(57)【要約】【課題】簡単な構造ながら、衝撃荷重入力時にドアと車体との係合を十分に確保することができ、ドアの車室内側への進入防止に効果的な車両のドア構造を提供する。【解決手段】車体の上下方向に延びるピラーおよび前後方向に延びるサイドシル５に設けられた被係合部２７，２８と、フロントドア３の縁部のヘミング部１３を車内側へ屈曲して形成され衝撃荷重入力時に被係合部２７，２８に係合する係合部１５とを備え、フロントドア３に衝撃荷重が入力されていないときには係合部１５と被係合部２７，２８は非係合状態であり、フロントドア３に衝撃荷重が入力された際に、係合部１５と被係合部２７，２８とが係合し、フロントドア３が前後方向および上下方向において車体と係合する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の上下方向に延びるピラーおよび前後方向に延びるサイドシルに設けられた被係合部と、ドアの縁部のヘミング部を車内側へ屈曲して形成され衝撃荷重入力時に前記被係合部に係合する係合部とを備え、
前記ドアに衝撃荷重が入力されていないときには前記係合部と前記被係合部は非係合状態であり、前記ドアに衝撃荷重が入力された際に、前記係合部と被係合部とが係合し、該ドアが前後方向および上下方向において前記車体と係合することを特徴とする車両のドア構造。
【請求項２】
前記サイドシルの被係合部はサイドシルアウタパネルとサイドシルスチフナにそれぞれ形成され、前記ピラーの被係合部はピラーアウタパネルとピラースチフナにそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両のドア構造。
【請求項３】
前記係合部は、ドアアウタパネルの外端部とドアインナパネルの外端部とをヘミング接合して形成したヘミング部を折り曲げることにより形成され、該係合部の強度が前記被係合部の強度と比較して低強度に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両のドア構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、側面衝突時にドアの車室内側への進入を防止することができる車両のドア構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
側面衝突時に局部的に変形したドアが車室内側へ進入するのを防止する技術として、衝撃時にドアと車体との拘束力を強めることにより衝撃荷重を車体側へ逃がす技術が知られている。
例えば、特許文献１では、ドアの内側であってドアの下端から所定高さの部位に前後方向へ延びるインパクトビームを設け、さらにインパクトビームからドアの下部に亘ってリインフォースメントを設け、リインフォースメントの上端部近傍および下端部近傍を中間部よりも強度を小さく設計し、リインフォースメントの下部内側にフックを設け、このフックに係合可能な係合部をサイドシルに設けておき、側面衝突などでドアが車内側へ変位したときに、ドアの前記フックがサイドシルの前記係合部に係合することで、ドアの車室内側への進入を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−４１３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来のドア構造では、リインフォースメントの存在が前提にあり、そのリインフォースメントに前記フックを設置しているので、リインフォースメントが設置可能な部位、すなわちドアの上部あるいは下部にしか適用することができない。つまり、ドアヒンジやドアロック装置が設置されるドアの前端および後端にはリインフォースメントの設置が困難であり、フックを設けることができない。その結果、側面衝突時におけるドアと車体との係合が十分にできないという課題がある。
また、サイドシルの係合部に係合するフックが、ドアの下縁から上方に離れた位置に配置されているので、車体側のドア開口が狭くなるという課題もある。
【０００５】
そこで、この発明は、簡単な構造ながら、衝撃荷重入力時にドアと車体との係合を十分に確保することができ、ドアの車室内側への進入防止に効果的な車両のドア構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る車両のドア構造では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、車体（例えば、後述する実施例における車体２）の上下方向に延びるピラー（例えば、後述する実施例におけるフロントピラー６、センターピラー７）および前後方向に延びるサイドシル（例えば、後述する実施例におけるサイドシル５）に設けられた被係合部（例えば、後述する実施例における被係合部２７，２８）と、ドア（例えば、後述する実施例におけるフロントドア３）の縁部のヘミング部（例えば、後述する実施例におけるヘミング部１３）を車内側へ屈曲して形成され衝撃荷重入力時に前記被係合部に係合する係合部（例えば、後述する実施例における係合部１５）とを備え、前記ドアに衝撃荷重が入力されていないときには前記係合部と前記被係合部は非係合状態であり、前記ドアに衝撃荷重が入力された際に、前記係合部と被係合部とが係合し、該ドアが前後方向および上下方向において前記車体と係合することを特徴とする車両（例えば、後述する実施例における車両１）のドア構造である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記サイドシルの被係合部はサイドシルアウタパネル（例えば、後述する実施例におけるサイドシルアウタパネル２１）とサイドシルスチフナ（例えば、後述する実施例におけるサイドシルスチフナ２２）にそれぞれ形成され、前記ピラーの被係合部はピラーアウタパネルとピラースチフナにそれぞれ形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記係合部は、ドアアウタパネル（例えば、後述する実施例におけるフロントドアアウタパネル１１）の外端部（例えば、後述する実施例における外周端部１１ａ）とドアインナパネル（例えば、後述する実施例におけるフロントドアインナパネル１２）の外端部（例えば、後述する実施例における外周端部１２ａ）とをヘミング接合して形成したヘミング部を折り曲げることにより形成され、該係合部の強度が前記被係合部の強度と比較して低強度に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、ドアに衝撃荷重が入力された際に、ドアの係合部がサイドシルの被係合部と係合して前後方向に延びる係合形態が形成され、ドアの係合部とピラーの被係合部とが係合して上下方向に延びる係合形態が形成されるので、ドアと車体との係合箇所が広範囲となり、衝撃荷重のドアから車体への分散を大きくすることができる。その結果、衝撃吸収効果が大きくなり、ドアの車内側への進入を確実に防止することができる。
また、ドアの係合部はヘミング部を屈曲することで形成しているので、ドアの開閉に必要な車体とのクリアランスを阻害することがない。また、係合部によりドア自体が補強されるという効果もあり、ドアの強度を向上しつつ、軽量化を図ることができる。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、ドアの係合部は初めにサイドシルアウタパネルの被係合部およびピラーアウタパネルの被係合部と係合し、次に、サイドシルスチフナの被係合部およびピラースチフナの被係合部に係合する。このようにサイドシルおよびピラーがそれぞれ２つの被係合部を有することで、被係合部の強度を高めることができる。その結果、ドアの係合部が車体の被係合部から外れ難くすることができる。
【００１１】
請求項３に係る発明によれば、ドアの係合部を高強度に形成することができる。また、ドアの係合部の強度を車体の被係合部の強度と比較して低強度に形成しているので、衝撃入力時に、車体の被係合部が変形する前にドアの係合部を変形させて衝撃エネルギーを吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明に係るドア構造を採用した車両の部分側面図である。
【図２】図１Ａ−Ａ断面図である。
【図３】前記実施例においてフロントドアの係合部の拡大断面図である。
【図４】前記実施例においてフロントドアの係合部の製造工程を説明する図である。
【図５】前記実施例において衝撃荷重入力時のフロントドアの変形過程を説明する図である。
【図６】側面衝突時のフロントドアの変位量（ストローク）Ｓとフロントドアに作用する反力Ｆとの関係を示すＳ−Ｆ曲線である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明に係る車両のドア構造の実施例を図１から図６の図面を参照して説明する。
図１は車両の部分側面図であり、この図に示すように、車両１は車体２の側部にはフロントドア３とリヤドア４を備えている。
フロントドア３は、図示しないヒンジ装置を介してフロントピラー６に回動可能に支持されており、サイドシル５とフロントピラー６とセンターピラー７とで囲まれたフロントドア開口８を開閉する。なお、周知のように、サイドシル５は車体２の前後方向に延び、フロントピラー６およびセンターピラー７は車体２の上下方向に延びる。
リヤドア４は、図示しないヒンジ装置を介してセンターピラー７に回動可能に支持されており、サイドシル５とセンターピラー７とリアホイールアーチ９等で囲まれたリヤドア開口１０を開閉する。
【００１４】
フロントドア３の外周縁部にはその全周に亘って、フロントドア３のヘミング部を車内側へ屈曲して形成した係合部が形成されており、車体２のフロントドア開口８を囲繞する部材、すなわちサイドシル５とフロントピラー６とセンターピラー７には、前記係合部と係合する被係合部が形成されていて、例えば側面衝突時等にフロントドア３に衝撃荷重が入力されてフロントドア３が車内側へ変位したときに、フロントドア３の前記係合部と車体２の前記被係合部が係合して、フロントドア３の車内側への進入を防止するように構成されている。
【００１５】
以下、フロントドア３の前記係合部と車体２の前記被係合部について詳述する。
ここではその代表として、図２を参照して、フロントドア３の係合部とサイドシル５の被係合部について説明する。
フロントドア３は、車外側に配置されるフロントドアアウタパネル１１と、車内側に配置されるフロントドアインナパネル１２とを接合して構成されている。すなわち、図３に示すように、フロントドアアウタパネル１１の外周縁部とフロントドアインナパネル１２の外周縁部はヘミング加工により接合（ヘミング接合）されており、このヘミング部１３がフロントドアアウタパネル１１の非ヘミング部１４に対して車内側へ略直角に屈曲され、この屈曲された部分によって係合部１５が形成されている。なお、フロントドアインナパネル１２の板厚は、フロントドアアウタパネル１１の板厚よりも厚い。
【００１６】
図４を参照して係合部１５の加工手順を説明する。まず、フロントドアアウタパネル１１の外周端部（外端部）１１ａをフロントドアインナパネル１２の外周端部（外端部）１２ａの表面側に重ねて配置し、フロントドアアウタパネル１１の外周端部１１ａがフロントドアインナパネル１２の外周端部１２ａよりも外方へ所定寸法突き出るようにする（図４（Ａ）参照）。次に、フロントドアアウタパネル１１の外周端部１１ａの先端を折り返し、折り返し片１１ｂをフロントドアインナパネル１２の外周端部１２ａの裏面側に重合して、ヘミング部１３を形成する（図４（Ｂ）参照）。次に、ヘミング部１３をフロントドアインナパネル１２側へ略９０度折り曲げて係合部１５を形成する。
【００１７】
一方、サイドシル５は、車外側に配置されるサイドシルアウタパネル２１と、車内側に配置されるサイドシルインナパネル２３と、これらの間に配置されるサイドシルスチフナ２２とを接合して構成されている。すなわち、サイドシルアウタパネル２１とサイドシルスチフナ２２とサイドシルインナパネル２３の上下端部のフランジ部２４を重合して溶接することによりこれら３部材は一体化され、サイドシル５の内部はサイドシルスチフナ２２によって車外側と車内側の２つの空間に区画される。
【００１８】
サイドシルアウタパネル２１はフランジ部２４から車外側へ突出する断面形状をなし、一番外方に位置する側壁２５は、閉じたときのフロントドアアウタパネル１１における被ヘミング部１４の外表面とほぼ面一に形成されており、この側壁２５の上端に連なって車内側へ凹む凹部２６が形成され、この凹部２６の上端に連なって車外側へ突出する被係合部２７が形成され、被係合部２７の上部がフランジ部２４に連なって構成されている。
【００１９】
被係合部２７はフロントドア３の係合部１５よりも上方に配置されており、フロントドア３が閉じた状態において被係合部２７の先端は係合部１５の先端と車幅方向においてほぼ同一位置に位置する。
【００２０】
また、サイドシルスチフナ２２もフランジ部２４から車外側へ突出する断面形状をなし、フランジ部２４以外はサイドシルアウタパネル２１から離間して配置されている。サイドシルスチフナ２２にも、サイドシルアウタパネル２１の被係合部２７と同一高さに、車外側へ突出する被係合部２８が形成されている。
なお、フロントドア３の係合部１５の強度は、サイドシル５の被係合部２７，２８の強度と比較して低強度に形成しておく。
【００２１】
このように構成された車両のドア構造の作用を図５を参照して説明する。なお、図５ではサイドシルインナパネル２３の図示を省略している。
例えば車両１が側面衝突され、フロントドア３に側方から車内側に向けて衝撃荷重が入力された場合、第１の段階で、フロントドア３が車内側へ変位し、フロントドア３の係合部１５の先端がサイドシルアウタパネル２１の凹部２６の表面に当接する。
【００２２】
さらに引き続き衝撃荷重の入力がある場合には、フロントドアアウタパネル１１を上方へ引っ張る力が作用するため、第２の段階としてフロントドア３の係合部１５が上方に変位し、図５（Ａ）に示すように、フロントドア３の係合部１５がサイドシルアウタパネル２１の被係合部２７に係合する。ここで、係合部１５と被係合部２７が係合することにより、フロントドア３には車体２からの反力が作用し、フロントドア３の車内側への進入を阻止する。また、フロントドア３に入力された衝撃荷重の一部が、サイドシルアウタパネル２１を介して車体２に分散され吸収される。
なお、実際の側面衝突時には、前記第１段階と第２段階がほぼ同時に並行して進行する場合もあり得る。
【００２３】
さらに引き続き衝撃荷重の入力がある場合には、第３の段階としてサイドシルアウタパネル２１が車内側へ変形し、フロントドア３の係合部１５とサイドシルアウタパネル２１の被係合部２７が一体となって車内側に偏位することにより、図５（Ｂ）に示しように、フロントドア３の係合部１５は、サイドシルアウタパネル２１の被係合部２７とサイドシルスチフナ２２の被係合部２８の両方に係合する。ここで、係合部１５と被係合部２７，２８が係合することにより、フロントドア３には車体２からの反力が作用し、フロントドア３の車内側への進入を阻止する。このとき、サイドシルアウタパネル２１の変形に衝撃エネルギーが消費されるので、衝撃エネルギーを低減することができる。また、フロントドア３に入力された衝撃荷重の一部が、サイドシルアウタパネル２１およびサイドシルスチフナ２２を介して車体２に分散され吸収される。
【００２４】
このように、フロントドア３の係合部１５は初めにサイドシルアウタパネル２１の被係合部２７と係合し、次に、サイドシルスチフナ２２の被係合部２８に係合するという２段階で係合して、それぞれの段階で車体反力を発生させることができ、それによりフロントドア３の車内側への進入防止を図ることができる。また、サイドシル５が２つの被係合部２７，２８を有することで、２つの被係合部２７，２８が重なったときの強度を高めることができる。その結果、フロントドア３の係合部１５がサイドシル５の被係合部２７，２８から外れ難くすることができる。
【００２５】
さらに引き続き衝撃荷重の入力がある場合には、第４段階として、フロントドアアウタパネル１１を車内側へ押し込む力の作用により、図５（Ｃ）に示すように、フロントドア３の係合部１５はサイドシル５の被係合部２７，２８との係合状態を維持しつつ、下方へと折り曲げられるように変形する。これは、フロントドア３の係合部１５の強度が、サイドシル５の被係合部２７，２８の強度よりも低強度に形成されているからであり、サイドシル５の被係合部２７，２８は変形せずに、フロントドア３の係合部１５の方が変形する。この係合部１５の変形は被係合部２７，２８との係合から抜けるまで続く。このとき、係合部１５の変形に衝撃エネルギーが消費されるので、衝撃エネルギーを低減することができる。
【００２６】
図６は、側面衝突時のフロントドア３の変位量（ストローク）Ｓと、車体２からフロントドア３に作用する反力Ｆの関係を示す実験結果の一例を示し、実線はこの実施例のドア構造を採用した場合を示し、破線は係合部１５および被係合部２７，２８を備えないドア構造を採用した比較例を示している。比較例の場合には、車体からフロントドアに作用する反力が殆ど生じないが、実施例のドア構造の場合には、非常に大きな反力が車体２からフロントドア３に作用していることがわかる。しかも、係合部１５が被係合部２７に係合する第２段階までと、係合部１５が被係合部２８に係合するまでの第３段階において、２段階で反力が発生することを確認することができる。
【００２７】
このように、フロントドア３が衝撃荷重の入力により車内側に変位したときには、フロントドア３の係合部１５とサイドシル５の被係合部２７，２８との係合により、車体前後方向に延びる係合形態を形成することができる。
【００２８】
また、図示を省略するが、フロントドア３とフロントピラー６、および、フロントドア３とセンターピラー７にも、同様の係合部と被係合部が形成されており、フロントピラー６およびセンターピラー７は、それぞれピラーアウターパネルとピラースチフナーのそれぞれに被係合部が形成されている。フロントドア３が衝撃荷重の入力により車内側に変位したときには、フロントドア３の係合部とフロントピラー６の被係合部とが係合して、および、フロントドア３の係合部とセンターピラー７の被係合部とが係合して、それぞれ車体上下方向に延びる係合形態を形成することができる。
【００２９】
以上説明するように、この車両のドア構造によれば、フロントドア３の係合部１５とサイドシル５の被係合部２７，２８との係合により、車体前後方向に延びる係合形態を形成することができ、また、フロントドア３の係合部とフロントピラー６の被係合部との係合により、および、フロントドア３の係合部とセンターピラー７の被係合部との係合により、それぞれ車体上下方向に延びる係合形態を形成することができるので、フロントドア３と車体２との係合箇所が広範囲となり、フロントドア３から車体２へ分散される衝撃荷重を大きくすることができる。その結果、衝撃吸収効果が大きくなり、フロントドア３の車内側への進入を確実に防止することができる。
【００３０】
また、フロントドア３のヘミング部１３を屈曲して係合部１５を形成しているので、係合部１５がフロントドア３の開閉に必要な車体とのクリアランスを阻害することがない。係合部１５および被係合部２７，２８を形成したからといって、フロントドア３と本体２との間に大きなデッドスペースが生じるわけでもなく、係合部、被係合部を形成しない場合と殆ど同じにできる。
さらに、フロントドア３のヘミング部１３を屈曲して係合部１５を形成しているので、フロントドア３自体も補強され、フロントドア３の重量が増大することも殆どなく、フロントドア３の強度アップを図りつつ、軽量化を図ることができる。
【００３１】
〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した実施例では、ドアの外周縁の全周に係合部を設けたフルドアの態様で説明したが、ドアの下半分の外縁にヘミング部を設けるサッシュドアにも、この発明は適用可能である。
【００３２】
さらに、前述した実施例はこの発明をフロントドアに適用した例で説明したが、リヤドアに対してこの発明を適用することも可能である。その場合には、被係合部をサイドシルとセンターピラー７等に設け、これら被係合部に対応する位置にリヤドアの係合部を設ければよい。このようにすると、リヤドアの係合部とサイドシルの被係合部との係合により、車体前後方向に延びる係合形態を形成することができ、また、リヤドアの係合部とセンターピラーの被係合部との係合により、車体上下方向に延びる係合形態を形成することができるので、リヤドア３と車体との係合箇所が広範囲となり、リヤドアから車体へ分散される衝撃荷重を大きくすることができ、衝撃吸収効果が大きくなる。
【符号の説明】
【００３３】
１  車両
２  車体
３  フロントドア（ドア）
５  サイドシル
６  フロントピラー（ピラー）
７  センターピラー（ピラー）
１１  フロントドアアウタパネル（ドアアウタパネル）
１１ａ  外周端部（外端部）
１２  フロントドアインナパネル（ドアインナパネル）
１２ａ  外周端部（外端部）
１３  ヘミング部
１５  係合部
２１  サイドシルアウタパネル
２２  サイドシルスチフナ
２７，２８  被係合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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