JP7531464B2 - 車両用サイドドア - Google Patents

Description

本発明は、車両用サイドドアに関する。

車両用サイドドアは、インナパネルおよびアウタパネルからなるパネルセットの内部にドアビームなどの補強部品を配置し、強度を向上させることがある。例えば、特許文献１には、そのような補強構造を有する車両用サイドドアが開示されている。

特開２０１４－１６２３０１号公報

車両用サイドドアでは、重量やコスト等の制約から、パネルセットとドアビームが異なる材質からなる場合がある。この場合、両者の材質の線膨張係数が異なることに起因して昇温時の伸びに違いが生じ、熱ひずみが生じるおそれがある。

本発明は、線膨張係数が異なる材質からなるパネルセットとドアビームを含む車両用サイドドアにおいて、熱ひずみを抑制することを課題とする。

本発明は、
車体の外板を構成するアウタパネル、および、前記アウタパネルと対向して前記アウタパネルよりも車両幅方向の内側に配置されるインナパネルを有するパネルセットと、
前記インナパネルと前記アウタパネルとの間に配置されて車両前後方向に延びるドアビーム、および、前記ドアビームと前記インナパネルを接続するブラケットを有する補強部品と
を備え、
前記ブラケットは、前記インナパネルと接続される第１接続部と、前記ドアビームと接続される第２接続部と、前記第１接続部と前記第２接続部との間の中間部とを有し、
前記中間部は、折れ曲がった少なくとも１つの屈曲部を有し、
前記パネルセットの材質の線膨張係数と前記ドアビームの材質の線膨張係数は、異なっている、車両用サイドドアを提供する。

この構成によれば、パネルセットの材質の線膨張係数とドアビームの材質の線膨張係数は異なっているため、昇温時の伸びに違いが生じる。しかし、ブラケットの中間部に屈曲部が設けられているため、中間部は屈曲部を起点に撓むことができる。即ち、ブラケットは、柔軟性を有している。このように柔軟性を有するブラケットを使用することにより、パネルセットとドアビームの伸びの違いを吸収でき、即ち熱ひずみを抑制できる。

前記少なくとも１つの屈曲部は、前記第２接続部よりも車両幅方向の内側に配置されてもよい。また、前記少なくとも１つの屈曲部は、前記第２接続部よりも車両幅方向の外側に配置されてもよい。

これらの構成によれば、屈曲部の位置を規定することにより、所望のレイアウトを実現できる。特に、屈曲部を第２接続部よりも車両幅方向の内側に配置すると、中間部を長く確保できる傾向があり、より大きな柔軟性を確保できる。

前記少なくとも１つの屈曲部は、複数の屈曲部を含んでもよい。

この構成によれば、１つの屈曲部が設けられている場合に比べて、屈曲の自由度が向上するため、ブラケットが柔軟に変形できる。

前記複数の屈曲部の１つは、前記第２接続部よりも車両幅方向の内側に配置されてもよく、
前記複数の屈曲部の別の１つは、前記第２接続部よりも車両幅方向の外側に配置されてもよい。

この構成によれば、中間部の長さを長く確保できるとともに様々に屈曲させることができるためブラケットの柔軟性を向上できる。

前記パネルセットは、アルミニウム合金製であってもよく、
前記ドアビームは、鋼鉄製であってもよい。

この構成によれば、アルミニウム合金および鋼鉄は車両用サイドドアの材質として実用的であるため、実用的な車両用サイドドアを構成できる。また、仮に、柔軟性を有していないブラケットを使用すると、製造工程において昇温時に線膨張係数の大きいパネルセットが伸びようとするとき、線膨張係数の小さいドアビームが抵抗となる。そのため、ブラケットには引っ張りの力がかかり、パネルセットの変形が拘束されて熱ひずみが発生する。しかし、上記構成のように柔軟性を有するブラケットを使用することで、ブラケットが伸び、パネルセットの変形が拘束されることを抑制でき、熱ひずみを抑制できる。

前記パネルセットは、鋼鉄製であってもよく、
前記ドアビームは、アルミニウム合金製であってもよい。

この構成によれば、アルミニウム合金および鋼鉄は車両用サイドドアの材質として実用的であるため、実用的な車両用サイドドアを構成できる。また、仮に、柔軟性を有していないブラケットを使用すると、製造工程において昇温時に線膨張係数の大きいドアビームが伸びようとするとき、線膨張係数の小さいパネルセットが抵抗となる。そのため、ブラケットには圧縮の力がかかり、ドアビームの変形が拘束されて熱ひずみが発生する。しかし、上記構成のように柔軟性を有するブラケットを使用することで、ブラケットが撓み、ドアビームの変形が拘束されることを抑制でき、熱ひずみを抑制できる。

前記パネルセットの材質の線膨張係数は、前記ドアビームの材質の線膨張係数の２倍以上または半分以下であってもよい。

この構成によれば、上記熱ひずみの問題が顕在化しやすい材料の組み合わせに対して上記構成が一層有効に機能し得る。

本発明によれば、線膨張係数が異なる材質からなるパネルセットとドアビームを含む車両用サイドドアにおいて、熱ひずみを抑制できる。

本発明の第１実施形態にかかる車両用サイドドアの斜視図。 図１の車両用サイドドアの分解斜視図。 第１実施形態におけるブラケット付近の模式的な断面図。 第１実施形態の第１変形例におけるブラケット付近の模式的な断面図。 第１実施形態の第２変形例におけるブラケット付近の模式的な断面図。 第２実施形態におけるブラケット付近の模式的な断面図。 第２実施形態の第１変形例におけるブラケット付近の模式的な断面図。 第２実施形態の第２変形例におけるブラケット付近の模式的な断面図。 第２実施形態の第３変形例におけるブラケット付近の模式的な断面図。 第３実施形態におけるブラケット付近の模式的な断面図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態にかかる車両用サイドドア１（以降、単にサイドドア１ともいう。）の斜視図を示している。矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＩＮは、それぞれ車両前後方向の前側、車両上下方向の上側、および車両幅方向の内側を示している。これらは、以降の図でも同様の表記で示す。

図示のサイドドア１は、図示しない車体の側部を構成する。なお、車体の種類については特に限定されない。

サイドドア１は、上部のウインドウフレーム１０と、下部のパネルセット２０とを含んでいる。

ウインドウフレーム１０には、図示しないドアガラスが昇降可能に配置される。

パネルセット２０は、図示しない車体の外板を構成するアウタパネル２１と、アウタパネル２１と対向してアウタパネル２１よりも車両幅方向の内側に配置されるインナパネル２２とを有している。

図２は、図１のサイドドア１の分解斜視図を示している。

本実施形態では、アウタパネル２１は、概ね平坦な板状であり、周縁部２１ａにおいてインナパネル２２の周縁部２２ａを挟み込むようにヘミング加工が施されている（詳細は図３参照）。インナパネル２２は周縁部２２ａに対して中央部２２ｂが車幅方向内側へ凹んだ形状を有し、周縁部２２ａにおいてアウタパネル２１と接合されている。

インナパネル２２とアウタパネル２１との間には、補強部品３０が配置されている。補強部品３０は、車両前後方向に延びるドアビーム３１と、ドアビーム３１とインナパネル２２を接続するブラケット４０とを有している。

ドアビーム３１は、パネルセット２０を補強する部材である。本実施形態では、ドアビームは、断面円形のパイプ状である。ドアビーム３１は、ブラケット４０と合わせて、サイドドア１の車両前後方向の概ね全体にわたって延びている。インナパネル２２の車両前後方向の後部には、ドアビーム３１と相補的な形状を有する載置部２３が設けられている。例えば、載置部２３は、インナパネル２２とは別体の樹脂部材であり、インナパネル２２にねじ止めされている。ドアビーム３１の車両前後方向の後端３１ａは、載置部２３に載置および固定されている。ドアビーム３１の車両前後方向の前端３１ｂは、ブラケット４０に接続されている。

図３は、第１実施形態におけるブラケット４０付近の模式的な断面図を示している。図３では、サイドドア１の車両上下方向に垂直な断面が示されている。

本実施形態では、ブラケット４０は、折り曲げられた板状である。ブラケット４０は、インナパネル２２と接続される第１接続部４１と、ドアビーム３１と接続される第２接続部４２と、第１接続部４１と第２接続部４２との間の中間部４３とを有している。インナパネル２２および第１接続部４１は、リベット等を用いた機械的接合、溶融接合又は接着剤を用いた接合がなされている。同様に、ドアビーム３１および第２接続部４２は、リベット等を用いた機械的接合、溶融接合又は接着剤を用いた接合がなされている。後述の通り、サイドドア１の各部の材質は種々選択可能であり、選択した材料に応じて接合方法を適宜選択可能である。

第１接続部４１と中間部４３と境界は、折り曲げによって形成された稜線部４１ａによって規定される。なお、稜線部４１ａは第１接続部４１に含まれる。同様に、第２接続部４２と中間部４３と境界は、折り曲げによって形成された稜線部４２ａによって規定される。なお、稜線部４２ａは、第２接続部４２に含まれる。

本実施形態では、中間部４３は、折れ曲がった２つの屈曲部４４ａ，４４ｂ（これらを区別なく単に屈曲部４４ともいう。）を有している。なお、稜線部４１ａ，４２ａは、折れ曲がった形状を有しているが、前述の通り中間部４３に設けられたものではないため、屈曲部４４とは異なる。

本実施形態では、２つの屈曲部４４ａ，４４ｂは、第２接続部４２よりも車両幅方向の内側に配置されている。２つの屈曲部４４ａ，４４ｂは、ともに車両幅方向の内側に向かって凸形状を構成するように概ね９０度折り曲げられている。

以上の構成を有する本実施形態のサイドドア１の各部の材質について例示する。

パネルセット２０は、例えばアルミニウム合金製である。即ち、インナパネル２２およびアウタパネル２１は、ともにアルミニウム合金製である。アルミニウム合金の線膨張係数は、約２．３６×１０^－５である。

ドアビーム３１は、例えば鋼鉄製である。鋼鉄の線膨張係数は、約１．１×１０^－５である。

本実施形態では、パネルセット２０の材質（アルミニウム合金）の線膨張係数は、ドアビーム３１の材質（鋼鉄）の線膨張係数の２倍以上となっている。

本実施形態では、ブラケット４０の材質は、鋼鉄またはアルミニウム合金などの金属製であるが、これに限定されず、例えば樹脂製であってもよい。

本実施形態によれば、パネルセット２０の材質の線膨張係数とドアビーム３１の材質の線膨張係数は異なっているため、昇温時の伸びに違いが生じる。しかし、ブラケット４０の中間部４３に屈曲部４４が設けられているため、中間部４３は屈曲部４４を起点に撓むことができる。即ち、ブラケット４０は、柔軟性を有している。このように柔軟性を有するブラケット４０を使用することにより、パネルセット２０とドアビーム３１の伸びの違いを吸収でき、即ち熱ひずみを抑制できる。

また、第１接続部を第２接続部４２よりも車両幅方向の外側に配置するとともに屈曲部４４を第２接続部４２よりも車両幅方向の内側に配置しているため、中間部４３を長く確保でき、より大きな柔軟性を確保できる。

また、２つの屈曲部４４ａ，４４ｂが設けられているため、１つのみ屈曲部が設けられている場合に比べて、屈曲の自由度が向上する。よって、ブラケット４０が柔軟に変形できる。

また、パネルセット２０がアルミニウム合金製であり、ドアビーム３１が鋼鉄製であるため、実用的なサイドドア１を構成できる。仮に、柔軟性を有していないブラケット４０を使用すると、製造工程において昇温時に線膨張係数の大きいパネルセット２０が伸びようとするとき、線膨張係数の小さいドアビーム３１が抵抗となる。そのため、ブラケット４０には引っ張りの力がかかり、パネルセット２０の変形が拘束されて熱ひずみが発生する。しかし、本実施形態のように柔軟性を有するブラケット４０を使用することで、ブラケット４０が伸び、パネルセット２０の変形が拘束されることを抑制でき、熱ひずみを抑制できる。

また、アルミニウム合金の線膨張係数は鋼鉄の線膨張係数の２倍以上であるため、何らの工夫をしない場合には熱ひずみの問題が顕在化しやすい。従って、本実施形態の柔軟性を有するブラケット４０が一層有効に機能し得る。

代替的には、パネルセット２０がアルミニウム合金製であり、ドアビーム３１が鋼鉄製であってもよい。この場合、パネルセット２０の材質の線膨張係数は、ドアビーム３１の材質の線膨張係数の半分以下となる。

パネルセット２０が鋼鉄製であり、ドアビーム３１がアルミニウム合金製である場合、実用的な車両用サイドドアを構成できる。このとき、仮に、柔軟性を有していないブラケット４０を使用すると、製造工程において昇温時に線膨張係数の大きいドアビームが伸びようとするとき、線膨張係数の小さいパネルセットが抵抗となる。そのため、ブラケット４０には圧縮の力がかかり、ドアビーム３１の変形が拘束されて熱ひずみが発生する。しかし、本実施形態のように柔軟性を有するブラケット４０を使用することで、ブラケット４０が撓み、ドアビーム３１の変形が拘束されることを抑制でき、熱ひずみを抑制できる。

図４は、第１実施形態の第１変形例におけるブラケット４０付近の模式的な断面図を示している。

図４の例では、中間部４３は、１つの屈曲部４４ｃ（単に屈曲部４４ともいう。）を有している。屈曲部４４ｃは、車両幅方向の内側に向かって凸に鋭角に折り曲げられている。

図５は、第１実施形態の第２変形例におけるブラケット４０付近の模式的な断面図を示している。

図５の例では、中間部４３は、４つの屈曲部４４ｄ～４４ｇ（これらを区別なく単に屈曲部４４ともいう。）を有している。４つの屈曲部４４ｄ～４４ｇのそれぞれは、車両幅方向の内側に向かって凸に鈍角に折り曲げられている。

第１変形例および第２変形例に示すように、中間部４３の屈曲部４４の数の数や形状は特に限定されず、少なくとも１つ以上設けられていればよい。

（第２実施形態）
図６に示す第２実施形態の車両用サイドドア１は、ブラケット４０の形状が第１実施形態と異なる。これに関する構成以外は、第１実施形態と実質的に同じである。従って、第１実施形態にて示した部分については説明を省略する場合がある。

本実施形態では、中間部４３は１つの屈曲部４４ｈ（単に屈曲部４４ともいう。）を有している。屈曲部４４ｈは、第２接続部４２よりも車両幅方向の外側に配置されている。屈曲部４４ｈは、車両幅方向の外側に向かって凸に鈍角に折り曲げられている。図示の例では、屈曲部４４ｈは、車両前後方向において中間部４３の概ね中央に形成されている。

図７は、第２実施形態の第１変形例におけるブラケット４０付近の模式的な断面図を示している。

図７の例では、中間部４３は、３つの屈曲部４４ｉ～４４ｋ（これらを区別なく単に屈曲部４４ともいう。）を有している。屈曲部４４ｉ，４４ｊは、第２接続部４２と車両幅方向に揃えられている。屈曲部４４ｉ，４４ｊは、ともに車両幅方向の内側に向かって凸に鈍角に折り曲げられている。また、屈曲部４４ｋは、第２接続部４２よりも車両幅方向の外側に配置されている。屈曲部４４ｋは、車両幅方向の外側に向かって凸に鋭角に折り曲げられている。

図８は、第２実施形態の第２変形例におけるブラケット４０付近の模式的な断面図を示している。

図８の例では、中間部４３は、２つの屈曲部４４ｌ，４４ｍ（これらを区別なく単に屈曲部４４ともいう。）を有している。２つの屈曲部４４ｌ，４４ｍは、車両幅方向の位置を揃えられ、ともに第２接続部４２よりも車両幅方向の外側に配置されている。屈曲部４４ｌは、車両幅方向の内側に向かって凸に鈍角に折り曲げられている。また、屈曲部４４ｍは、車両幅方向の外側に向かって凸に鈍角に折り曲げられている。

図９は、第２実施形態の第３変形例におけるブラケット４０付近の模式的な断面図を示している。

図９の例では、中間部４３は、４つの屈曲部４４ｎ～４４ｑ（これらを区別なく単に屈曲部４４ともいう。）を有している。屈曲部４４ｎ，４４ｏの車幅方向の位置は、揃えられている。また、屈曲部４４ｐ，４４ｑの車幅方向の位置は、揃えられている。４つの屈曲部４４ｎ～４４ｑのいずれも第２接続部４２よりも車両幅方向の外側に配置されている。屈曲部４４ｎ，４４ｐは、車両幅方向の内側に向かって凸に鈍角に折り曲げられている。屈曲部４４ｏ，４４ｑは、車両幅方向の外側に向かって凸に鈍角に折り曲げられている。

本実施形態においても、第１～３変形例に示すように、中間部４３の屈曲部４４の数や形状は特に限定されず、少なくとも１つ以上であればよい。

（第３実施形態）
図１０に示す第３実施形態の車両用サイドドア１は、ブラケット４０の形状が第１，２実施形態と異なる。これに関する構成以外は、第１，２実施形態と実質的に同じである。従って、第１，２実施形態にて示した部分については説明を省略する場合がある。

本実施形態では、中間部４３は、３つの屈曲部４４ｒ～４４ｔが設けられている。（これらを区別なく単に屈曲部４４ともいう。）を有している。屈曲部４４ｒ，４４ｓは、第２接続部４２よりも車両幅方向の外側に配置されている。屈曲部４４ｔは、第２接続部４２よりも車両幅方向の内側に配置されている。屈曲部４４ｒは、車両幅方向の内側に向かって凸に鈍角に折り曲げられている。屈曲部４４ｓは、車両幅方向の外側に向かって凸に鈍角に折り曲げられている。屈曲部４４ｔは、車両幅方向の内側に向かって凸に鋭角に折り曲げられている。

本実施形態によれば、中間部４３の長さを長く確保できるとともに様々に屈曲させることができるため、ブラケットの柔軟性を向上できる。また、本実施形態では、第２接続部４２よりも車両幅方向の外側および内側に屈曲部４４が設けられていればよく、その数や形状は特に限定されない。

以上より、本発明の具体的な実施形態およびその変形例について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、個々の実施形態の内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。

１ 車両用サイドドア（サイドドア）
１０ ウインドウフレーム
２０ パネルセット
２１ アウタパネル
２１ａ 周縁部
２２ インナパネル
２２ａ 周縁部
２２ｂ 中央部
２３ 載置部
３０ 補強部品
３１ ドアビーム
３１ａ 後端
３１ｂ 前端
４０ ブラケット
４１ 第１接続部
４１ａ 稜線部
４２ 第２接続部
４２ａ 稜線部
４３ 中間部
４４，４４ａ～４４ｔ 屈曲部

Claims (10)

1. 車体の外板を構成するアウタパネル、および、前記アウタパネルと対向して前記アウタパネルよりも車両幅方向の内側に配置されるインナパネルを有するパネルセットと、
   前記インナパネルと前記アウタパネルとの間に配置されて車両前後方向に延びるドアビーム、および、前記ドアビームと前記インナパネルを車両方向の前端で接続するブラケットを有する補強部品と
   を備え、
   周縁部において前記アウタパネルと前記インナパネルとは接合しており、
   前記ブラケットは、前記アウタパネルとは異なる位置で前記インナパネルと接続される第１接続部と、前記ドアビームと接続される第２接続部と、前記第１接続部と前記第２接続部との間の中間部とを有し、
   前記第１接続部と前記第２接続部はそれぞれ前記中間部との境界に稜線部を有し、
   前記中間部は、折れ曲がった少なくとも１つの屈曲部を有し、
   前記パネルセットの材質の線膨張係数と前記ドアビームの材質の線膨張係数は、異なっている、車両用サイドドア。
2. 前記少なくとも１つの屈曲部は、前記第２接続部よりも車両幅方向の内側に配置されている、請求項１に記載の車両用サイドドア。
3. 前記少なくとも１つの屈曲部は、前記第２接続部よりも車両幅方向の外側に配置されている、請求項１に記載の車両用サイドドア。
4. 前記少なくとも１つの屈曲部は、複数の屈曲部を含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用サイドドア。
5. 前記複数の屈曲部の１つは、前記第２接続部よりも車両幅方向の内側に配置され、
   前記複数の屈曲部の別の１つは、前記第２接続部よりも車両幅方向の外側に配置されている、請求項４に記載の車両用サイドドア。
6. 前記パネルセットは、アルミニウム合金製であり、
   前記ドアビームは、鋼鉄製である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車両用サイドドア。
7. 前記パネルセットは、鋼鉄製であり、
   前記ドアビームは、アルミニウム合金製である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車両用サイドドア。
8. 前記パネルセットの材質の線膨張係数は、前記ドアビームの材質の線膨張係数の２倍以上または半分以下である、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の車両用サイドドア。
9. 前記屈曲部の少なくとも一つは鋭角に折れ曲がっている、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の車両用サイドドア。
10. 車体の外板を構成するアウタパネル、および、前記アウタパネルと対向して前記アウタパネルよりも車両幅方向の内側に配置されるインナパネルを有するパネルセットと、
    前記インナパネルと前記アウタパネルとの間に配置されて車両前後方向に延びるドアビーム、および、前記ドアビームと前記インナパネルを接続するブラケットを有する補強部品と
    を備え、
    前記ブラケットは、前記インナパネルと接続される第１接続部と、前記ドアビームと接続される第２接続部と、前記第１接続部と前記第２接続部との間の中間部とを有し、
    前記中間部は、折れ曲がった少なくとも１つの屈曲部を有し、
    前記屈曲部の少なくとも１つは鋭角に折れ曲がっており、
    前記パネルセットの材質の線膨張係数と前記ドアビームの材質の線膨張係数は、異なっている、車両用サイドドア。

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