドシル」ともいう）１８とで囲まれたドア開口部２０が形成されている。このドア開口部２０は、サイドドア（フロントサイドドア）２２によって開閉されるようになっている。

フロントピラー１２は、ドア開口部２０の前縁側で車両上下方向に沿って配置され、ロッカ１８の前端部から車両上方側へ立設されてルーフサイドレール１４に接続されている。図２には、図１の２−２線に沿って切断した状態の拡大平断面図が示されている。図２に示されるように、フロントピラー１２は、車室内側に配置されたフロントピラーインナパネル２４と、このフロントピラーインナパネル２４の車室外側に配置されたフロントピラーリインフォースメント２６と、を備えている。なお、以下の説明においては、フロントピラーインナパネル２４は「ピラーインナパネル２４」と略し、フロントピラーリインフォースメント２６は「ピラーＲＦ２６」と略すことにする。

ピラーインナパネル２４は、平断面視で車両前後方向に沿って直線的に延在する部材として構成されている。また、ピラーＲＦ２６は、平断面視で車両幅方向内側へ開口部を向けた略ハット形状に形成されている。ピラーＲＦ２６は、前後フランジ部２６Ａ、２６Ｂがピラーインナパネル２４に接合されることで、ピラーインナパネル２４とで略車両上下方向に沿って延在する閉断面形状の骨格部３２を形成している。

ピラーＲＦ２６の車室外側には、サイドアウタパネル２８の一部であるフロントピラーアウタ部２８Ａが配置されてフロントピラー１２の一部を構成している。フロントピラーアウタ部２８Ａは、平断面視で車両幅方向内側へ開口部を向けた略ハット形状に形成され、前後フランジ部２８Ａ１、２８Ａ２がピラーＲＦ２６の前後フランジ部２６Ａ、２６Ｂ及びピラーインナパネル２４に接合されている。そして、フロントピラー１２は、フロントピラーアウタ部２８Ａの一部で構成された車両幅方向外側の部位に車両上下方向及び車両前後方向に沿って延在する側壁部としての外側縦壁部１２Ａを備えている。このフロントピラー１２（フロントピラーアウタ部２８Ａ）の外側縦壁部１２Ａは、ピラーＲＦ２６の車両幅方向外側の部位を構成する外側側壁部２６Ｃの大部分に重ね合わせられている。

次に、サイドドア２２について説明する。なお、以下の説明に記載するサイドドア２２についての方向は、ドア開口部２０（図１参照）がサイドドア２２によって閉じられた状態での方向である。サイドドア２２は、車室内側に配置されてドア内板を構成するドアインナパネル３４と、このドアインナパネル３４の車室外側に配置されてドア外板を構成するドアアウタパネル３６と、によって構成されたドア本体部３８を備えている。なお、ドア本体部３８の上端部側には、ドアフレーム４０（図１参照）の下端部が取り付けられている。また、ドアアウタパネル３６の車両前方側には、フェンダパネル６８が配置されている。

ドアインナパネル３４は、車両前後方向及び車両上下方向に沿って延在してドア内面を構成する室内側縦壁部３４Ａを備えている。ドアインナパネル３４の車両前後方向の前部は、室内側縦壁部３４Ａの前端部から車両幅方向外側へ曲げられており、室内側縦壁部３４Ａの前端部とドアアウタパネル３６の前端部付近との間に配置された前側縦壁部３４Ｂを備えている。

前側縦壁部３４Ｂは、平断面視で階段形状に形成されている。この前側縦壁部３４Ｂには、車室内側から見て室内側縦壁部３４Ａよりも車両幅方向外側に一段凹んだ段部３４Ｓが設定されると共に、室内側縦壁部３４Ａと段部３４Ｓとの段差を形成する内側前壁部３４Ｘが設定されている。内側前壁部３４Ｘは、車両幅方向外側の端部を除く部位がフロントピラー１２に対して車両前後方向に対向し、段部３４Ｓは、車両前後方向の後端部を除く部位がフロントピラー１２に対して車両幅方向に対向している。また、前側縦壁部３４Ｂにおいて段部３４Ｓの前端部からは車両幅方向外側に曲げられて延出された外側前壁部３４Ｆが形成されている。この外側前壁部３４Ｆの車両幅方向外側の端部からは車両前方側へ曲げられて延出された前側フランジ部３４Ｃが形成されている。前側フランジ部３４Ｃの先端部には、ドアアウタパネル３６の端末部がヘミング加工により固定されている。

また、ドア本体部３８の内部の上部には、パイプ状の部材で構成されたインパクトビーム４２が車両前後方向に沿って配設されている。インパクトビーム４２の長手方向の前端部には、取付部材としてエクステンション４４が取り付けられている。エクステンション４４は、前部４４Ａがドアインナパネル３４の前側フランジ部３４Ｃに固定されると共に、後部４４Ｂにインパクトビーム４２の前端部が固定されている。

さらに、ドア本体部３８の内部の上部には、ドアインナパネル３４の前側縦壁部３４Ｂにミラーブラケット４６が接合されている。ミラーブラケット４６は、ドアインナパネル３４の内側前壁部３４Ｘ、段部３４Ｓ及び外側前壁部３４Ｆに沿って配置された屈曲板状の部材とされ、図示しないドアミラーの固定保持用とされる。ミラーブラケット４６においてドアインナパネル３４の外側前壁部３４Ｆに重ね合わせられた部位の車両後方側の面には、補強用のパッチ４８が接合されている。

ドア本体部３８の上部において、ドアインナパネル３４の外側前壁部３４Ｆ、ミラーブラケット４６及びパッチ４８が重ね合わせられた部位は、ヒンジ取付部２２Ｈとされている。また、詳細図示を省略するが、ドア本体部３８の下部では、ドアインナパネル３４の外側前壁部３４Ｆ及び補強用のパッチが重ね合わせられて接合された部位がヒンジ取付部２２Ｈ（図１参照）とされている。なお、ドア本体部３８の下部のヒンジ取付部２２Ｈ（図１参照）は、ミラーブラケット４６で補強されていない点でドア本体部３８の上部のヒンジ取付部２２Ｈとは異なるが、他の点は実質的に同様であるので、便宜上同一符号を付す。サイドドア２２の前端側を構成するヒンジ取付部２２Ｈは、ドアヒンジ部５０（詳細後述）を介してフロントピラー１２に回動可能に取り付けられている。

ドアヒンジ部５０は、第一ヒンジブラケット（「ヒンジメール」ともいう）５２、第二ヒンジブラケット（「ヒンジヒメール」ともいう）５４及びヒンジピン５６を備えている。第一ヒンジブラケット５２は、フロントピラー１２の外側縦壁部１２Ａに固定され、第二ヒンジブラケット５４は、サイドドア２２のヒンジ取付部２２Ｈに固定されている。そして、ヒンジピン５６は、第一ヒンジブラケット５２と第二ヒンジブラケット５４とを車両上下方向の軸回りに相対回転可能に連結している。

第二ヒンジブラケット５４は、車両幅方向から見た形状がサイドドア２２のヒンジ取付部２２Ｈの側へ開口部を向けたハット形状とされている。すなわち、第二ヒンジブラケット５４は、ヒンジ取付部２２Ｈ側から突出した突出部５４Ａと、この突出部５４Ａのヒンジ取付部２２Ｈ側の端部から互いに離反する方向に延設された上下一対の取付フランジ部５４Ｂと、を備えている。また、突出部５４Ａは、ヒンジ取付部２２Ｈと間隔を開けて略平行に配設される縦壁部５４Ａ１と、この縦壁部５４Ａ１の上下端（図中手前側及び奥側の端末）からヒンジ取付部２２Ｈ側へ略水平に延設された上下一対の水平壁部５４Ａ２と、を備えている。第二ヒンジブラケット５４の上下両端の（図中右側の）取付フランジ部５４Ｂは、ボルト５８Ａ及びナット５８Ｂで、ヒンジ取付部２２Ｈに固定されている。

これに対して、第一ヒンジブラケット５２は、車両平面視で車幅方向外側に開放された略Ｕ字形状に形成されており、車両前後方向の後端部側を除いた車両平面視でＬ字状に形成された部位がヒンジベース部６０とされている。ヒンジベース部６０は、フロントピラー１２の外側縦壁部１２Ａに沿って配置された取付基部６２を備えている。この取付基部６２の一部は、前述したインパクトビーム４２の一部（前部）と車両側面視で重なる位置に設定されている。取付基部６２は、フロントピラー１２の外側縦壁部１２Ａに面接触状態で配置された取付基部本体６２Ａを備えている。取付基部本体６２Ａは、フロントピラー１２の外側縦壁部１２Ａ及びピラーＲＦ２６の外側側壁部２６Ｃにボルト５８Ｃ及びナット５８Ｄで固定されている。取付基部本体６２Ａの上下端（図中手前側及び奥側の端末）からは水平方向（車両幅方向外側）に張り出した補強用のフランジ部６２Ｂが形成されている。

また、ヒンジベース部６０は、取付基部６２と共に車両平面視でＬ字状を成す延出部６４を備えている。この延出部６４は、車両平面視で取付基部６２においてドア開口部２０の側とは反対側の端部（つまり取付基部６２の前端部）を含む部位から車両幅方向外側に延出されている。なお、本実施形態における延出部６４は、車両幅方向外側へ向けて車両前方側に若干傾斜している。延出部６４は、取付基部本体６２Ａの前端から曲部６３Ａを介して車両幅方向外側に延出された中間壁部６４Ａと、一対のフランジ部６２Ｂに連続して形成されて車両幅方向外側に延出された一対のサイド部６４Ｂと、を備えている。一対のサイド部６４Ｂは、中間壁部６４Ａの上下端（図中手前側及び奥側の端末）に連続して形成されると共に、中間壁部６４Ａの車両幅方向外側の端部よりもさらに車幅方向外側へ延出された一対の支持片部６４Ｂ１を備えている。

一対の支持片部６４Ｂ１の間には、前述した第二ヒンジブラケット５４の突出部５４Ａが配設されている。そして、第一ヒンジブラケット５２の支持片部６４Ｂ１及び第二ヒンジブラケット５４の突出部５４Ａには、ヒンジピン５６が車両上下方向に挿通（貫通）されている。これにより、第二ヒンジブラケット５４は、第一ヒンジブラケット５２のヒンジベース部６０にヒンジピン５６の軸回りに回転自在に連結されている。また、サイドドア２２のヒンジ取付部２２Ｈは、第二ヒンジブラケット５４を介して第一ヒンジブラケット５２に回動可能に取り付けられている。

ヒンジピン５６は、フロントピラー１２への第二ヒンジブラケット５４の締結部（ボルト５８Ｃ、ナット５８Ｄ参照）よりも車両前方側に位置している。また、サイドドア２２への第一ヒンジブラケット５２の締結部（ヒンジ取付部２２Ｈ、ボルト５８Ａ、ナット５８Ｂ参照）も、フロントピラー１２への第二ヒンジブラケット５４の締結部（ボルト５８Ｃ、ナット５８Ｄ参照）よりも車両前方側に位置している。

また、第一ヒンジブラケット５２は、車両平面視で取付基部６２においてドア開口部２０の側の端部から車両幅方向外側に延出（突出）された係合片６６を備えている。より具体的に説明すると、係合片６６は、取付基部本体６２Ａの後端から曲部６３Ｂを介して車両幅方向外側に延出されている。この係合片６６は、ドアインナパネル３４の段部３４Ｓに形成された貫通孔７０及びミラーブラケット４６に形成された貫通孔７２に挿通されており、係合片６６の先端部は貫通孔７０、７２を貫通している。貫通孔７０、７２は、車両幅方向に互いに対向する位置に設定されており、側面衝突時にサイドドア２２が車両幅方向内側へ変位しながらサイドドア２２の前部が車両後方側へ変位する場合に、係合片６６に係合するように設定されている（ラッチ構造の設定）。

（作用・効果）
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。

本実施形態では、第一ヒンジブラケット５２と第二ヒンジブラケット５４とが、ヒンジピン５６によって連結されて車両上下方向の軸回りに相対回転可能となっているので、サイドドア２２を回動させてドア開口部２０を開閉することができる。第一ヒンジブラケット５２は、フロントピラー１２の外側縦壁部１２Ａに固定された取付基部６２と、ヒンジピン５６が挿通されている延出部６４とが、車両平面視でＬ字状を成している。ここで、延出部６４は、車両平面視で取付基部６２においてドア開口部２０の側とは反対側の端部を含む部位から車両幅方向外側に延出されている。このため、取付基部６２の車両幅方向外側の対向部にサイドドア２２の一部が配置されるので、車両側面視でフロントピラー１２の外側縦壁部１２Ａとサイドドア２２とのラップ量を大きく確保することができる。

したがって、側面衝突時には、その際の衝突荷重によってサイドドア２２が車両幅方向内側へ変位すると、サイドドア２２がフロントピラー１２の外側縦壁部１２Ａに支持されるので衝突荷重がサイドドア２２からフロントピラー１２に伝達される。また、これにより、第一ヒンジブラケット５２の延出部６４の先端部側の部位をドア開口部２０に臨む車室内側へ向けて変位させようとする荷重が抑えられる。さらに、第一ヒンジブラケット５２のヒンジベース部６０は、曲部６３Ａにおけるサイドドア２２側の面の角度を大きくする方向の荷重よりも、曲部６３Ａにおけるサイドドア２２側の面の角度を小さくする方向の荷重に対しての方が変形し難い。これらにより、第一ヒンジブラケット５２の変形が効果的に抑えられる。その結果、サイドドア２２の車両幅方向内側への変位が効果的に抑えられる。

また、本実施形態では、側面衝突時にサイドドア２２が車両幅方向内側へ変位しながらサイドドア２２の前部が車両後方側へ変位する場合、サイドドア２２の貫通孔７０、７２が第一ヒンジブラケット５２の係合片６６に係合する。このため、サイドドア２２の変形が一層抑制される。

また、本実施形態では、第一ヒンジブラケット５２の一部とインパクトビーム４２の一部（前部）とが車両側面視で重なる位置に設定されている。このため、側面衝突時にはインパクトビーム４２側から第一ヒンジブラケット５２等を介してフロントピラー１２に衝突荷重を伝達させることができる。

以上説明したように、本実施形態の車両用ドアヒンジ部構造によれば、側面衝突時にサイドドア２２の変形を抑制することができる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る車両用ドアヒンジ部構造について、図３を用いて説明する。図３には、本実施形態に係る車両用ドアヒンジ部構造の要部が平断面図（第１の実施形態における図２に対応する図）で示されている。本実施形態では、図２に示される第１の実施形態における係合片６６及び貫通孔７０、７２が形成されていない点で第１の実施形態とは異なる。また、本実施形態では、図３に示されるドアインナパネル３４の段部３４Ｓに凸部（突起部）８０が形成されると共にミラーブラケット４６に凸部（突起部）８２が形成されている点で第１の実施形態とは異なる。他の構成は、第１の実施形態と実質的に同様の構成となっている。よって、第１の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。

ドアインナパネル３４の段部３４Ｓに形成された凸部８０は、段部３４Ｓの一般部３４Ｓ１から車両幅方向内側に突出しており、ボルト５８Ｃの頭部５８Ｃ１よりも車両前方側に設定されている。この凸部８０は、本実施形態では段部３４Ｓの車両前方側の端部に設定されており、車両正面視でボルト５８Ｃの頭部５８Ｃ１の一部と重なる位置に設定されている。凸部８０は、側面衝突時にサイドドア２２が車両幅方向内側へ変位しながらサイドドア２２の前部が車両後方側へ変位する場合に、ボルト５８Ｃの頭部５８Ｃ１に係合するように設定されている（ラッチ構造の設定）。また、ミラーブラケット４６に形成された凸部８２は、ドアインナパネル３４の凸部８０と重なるように設定されている。この凸部８２は、側面衝突時にドアインナパネル３４の凸部８０がボルト５８Ｃの頭部５８Ｃ１に係合した場合に凸部８０の変形を抑える補強用とされている。

本実施形態によれば、前述した第１の実施形態と同様に側面衝突時の衝突荷重がサイドドア２２からフロントピラー１２に伝達されるので、側面衝突時におけるサイドドア２２の変形を抑制することができる。また、本実施形態では、側面衝突時にサイドドア２２が車両幅方向内側へ変位しながらサイドドア２２の前部が車両後方側へ変位する場合に、ドアインナパネル３４の凸部８０がボルト５８Ｃの頭部５８Ｃ１に係合する。これによっても、サイドドア２２の変形が抑制される。

請求項１に記載の「車両幅方向外側に延出」の概念には、車両平面視で車両前後方向に直交する車両幅方向外側に延出されている場合が含まれる他、上記実施形態のように、車両幅方向外側へ向けて車両前後方向に若干傾斜するように延出されている場合も含まれる。

なお、上記第１、第２の実施形態の構成は、組み合わされて実施可能である。

以上、本発明の一例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０車両側部
１２フロントピラー（ピラー）
１２Ａ外側縦壁部（車両幅方向外側の側壁部）
２０ドア開口部
２２サイドドア
２２Ｈヒンジ取付部
５０ドアヒンジ部
５２第一ヒンジブラケット
５４第二ヒンジブラケット
５６ヒンジピン
６２取付基部
６４延出部

Claims

車両側部のドア開口部の縁側で車両上下方向に沿って配置されたピラーの車両幅方向外側の側壁部に固定された第一ヒンジブラケットと、
前記ドア開口部を開閉するサイドドアのヒンジ取付部に固定された第二ヒンジブラケットと、
前記第一ヒンジブラケットと前記第二ヒンジブラケットとを車両上下方向の軸回りに相対回転可能に連結するヒンジピンと、
を有し、
前記第一ヒンジブラケットは、前記ピラーの車両幅方向外側の側壁部に固定された取付基部と、前記取付基部と共に車両平面視でＬ字状を成すと共に前記ヒンジピンが挿通されている延出部と、を備えると共に、前記延出部は、車両平面視で前記取付基部において前記ドア開口部の側とは反対側の端部を含む部位から車両幅方向外側に延出されている、車両用ドアヒンジ部構造。