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Title:
VEHICLE DOOR STRUCTURE AND METHOD OF PRODUCING THE SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/125528
Kind Code:
A1
Abstract:
A vehicle door structure in which increases in material cost and weight due to a door beam are avoided or reduced, in which a collision load in a frontal collision is appropriately transmitted, and which sufficiently absorbs energy in a side collision. An inner panel (15) is provided with a beam member (21) having an S-shaped lateral cross-section and extending in the front-rear direction of the vehicle, and the upper edge of the inner panel (15) is constructed from the beam member (21).

Inventors:
YASUHARA SHIGETO (JP)
SEGAWA SHINGO (JP)
HORINO MASATOSHI (JP)
KOMINAMIDATE MASAMI (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/000208
Publication Date:
October 15, 2009
Filing Date:
January 21, 2009
Export Citation:
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Assignee:
HONDA MOTOR CO LTD (JP)
YASUHARA SHIGETO (JP)
SEGAWA SHINGO (JP)
HORINO MASATOSHI (JP)
KOMINAMIDATE MASAMI (JP)
International Classes:
B60J5/00; B60J5/04
Foreign References:
JP2007296953A2007-11-15
JP2000355219A2000-12-26
JP2006321266A2006-11-30
JPS59182424U1984-12-05
JPS5587812U1980-06-17
JP3989373B22007-10-10
JP2005126018A2005-05-19
JP2006021744A2006-01-26
Other References:
See also references of EP 2233334A4
Attorney, Agent or Firm:
OSHIMA, YOICHI (JP)
Yoichi Oshima (JP)
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Claims:
 車室外側のアウタパネルと車室内側のインナパネルとを含む車両用ドア構造体であって、
 前記インナパネルが、車体前後方向及び上下方向に延在する主面を有し、
 車体前後方向に延在するビームメンバが前記インナパネルに接合され、前記ビームメンバの横断面の図心が、前記主面に概ね整合することを特徴とする車両用ドア構造体。
 前記ビームメンバの横断面が、S字形横断面形状部分を有することを特徴とする請求項1に記載の車両用ドア構造体。
 前記S字形横断面形状部分は、横断面形状がコの字形の溝形状を、左右反転で、上下二段に連続させた形状に構成されていることを特徴とする請求項2に記載の車両用ドア構造体。
 前記ビームメンバが、前記インナパネルの上縁の延長部として形成されていることを特徴とする請求項2に記載の車両用ドア構造体。
 前記S字形横断面形状部分の車室内側にて、その上縁及び下縁間にて上下に延在するインナカバーパネルを更に有することを特徴とする請求項4に記載の車両用ドア構造体。
 前記S字形横断面形状部分の車室内側にて、その上縁及び下縁間にて上下に延在し、前記インナパネルの上縁の延長部をなすインナカバーパネルを更に有することを特徴とする請求項2に記載の車両用ドア構造体。
 前記S字形横断面形状部分が、その垂直方向に延在する部分内に設けられた作業孔を有することを特徴とする請求項2に記載の車両用ドア構造体。
 前記作業孔が設けられた前記垂直方向延在部分が、その前後に隣接する部分に比較して上下に拡大されていることを特徴とする請求項7に記載の車両用ドア構造体。
 少なくとも前記作業孔に対向する部分にて、前記S字形横断面形状部分の車室内側にて、その上縁及び下縁間にて上下に延在するインナカバーパネルを更に有することを特徴とする請求項7に記載の車両用ドア構造体。
 請求項1から9の何れか一項に記載の車両用ドア構造体の製造方法であって、
 前記インナパネルに、前記ビームメンバの素材として扁平帯状の板材を溶接し、溶接後に、前記板材をS字形横断面形状にプレス成形することを特徴とする車両用ドア構造体の製造方法。
Description:
車両用ドア構造体およびその製 方法

 本発明は、車両用ドア構造体およびその 造方法に関し、特に、前部・後部衝突対策 側部衝突対策をなされた車両用ドア構造体 よびその製造方法に関する。

 自動車のサイドドアとして用いられる車 用ドア構造体は、車室外側のアウタパネル 車室内側のインナパネルとにより構成され いる。車両用ドア構造体には、補強のため 、前端、後端を各々インナパネルの前部、 部に接続され、車体前後方向に延在するド ビームと呼ばれる補強ビームを取り付けら たものがある。ドアビームには、インナパ ルとで箱形断面形状をなす溝形鋼によるも 、横断面形状が二山帽子状のもの、パイプ によるものなど、種々提案されている(例え ば、特許文献1、2、3)。

 上述のような横断面形状のドアビームは、 アの前後方向のロードパスメンバとして機 し、前部衝突時には、衝突荷重(前後軸荷重 )をフロントピラー(Aピラー)よりセンタピラ (Bピラー)に伝えて車体に形成されているド 開口部の変形を抑制し、側部衝突時には、 断面形状が潰されるような変形(塑性変形)に よって衝突荷重を吸収して車室内空間を確保 する。

特許第3989373号公報

特開2005-126018号公報

特開2006-21744号公報

 上述したような従来のものでは、通常ド ビームはインナパネルとは別体の部材から り、ドアビーム配置部においてインナパネ とドアビームとが重複し、寸法が大きいド ビームが設けられる程、材料費が高くなり 重量も増加する。

 溝形鋼によるドアビームや横断面形状が 山帽子状のドアビームは、側部衝突時には 横断面形状が扁平に潰されるような変形に って衝突荷重を吸収して側部衝突時の車室 空間の確保に寄与するが、断面1次モーメン トがゼロになる軸上に存在する図心とドアビ ームに作用する力の方向とが一致していない 。このため、前部衝突時に、衝突荷重によっ てドアビームに曲げモーメントが作用し、ド アビームが曲がり、車体後部方向への荷重伝 達(ロードパス)が良好に行われない。

 パイプ材によるドアビームは、その両軸 方向端を適切に支持することにより、図心 横断面形状の中心とが一致させることが可 で、そのような場合には、前部衝突時に衝 荷重によって曲げモーメントを生じること ないが、溝形鋼等によるものに比して側部 突時の衝突荷重に対して変形し難く、側部 突時のエネルギ吸収を良好に行い難い。

 また、いずれのものも、ドアビームをイ ナパネルにそのまま取り付けた場合には、 部衝突時に前後軸荷重がドアに作用する位 とドアビームの横断面中心とがずれており 前後軸荷重の伝達効率が悪い。また、溝形 等によるものを含めて、従来のドアビーム 、側部衝突に対して潰れ残りを生じ易く、 部衝突時のエネルギ吸収を十分に行えない とがある。

 このような従来技術の問題点に鑑み、本 明の主な目的は、車両用ドア構造体におい 、ドアビームの追加による材料コスト高、 量増加を回避低減し、前部衝突時の衝突荷 の伝達を良好に行い、更には、側部衝突時 エネルギ吸収が十分に行われるようにする とである。

 本発明の第2の目的は、前部衝突、後部衝 突及び側部衝突の何れに対しても、効率的か つ経済的に対応可能な車両用ドア構造体を提 供することにある。

 このような目的は、本発明によれば、車 外側のアウタパネルと車室内側のインナパ ルとを含む車両用ドア構造体であって、前 インナパネルが、車体前後方向及び上下方 に延在する主面を有し、車体前後方向に延 するビームメンバが前記インナパネルに接 され、前記ビームメンバの横断面の図心が 前記主面に概ね整合することを特徴とする 両用ドア構造体を提供することにより少な とも部分的に達成される。

 このようにして、ドアに対して前後方向 が作用すると、この力はインナパネルの主 に沿って伝達され、ビームメンバは、曲げ ーメントを受けることなく前後方向力を伝 させることができ、挫屈することが無い。 って、前部衝突であれ、或いは後部衝突で れ、衝突の衝撃力は車体の隣接部分に効果 に伝達される。ここで言う「主面とは」、 ンナパネルの幾何学的主面を意味するばか でなく、必要に応じて、車体の前部と後部 の間で前後方向力が伝達される方向に沿う 想的な面をも意味するものとする。

 特に、前記ビームメンバの横断面が、S字 形横断面形状部分を有するものであれば、閉 断面を有しないことにより、側部衝突の衝撃 力を好適に吸収することができる。特に、ビ ームメンバが、インナパネルと協働して二重 壁部分或いは閉断面を構成することなく、S 形横断面形状部分を有するものであれば、 部衝突時の衝突荷重によって、潰れ残しな 扁平に潰れ変形し易く、側部衝突時のエネ ギ吸収を十分に行うことができる。また、 ームメンバ及びインナパネルが、互いに冗 的に重なり合うことがないことから、コス 及び重量を削減することができる。

 本発明の好適実施例によれば、前記S字形 横断面形状部分は、横断面形状がコの字形の 溝形状を、左右反転で、上下二段に連続させ た形状に構成されている。通常、前記ビーム メンバが、前記インナパネルの上縁の延長部 として形成される。

 前記S字形横断面形状部分の車室内側にて 、その上縁及び下縁間にて上下に延在するイ ンナカバーパネルを更に有するものであれば 、ビームメンバは、インナパネルと協働して 閉断面を形成し、ビームメンバ及びインナパ ネルを含むアセンブリの前部衝突及び側部衝 突に対する機械的特性を、ビームメンバ及び インナパネルの形状、材料及び厚さを適宜選 択することにより、所望どおりのものとする ことができる。

 前記S字形横断面形状部分の車室内側にて 、その上縁及び下縁間にて上下に延在し、前 記インナパネルの上縁の延長部をなすインナ カバーパネルを更に有するものであれば、部 品点数を減らすことができ、製造及び材料コ ストの節減を図ることができる。

 本発明の別の実施例によれば、前記S字形 横断面形状部分が、その垂直方向に延在する 部分内に設けられた作業孔を有する。このよ うな作業孔は、例えば、アウタパネルにドア ミラーを取り付けるために必要なアクセスを 提供する。

 このような孔が、ビームメンバの稜線に なり合う場合は、ビームメンバの前後方向 を伝達させる能力を損ない得る。従って、 なくとも、前記作業孔が設けられた前記垂 方向延在部分が、その前後に隣接する部分 比較して上下に拡大されていれば、作業孔 垂直方向延在部分内に限定されるものとす ことができる。即ち、垂直方向延在部分を 所要の大きさの作業孔を設けるのに十分に 下方向幅を有するものとすることができる

 通常、少なくとも前記作業孔に対向する 分にて、前記S字形横断面形状部分の車室内 側にて、その上縁及び下縁間にて上下に延在 するインナカバーパネルを更に有するものと する良い。

 組立工程を簡素化するためには、前記イ ナパネルに、前記ビームメンバの素材とし 扁平帯状の板材を溶接し、溶接後に、前記 材をS字形横断面形状にプレス成形すると良 い。また、ビームメンバは、ドアサッシュを インナパネルに取り付ける裁の位置基準とし て利用することができる。

本発明による車両用ドア構造体を適用 れた自動車の一つの実施形態を示す斜視図 ある。 本発明による車両用ドア構造体の一つ 実施形態を、アウタパネルを取り外して車 外側から見た正面図である。 図2の線III-IIIに沿った断面図である。 本実施形態による車両用ドア構造体に ける側部衝突を説明する説明図である。 本実施形態による車両用ドア構造体に ける要部の部分的な平断面図である。 本実施形態による車両用ドア構造体に ける要部の部分的な斜視図である。 本発明の第2の実施形態の要部を示す図 4と同様の図である。 本発明の第3の実施形態の要部を示す図 4と同様の図である。 本発明の車両用ドア構造体の第4の実施 形態の要部を示す斜視図である。 図9の線X-Xに沿った断面図である。 図9の線XI-XIに沿った断面図である。 本発明の第5の実施形態の要部を示す 11と同様の図である。

 以下に、本発明による車両用ドア構造体 第1の実施形態を、図1~図6を参照して説明す る。

 図1は、本発明による車両用ドア構造体を 適用された自動車を示している。図1におい 、1は車体全体を、3は前輪を、5は後輪を、7 フロントサイドドアを、9はリアサイドドア を、11はテールゲートを各々示している。

 本発明による車両用ドア構造体は、フロ トサイドドア7、リアサイドドア9の何れに 適用可能であるが、本実施形態では、左側 フロントサイドドア7に適用した場合につい 説明する。

 図2~図6に示されているように、フロント イドドア7は、車室外側のアウタパネル13と 車室内側のインナパネル15とにより構成さ ている。アウタパネル13とインナパネル15と 間の空間には、ウインドシールドガラス31 上下移動可能に収納される。

 インナパネル15は、ドアヒンジ33によって Aピラー35に取り付けられる。Aピラー35の車体 前側にはAピラー部分より車体前方へ延在す フロントアッパメンバ37が接続されている。

 インナパネル15には車体前後方向に延在 るビームメンバ21が取り付けられており、イ ンナパネル15の上縁側がビームメンバ21のみ より構成されている。

 ビームメンバ21は、略鉛直な板面をもっ 車体前後方向に延在し垂直な主面を画定す 下部平板部21Aと、車体前後方向に延在し垂 な主面を画定する上部平板部21Fと、下部平 部21Aと上部平板部21Fとの間にあって車体前 方向に延在するS字形横断面形状部21Gとを有 る。

 ビームメンバ21は、下部平板部21Aをイン パネル15の上縁(上フランジ)15AにMIG溶接され 前端部(前縁)21Bをインナパネル15の前部ドア サッシュ17にMIG溶接され、後端部(後縁)21Cを ンナパネル15の後部ドアサッシュ19にMIG溶接 れている。これにより、ビームメンバ21は 下縁、前縁、後縁の三辺をインナパネル15に 剛固に連結されている。

 インナパネル15は、通常のものよりビー メンバ21の上下幅分、上下幅が短く、インナ パネル15の上縁15Aにインナパネル15を継ぎ足 ようにビームメンバ21が取り付けられている 。これにより、インナパネル15の上縁側は、 ームメンバ21のみにより構成され、フロン サイドドア7のウインドウ開口40の下縁はビ ムメンバ21の上部平板部21Fのみにより画定さ れる。

 ビームメンバ21のS字形横断面形状部21Gは 横断面形状がコの字形の二つの溝形状部21D 21Eを、左右反転で、上下二段に連続させた 状に構成され、断面1次モーメントがゼロに なる軸上に存在する図心Cは、インナパネル15 の主面上に位置する。通常、インナパネル15 作用する前後方向力は、その主面即ち垂直 部分に沿って伝達され。

 ビームメンバ21は、S字形横断面形状部21G よって前部ドアサッシュ17と後部ドアサッ ュ19との間で連続する6個の折曲稜線a~fを含 形状になり、フロントサイドドア7の前後方 のロードパスメンバとして有効に機能する

 上述したように、インナパネル15の上縁15 Aにインナパネル15を継ぎ足すようにビームメ ンバ21が取り付けられていることにより、イ ナパネル15の上縁側がビームメンバ21のみに より構成され、インナパネル15の上縁15Aとビ ムメンバ21の下部平板部21Aとによる溶接代 分以外、インナパネル15がビームメンバ21と 二重構造になることがない。これにより、 料コストの削減、重量増加の回避が図られ 。

 また、インナパネル15の上縁側がビーム ンバ21によって構成されることから、図5に 印線Fで示しているように、前部衝突時に前 軸荷重がフロントサイドドア7に作用する位 置とドアビーム21の図心Cとの車体幅方向のず れを小さく、あるいは前後軸荷重がドアに作 用する位置とドアビーム21の横断面中心Cとを 一致させるアライメントが可能になる。これ により、前部衝突時の前後軸荷重のAピラー35 よりBピラー(図示省略)への伝達効率が改善さ れる。

 また、ビームメンバ21は、インナパネル15 との二重構造、箱形断面でなくて、一枚板で 、S字形横断面形状をしているので、図4に示 れているように、側部衝突(側突)時の衝突 重によって、上下に延展して潰れ残しなく 平に潰れ変形し易い。この潰れ変形は、ビ ムメンバ21の板厚分まで可能である。これに より、側部衝突時のエネルギ吸収が十分に行 われ、側部衝突時の車室内空間の確保が良好 に行われる。

 更には、ビームメンバ21が、図心Cと前部 突時に前後方向力が作用する方向とが互い 一致するようなS字形横断面形状であること により、前部衝突時に、衝突荷重によって当 該ビームメンバ21に曲げモーメントが作用す ことなく、単純軸力をもって車体後部方向 の荷重伝達が良好に行われるようになる。 のことによって、前部衝突時の前後軸荷重 伝達効率が改善される。

 上述したインナパネル15とビームメンバ21 との組立体は、インナパネル15の上縁(上フラ ンジ)15Aに、ビームメンバ21の素材として扁平 帯状の板材の下縁21A相当部を溶接し、この溶 接後に、前記板材をS字形横断面形状にプレ 成形して完成させることができる。その後 ビームメンバ21の前縁21B、後縁21Cを前部ドア サッシュ17、後部ドアサッシュ19に溶接すれ よい。

 この製造方法によれば、取付作業、位置 め作業を減少でき、生産効率が向上する。 お、この場合、ビームメンバ21は、インナ ネル15に設けられる前部、後部ドアサッシュ 17、19の取付基準になる。

 図7は、本発明の第2実施形態を示す。図7 おいて、前記実施形態の部分と対応する部 には同様の符号を付けて、その説明を省略 る。この実施形態では、ハット形の横断面 有するインナカバーパネル24が、ビームメ バ21の内面に取り付けられている。詳しく言 うと、インナカバーパネル24は、ビームメン 21の上部平板部21Fと重合する上側フランジ 、ビームメンバ21の下部平板部21A及びインナ パネル15の上縁15Aと重合する下側フランジと 有する。インナカバーパネル24は、ドアの の部分と同様に鋼板からなるものであって い。その場合、互いに重合する部分は、MIG 接、スポット溶接などにより互いに接合さ る。所望に応じて、インナカバーパネル24は 、所要の機械的強度及び剛性を有するもので あれば、他の材料からなるものであっても良 い。

 このようにして、インナカバーパネル24 びビームメンバ21は、互いに協働して閉断面 を形成し、それにより、ビームメンバ21及び ンナカバーパネル24からなるアセンブリを 前後方向力に対して補強し、側部衝突の横 重に対して適合させることができる。イン カバーパネル24の前後方向長は、ビームメン バ21の全長に等しいものでも、その一部の長 についてのみ設けられるものであっても良 。

 図8は、本発明の第3実施形態を示す。図8 おいても、前記実施形態の部分と対応する 分には同様の符号を付けて、その説明を省 する。この実施形態では、インナカバーパ ル15Bが、インナパネル15の上縁15Aの延長部 して設けられている。それ以外の点では前 実施形態と同様である。この実施形態によ ば、部品点数が削減され、材料費及び製造 を低減することができる。

 図9~図11は、本発明の第4実施形態を示す 図8~図11においても、前記実施形態の部分と 応する部分には同様の符号を付けて、その 明を省略する。

 この実施形態では、ビームメンバ21のS字 横断面形状部21G、特に溝形状部21Dが、図示 れた実施形態に於けるビームメンバ21の前 に見られるように、前後方向について局部 に、上下に拡幅された幅hを有する上下拡幅 分22を有する。上下拡幅部分22には、組立作 業のための作業孔23が設けられている。

 作業孔23は、ドアミラー45(図1参照)をスキ ンマウント式にフロントサイドドア7のアウ パネル13に取り付ける際に、車体内側からア ウタパネル13に対するアクセスを提供する。 業孔23は、稜線a~fのいずれも横切ることの いように上下拡幅部分22に取り付けられてい ることから、作業孔23が、ロードパス部材と てのビームメンバ21の機能を損なうことが い。

 図12は、前記した本発明の第4実施形態に かな変更を加えた第5実施形態を示す。図12 おいても、前記実施形態の部分と対応する 分には同様の符号を付けて、その説明を省 する。

 この実施形態では、ハット形の横断面を するインナカバーパネル25が、ビームメン 21の内面に取り付けられている。詳しく言う と、インナカバーパネル25は、ビームメンバ2 1の上部平板部21Fと重合する上側フランジと ビームメンバ21の下部平板部21A及びインナパ ネル15の上縁15Aと重合する下側フランジとを する。インナカバーパネル25は、プラスチ ク、金属などからなるものであって良く、 立て、修理などの目的で、必要に応じて取 外し得るようにすると良い。インナカバー ネル25は、作業孔23により伝達される騒音を 断したり、作業孔23を通過してくる水分の 室内への侵入を阻止する働きをする。所望 応じて、ビームメンバ21の低い部分にドレン 孔26を設け、ビームメンバ21とインナカバー ネル25との間のスペース内に取り込まれる水 分を、アウタパネル13とビームメンバ21又は ンナパネル15との間のスペースに向けて排出 し得るようにすると良い。

 また、インナカバーパネル25を、ビーム ンバ21の上部平板部21F及びインナパネル15の 縁15Aに対して適切なシールを介して取り付 ることにより、インナパネル15の上縁15Aと ームメンバ21の下部平板部21Aとの間の溶接部 分の水分の浸入に対するシール性能が不良で あった場合でも、インナカバーパネル25によ そのような水分の車室内への進入を阻止す ことができる。

 以上で具体的実施形態の説明を終えるが 当業者であれば容易に理解できるように、 発明は上記実施形態や変形例に限定される となく幅広く変形実施することができる。

 本出願のパリ条約に基づく優先権主張の 礎出願の全内容及び本出願中で引用された 来技術の全内容は、それに言及したことを って本願明細書の一部とする。

符号の説明

 1 車体
 3 前輪
 5 後輪
 7 フロントサイドドア
 9 リアサイドドア
 11 テールゲート
 13 アウタパネル
 15 インナパネル
 17 前部ドアサッシュ
 19 後部ドアサッシュ
 21 ビームメンバ
 21A 下部平板部
 21B 前端部
 21C 後端部
 21D、21E 溝形状部
 21F 上部平板部
 21G S字形横断面形状部
 35 Aピラー




 
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