(57)【要約】【解決手段】本発明の一実施例として提供するドア構造は、外パネル及び内パネルを有するドアシェルと、ドアシェルの内パネル及び外パネルの間に配置された耐貫通ビームと、ドアシェルの第１端部で、内パネルを通して耐貫通ビームの第１端部に接続されたヒンジ側端部キャスティング部材と、ドアシェルの第２端部で、内パネルを通して耐貫通ビームの第２端部に接続されたロック側端部キャスティング部材と、内パネルの外側面に取り付けられたドア部品モジュールと、を具えている。【選択図】図１ａ
2009535255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外パネル及び内パネルを有するドアシェルと、
ドアシェルの内パネルと外パネルの間に配置された耐貫通ビームと、
ドアシェルの第１端部位置で、内パネルを通して耐貫通ビームの第１端部に接続されたヒンジ側端部キャスティング部材と、
ドアシェルの第２端部位置で、内パネルを通して耐貫通ビームの第２端部に接続されたロック側端部キャスティング部材と、
内パネルの外側面に取り付けられたドア部品モジュールと、を具えているドア構造。
【請求項２】
ドア部品モジュールは、窓枠、窓ガラス機構、ロック、ドアチェック、モータ及びワイヤリング部材のうちの少なくとも１つを具えている請求項１のドア構造。
【請求項３】
窓枠は、ロック側端部キャスティング部材及びヒンジ側端部キャスティング部材のうちの少なくとも１つに接続される請求項２のドア構造。
【請求項４】
ヒンジ側端部キャスティング部材は、ミラー用取付部を具えている請求項１のドア構造。
【請求項５】
ヒンジ側端部キャスティング部材は、少なくとも１つのヒンジ用取付部を具えている請求項１のドア構造。
【請求項６】
ロック側端部キャスティング部材は、ドアチェック用取付部を具えている請求項２のドア構造。
【請求項７】
ヒンジ側端部キャスティング部材は、内パネルの外側面に配置され、内パネルの内側面に配置された耐貫通ビームの第１端部に機械的に留められる請求項１のドア構造。
【請求項８】
ロック側端部キャスティング部材は、内パネルの内側面に配置される請求項１のドア構造。
【請求項９】
内パネルの少なくとも一部と外パネルとは、約３０ｍｍ〜約４０ｍｍ離間している請求項１のドア構造。
【請求項１０】
窓枠は、押出成形されたアルミニウムチャンネルを有している請求項２のドア構造。
【請求項１１】
窓枠は、ポリマーとの共成形で作られる請求項１０のドア構造。
【請求項１２】
ドアシェルはアルミニウムを含んでいる請求項１のドア構造。
【請求項１３】
ヒンジ側端部キャスティング部材及びロック側端部キャスティング部材のうちの少なくとも１つはアルミニウムを含んでいる請求項１のドア構造。
【請求項１４】
内パネルは、外パネルに係合された少なくとも１のカップ状構造を有している請求項１のドア構造。
【請求項１５】
ドアシェルのアルミニウムは、アルミニウム協会６０２２合金である請求項１２のドア構造。
【請求項１６】
ドア構造を成形する方法であって、
外パネル及び内パネルを有する金属ドアシェルを配備するステップ、
金属ドアシェルの内パネルの内側面に耐貫通ビームを配置するステップ、
ヒンジ側端部キャスティング部材を、金属ドアシェルの内パネルを通して、耐貫通ビームの第１端部に接続するステップ、
ドア部品モジュールを内パネルの外側面に取り付けるステップ、とを有している方法。
【請求項１７】
金属ドアシェルをアルミニウムシートからスタンピングすることを含んでいる請求項１６の方法。
【請求項１８】
ヒンジ側端部キャスティング部材を、金属ドアシェルの内パネルを通して、耐貫通ビームの第１端部にリベット留めすることを含んでいる請求項１６の方法。
【請求項１９】
窓枠、窓ガラス機構、ロック、ドアチェック、モータ及びワイヤリングのうちの少なくとも１つを具えるドア部品モジュールを取り付けることをさらに含んでいる請求項１６のドア構造。
【請求項２０】
押出成形されたアルミニウム管から窓枠を形成することを含んでいる請求項１９の方法。
【請求項２１】
窓枠をポリマーとの共成形で作ることを含んでいる請求項２０の方法。
【請求項２２】
外パネル及び内パネルを有するドアシェルと、
ドアシェルの内パネルと外パネルの間に配置された耐貫通ビームと、
ドアシェルの第１端部位置で、内パネルを通して耐貫通ビームの第１端部に接続されたヒンジ側端部構造部材と、
ドアシェルの第２端部位置で、内パネルを通して耐貫通ビームの第２端部に接続されたロック側端部構造部材と、
内パネルの外側面に取り付けられたドア部品モジュールと、を具えているドア構造。
【請求項２３】
ヒンジ側端部構造部材は、ポリマー、金属又は複合材から作られる請求項２２のドア構造。
【請求項２４】
ロック側端部構造部材は、ポリマー、金属又は複合材から作られる請求項２２のドア構造。
【請求項２５】
内パネル及び外パネルは、ポリマー、金属又は複合材から作られる請求項２２のドア構造。
【請求項２６】
内パネルは、外パネルに係合されたカップ状構造をさらに有している請求項２２のドア構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
＜関連出願の相互参照＞
本発明は、２００６年４月２８日に出願された米国仮特許出願第６０／７９６,０７７号の優先権を主張し、該特許出願は、引用を以てその全体が本願に組み込まれるものとする。
【０００２】
＜発明の分野＞
本発明は一実施例において自動車のドア構造に関し、より具体的には、自動車のドア部品モジュールがモジュール式アッセンブリとして組み込まれたドア構造に関する。
【背景技術】
【０００３】
＜発明の背景＞
ヒンジドアは、乗物(vehicles)に一般的に用いられている。自動車のドア構造は、シェル型構造に発展し、ドアの部品は、ドアの内パネルの幾つかの穴を通してシェルの内部に挿入される。米国における自動車のドア構造は、側面の貫通(side intrusion)に対しては米国連邦自動車安全基準(ＦＭＶＳＳ)及び外国政府の同等基準に適合し、また、ドアの弛み、ノイズ及び振動を含むパラメータに対するＯＥＭの目標性能に適合する必要がある。これらの要件は、一般的には、ドア構造の重量及び費用に影響を及ぼす。
【０００４】
スチール製の自動車ドアは、スチールの密度が非常に高いため、典型的には、非常に薄肉のシートから作られる。所望の構造的性能が得られるように、薄肉スチールから作られるドアは、厚肉のスチールから作られた複数の補強構造を必要とする。それゆえ、ドアアッセンブリの重量と費用は、追加される強化材の数と大きさによって決まる。必要な構造性能を得るには、別個の強化材が数多く必要であり、これらを製造して、ドアのシェルに組み立てなけらばならない。これらの別個の強化材は、製造及び組立工程中に、ドアシェルの内部に組み込まれる様々な部品要素を挿入するのに妨げとなる。
【０００５】
今日の乗物のドアシェルの内部に収容されるドア部品モジュールは益々複雑になってきている。ドア部品モジュールの例として、ロック、ラッチ、ウインドウリフト機構及び／又はオーディオスピーカが挙げられる。補強されたドアシェル内部にドア部品モジュールをはめ込むための空間要件に適合させるために、ドアの切断面の深さ(depth)は一般的には１４０ｍｍのオーダである。所望深さを得るための深絞りは費用がかかり、ドアシェルの深絞りは寸法変化の点で困難となる傾向にある。
【発明の開示】
【０００６】
＜発明の要旨＞
本発明の一実施例において、ドアは、ドア部品モジュールがモジュール式アッセンブリによって組み込まれている。
一実施例において、本発明のドア構造は、
外パネル及び内パネルを有するドアシェルと、
ドアシェルの内パネルと外パネルの間に配置された耐貫通ビームと、
ドアシェルの第１端部位置で、耐貫通ビームの第１端部に内パネルを通して接続されたヒンジ側の端部キャスティング部材と、
ドアシェルの第２端部位置で、耐貫通ビームの第２端部に内パネルを通して接続されたロック側の端部キャスティング部材と、
内パネルの外側面に取り付けられたドア部品モジュールと、を具えている。
【０００７】
「ドアシェル」という語は、内パネル(interior panel)及び外パネル(exterior panel)に形成された構造であって、内パネル及び外パネルの周囲の少なくとも一部に沿って接合され、内パネルと外パネルとの間に中空部(cavity)を有する構造を意味する。「パネル」という語は、シート材の構造を意味する。シート材は、例えば、金属、ポリマー又は複合材料で、厚さが０.２４９”(６.３２４ｍｍ)より小さく、０.００６”(０.１５２ｍｍ)よりも大きい。「耐貫通ビーム(anti-intrusion beam)」は、ドアアッセンブリ内に配置され、側突(side impact)時に乗物の乗員コンパートメントへの破損を妨げる構造を意味する。「キャスティング部材(casting)」という語は、溶融材料がモールド内で凝固して形成される構造を意味する。「ヒンジ側端部キャスティング部材(hinge end casting)」は、乗物のボディ部への係合をもたらすヒンジの取付手段を含む構造である。ロック側端部キャスティング部材は、閉じられた位置にあるとき、ドアアッセンブリを乗物にロック又はロック解除をもたらすロッキング部材の取付手段を含む構造である。「ドア部品モジュール(door hardware module)」という語は、機能的要素(functional components)がキャリヤーに組み立てられたアッセンブリであって、単一ユニットとしてドアシェルに接続されたアッセンブリを意味する。一実施例において、機能的要素は、窓枠、窓ガラス機構、ドアロック、ドアチェック、ウインドウモータ及び電気配線(wiring)のうちの少なくとも1つを含んでいる。
【０００８】
本発明の他の実施例において提供されるドア構造は、
外パネル及び内パネルを有するドアシェルと、
ドアシェルの内パネルと外パネルの間に配置された耐貫通ビームと、
ドアシェルの第１端部位置で、内パネルを通して耐貫通ビームの第１端部に接続されたヒンジ側端部構造部材と、
ドアシェルの第２端部位置で、内パネルを通して耐貫通ビームの第２端部に接続されたロック側端部構造部材と、
内パネルの外側面に取り付けられたドア部品モジュールと、を具えている。
【０００９】
「ヒンジ側端部構造部材(hinge end structural member)」という語は、物体が実質的に塑性変形することなく、ドアアッセンブリのヒンジ接続の作業荷重(operative loads)を乗物のボディ部へ運ぶのに十分な強度を有する物体を意味する。「ロック側端部構造部材(lock end structural member)という語は、物体が実質的に塑性変形することなく、ドアのロック又はロックを解除する作業荷重を乗物のボディ部へ運ぶ(carry)のに十分な強度を有する物体を意味する。塑性変形は、加えられた荷重の解放後に生じる永久的変形を意味する。ヒンジ側端部構造部材及び/又はロック側端部構造部材は、例えば、鋳造された金属又は成型されたポリマー又は複合物である。
【００１０】
本発明の他の態様において、ドア部品モジュールを含むドア構造を形成する方法を提供するものである。本発明の方法は、広義において、
外パネルと内パネルを有するドアシェルを配備するステップ、
金属ドアシェルの内パネルの内側面に耐貫通ビームを配置するステップ、
ヒンジ側端部キャスティング部材を、金属ドアシェルの内パネルを通して、耐貫通ビームの第１端部に接続するステップ、
ドア部品モジュールを内パネルの外側面に取り付けるステップ、とを具えている。
【００１１】
本発明の詳細な実施例をここに開示するが、開示された実施例は発明の単なる例示であって、様々な形態で具現化されることができる。また、本発明の様々な実施例に関する具体例の各々は、例示を意図するものであり、限定を意図するものではない。また、図面は必ずしも縮尺とおりではなく、特定要素の詳細を示すために、一部の特徴は誇張して示されている。それゆえ、この明細書に記載された具体的な構造及び機能の詳細については、限定するものと解されるべきではなく、単なる代表例として提供されるもので、当該分野の専門家であれば本発明を様々に利用することはできるであろう。
【００１２】
図１ａ及び図１ｂは、本発明に係るモジュール式ドア(10)の斜視図を示している。「モジュール式ドア」という語は、ドアがサブアッセンブリから組み立てられることを意味する。一実施例において、モジュール式ドアのサブアッセンブリは、ドアシェル(5)と部品モジュールを含んでいる。モジュール式ドア(10)は、ドアシェル(5)、ヒンジ側端部側構造部材(20)、ロック側端部構造部材(25)及びモジュール式ドア部品モジュールアッセンブリを含んでいる。一実施例において、モジュール式ドア(10)のドアシェル(5)は、図２ａ〜図２ｅに示されるように、少なくとも外パネル(6)と内パネル(7)を含んでいる。
【００１３】
図２ａに示されるように、外パネル(6)は、モジュール式ドア(10)が取り付けられる乗物の乗員コンパートメントに関して、ドアシェル(5)の最も外側のパネルである。一実施例において、外パネル(6)の外側面は、乗物のボディ形状に合致する形状である。一実施例において、外パネル(6)は、一定表面又は様々な曲面に形成される。一実施例において、外パネル(6)の内側面は、ドアシェル(5)の機械的特性が向上するように、内パネル(7)の内側面の部分に接続する表面を含んでいる。
【００１４】
一実施例において、ドアシェル(5)の外パネル(6)は、アルミニウム合金等の金属シートを打ち抜いて形成される(stamped)。打ち抜かれた金属は金属加工プロセスによって得られる構造を意味し、その加工プロセスにより、金属シートは、機械プレス又はスタンピングプレスに配備されたプレス工具を用いて穿孔され、所望形状に形成される。この明細書で用いられるアルミニウム合金という語は、アルミニウム格子又はアルミニウムを有する相の中に可溶性合金元素を有するアルミニウム金属を意味する。合金元素として、限定するものではないが、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｃ、Ｌｉを挙げることができる。一実施例において、外パネル(6)は、アルミニウム協会６ｘｘｘ系合金から形成されることができる。他の実施例において、外パネル(6)は、アルミニウム協会６０２２合金から形成されることができる。例えば、アルミニウム協会６０２２合金は、Ｓｉ約０.８wt％〜約１.５wt％、Ｆｅ約０.０５wt％〜約０.２０wt％、Ｃｕ約０.０１wt％〜約０.１１wt％、Ｍｎ約０.０２wt％〜約０.１０wt％、Ｍｇ約０.４５wt％〜約０.７wt％、Ｃｒ約０.１０wt％未満、Ｚｎ約０.２５wt％未満、Ｔｉ約０.１５wt％未満、残部Ａｌ及び不純物であって、不純物は単独元素が０.０５wt％以下、合計量で０.１５wt％以下である。一実施例において、ドアシェルは、厚さ約０.８ｍｍ〜約１.２ｍｍの金属シート構造である。さらなる実施例において、外パネル(6)は、高強度ポリマー又は複合材から形成されることができる。
【００１５】
図２ｂを参照すると、ドアシェル(5)の内パネル(7)は、モジュール式ドア(10)が取り付けられる乗物の乗員コンパートメントに関して、ドアシェル(5)の最も内側のパネルである。内パネル(7)は、補強シートとも称される。一実施例において、ドアシェル(5)の機械的特性(例えば、強度及び剛性)を向上させることができるように、内パネル(7)は、外パネル(6)に係合可能なカップ状構造(8)を少なくとも１つ含んでいる。この明細書の全体を通じて用いられるカップ状構造(8)という語は、内パネル(7)に形成された構造であって、対向する外パネル(6)の内側面に当接するほぼ平らな平面(以下では、連結面(connecting surface)(18)と称する)と、カップ状構造(8)が形成される内パネル(7)の隣接部から連結面(18)に延びるＳ字状側壁(22)とを有している。一実施例において、ドアシェル(5)の内パネル(7)は、アルミニウム合金等の金属シートからスタンピングによって形成される。一実施例において、内パネル(7)は、例えばアルミニウム協会６０２２等のアルミニウム協会６ｘｘｘ系合金から構成されることができる。
【００１６】
本発明の一実施例において、カップ状構造(8)は、パンチとダイツールによって形成されることができる。さらなる実施例において、カップ状構造(8)は、ほぼ円筒形状のパンチとダイを用いてＳ字状側壁(22)を成形することで形成される。カップ状構造(8)のＳ字状側壁(22)は、２つの相反する方向に湾曲し、上部はカップ状構造(8)の連結面(18)に繋がる第１の湾曲部を有し、下部はカップ状構造(8)が形成される内パネル(7)の隣接部に繋がる第２の湾曲部を有している。
【００１７】
図２ｃは、本発明に係るカップ状構造(8)について、図２ｂの２−２線に沿う断面図である。一実施例において、カップ状構造(8)のＳ形状部は、カップ状構造の側壁(22)と内パネルの隣接部(23)との間の移行部Ａの前の位置を起点とすることもできるし、突出部の側壁(22)と内パネルの連結面(18)との間の移行部Ｂを越えて延びることもできる。
【００１８】
一実施例において、カップ状構造(8)の連結面(18)と基部は、楕円形又は円形であるが、補強構造の基部として他の形状も可能であり、それらも本発明の範囲内である。他の実施例において、カップ状構造(8)の連結面(18)及び基部の形状として、涙滴形状を挙げられるがこれに限定されるものではなく、また、多面形状であってもよく、これには三角形又は四角形の形状を挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【００１９】
カップ状構造(8)の一実施例において、側壁(22)と、構造補強用突出部(8)の平らな上部連結部(18)との継ぎ部は、滑らかに移行しており、側壁(22)の上部がカップ状構造(8)の連結面(18)に合流する継ぎ部に過度の応力集中がなくならないまでも最小にすることができる。一実施例において、側壁(22)の下部もシート(23)の隣接部に同じように合流して、応力集中が実質的に最小である。さらに他の実施例において、本発明に係るカップ状構造(8)の形状は、側壁(22)に対して、より均等な応力分布がもたらされる。
【００２０】
上記実施例は、例示目的にのみ提供されるものであって、本発明は上記形状に限定されるものではなく、ドアシェルの剛性を低下させない限り、カップ状構造(8)を他の形状にすることも本発明の範囲内である。カップ状構造(8)の正確な寸法及びそれらの配置は、パネルに必要とされる具体的強度及び剛性に応じて最適化されることができる。カップ状構造(8)の形状、配置及び間隔は、モジュール式ドア部品アッセンブリ(15)の複数の構成要素に間隙がもたらされるように選択されることができる。
【００２１】
図２ｂに示す一実施例において、耐貫通ビーム(9)は、ドアシェル(5)の内パネル(7)の内側面に配置されることができる。耐貫通ビーム(9)は、側部衝突の際、乗物の乗員コンパートメントの乗員が保護されるように配置され、例えば、ドアシェル(5)の下部に配置されることができる。一実施例において、耐貫通ビームはアルミニウム合金等の金属から成る。他の実施例において、耐貫通ビーム(9)の材料として、アルミニウム以外の金属(例えば、スチール)の他、ポリマー及び複合材(composites)も可能である。
【００２２】
一実施例において、耐貫通ビーム(9)は、押出構造であることができる。押出(extruded)という語は、金属ビレットを準備し、該金属ビレットを押出ダイを通してプレスすることによって耐貫通ビームが製造されることを意味する。一実施例において、押出ダイは開口を有するスチール製ディスクであり、開口の形状は押出加工される耐貫通ビーム(9)の所望する横断面に対応している。押出加工された耐貫通ビーム(9)は、耐貫通ビームの軸方向長さの少なくとも一部分に沿ってほぼ一定の横断面を有している。押出加工された耐貫通ビームの軸方向長さは、耐貫通ビーム(9)において、押出ダイを通る押出加工で形成される方向によって画定される。一実施例において、耐貫通ビーム(9)は、アルミニウム協会(ＡＡ)６ｘｘｘ合金(限定されるものではないが、例えば、ＡＡ６０１３、６０２２、６０８２又は６０６１)又はアルミニウム協会(ＡＡ)７ｘｘｘ系合金(限定されるものではないが、例えばＡＡ７０１３)から押出加工されることができる。一実施例において、耐貫通ビームは、アルミニウム協会(ＡＡ)６ｘｘｘ系合金(限定されるものではないが、例えば、ＡＡ６０１３及び６０８２)からなるシート金属構造から作られる。
【００２３】
一実施例において、アルミニウム協会(ＡＡ)６０１３は、Ｓｉ約０.６wt％〜約１.０wt％、Ｆｅ約０.５０wt％未満、Ｃｕ約０.６wt％〜約１.１wt％、Ｍｎ約０.２０wt％〜約０.８wt％、Ｍｇ約０.８wt％〜約１.２wt％、Ｃｒ約０.１wt％未満、Ｚｎ約０.２５wt％未満、Ｔｉ約０.１０wt％未満、残部Ａｌ及び不純物であって、不純物は単独元素で０.０５wt％以下、合計量で０.１５wt％以下である。一実施例において、アルミニウム協会(ＡＡ)６０８２は、Ｓｉ約０.７wt％〜約１.３wt％、Ｆｅ約０.５０wt％未満、Ｃｕ約０.１wt％未満、Ｍｎ約０.４０wt％〜約１.０wt％、Ｍｇ約０.６wt％〜約１.２wt％、Ｃｒ約０.２５wt％未満、Ｚｎ約０.２０wt％未満、Ｔｉ約０.１０wt％未満、残部Ａｌ及び不純物であって、不純物は単独元素で０.０５wt％以下、合計量で０.１５wt％以下である。一実施例において、アルミニウム協会(ＡＡ)６０６１は、Ｓｉ約０.４０wt％〜約０.８wt％、Ｆｅ約０.７wt％未満、約０.１５wt％〜約０.４０wt％、Ｍｎ約０.１５wt％未満、Ｍｇ約０.８wt％〜約１.２wt％、Ｃｒ約０.０４wt％〜約０.３５％、Ｚｎ約０.２５wt％未満、Ｔｉ約０.１５wt％未満、残部Ａｌ及び不純物であって、不純物は単独元素で０.０５wt％以下、合計量で０.１５wt％以下である。
【００２４】
一実施例において、耐貫通ビーム(9)の壁厚は、例えば２.０ｍｍ〜約５.０ｍｍの範囲内である。他の実施例において、耐貫通ビーム(9)の壁厚は、例えば約２.０ｍｍ〜約３.０ｍｍの範囲内である。一実施例において、耐貫通ビーム(9)は、チャンネルの横断面が、例えばＣチャンネル形、ボックス形、又はＩビーム形である。さらなる実施例において、耐貫通ビーム(9)は、円形又は矩形の管形状でもよい。一実施例において、耐貫通ビーム(9)は、ヒンジ側端部構造部材(20)及びロック側端部構造部材(25)に接続される。一実施例において、耐貫通ビーム(9)は内パネル(7)にスポット溶接され、ヒンジ取付構造部材(20)及びロック側端部構造部材(25)に接続される。耐貫通ビーム(9)は、内パネル(7)に接着結合されることもできる。一実施例において、耐貫通ビーム(9)は、加熱によって活性化されるポリマーフォーム接着剤により、外パネル(6)の内側面にさらに係合される。耐貫通ビーム(9)と、ヒンジ側端部構造部材(20)及びロック側端部構造部材(25)との係合(engagement)については、以下でより詳細に説明する。
【００２５】
図２ｂをさらに参照すると、一実施例において、ロック側端部構造部材(25)は、内パネル(7)の内側面又は外側面に配置されることができる。一実施例において、ロック側端部構造部材(25)は、内パネル(7)と外パネル(6)の間に配置されることができるように、内パネル(7)の内側面に配置される。ロック側端部構造部材(25)は、三次元構造であり、少なくとも一次元における肉厚は様々である。一実施例において、ロック側端部構造部材(25)は、ドア作動中に存在する負荷に対応する部材を補強できるように構成されたリブ構造をさらに含んでいる。
【００２６】
一実施例において、ロック側端部構造部材(25)は、アルミニウム、スチール又はマグネシウム等の金属から構成されるが、ポリマー及び複合材から形成されることもできる。キャスティング部材は、モールド中で溶融金属の凝固によって形成される構造を意味する。一実施例において、ロック側端部構造部材(25)は、アルミニウム協会(ＡＡ)３ｘｘ系合金から形成される。一実施例において、ロック側端部構造部材は、アルミニウム協会３５６又は３５７から形成される。アルミニウム協会３５６は、典型的には、Ｓｉ約６.５wt％〜約７.５wt％、Ｆｅ約０.６wt％未満、Ｃｕ約０.２５wt％未満、Ｍｎ約０.３５wt％未満、Ｍｇ約０.２０wt％〜約０.４５wt％、Ｚｎ約０.３５wt％未満、Ｔｉ約０.２５wt％未満、残部Ａｌ及び不純物であって、不純物は単独元素で０.０５wt％以下、合計量で０.１５wt％以下である。アルミニウム協会Ａ３５７は、Ｓｉ約６.５wt％〜約７.５wt％、Ｆｅ約０.２wt％未満、Ｃｕ約０.２wt％未満、Ｍｎ約０.１wt％未満、Ｍｇ約０.４０wt％〜約０.７wt％、Ｚｎ約０.１wt％未満、Ｔｉ約０.０４wt％〜約０.２wt％、残部Ａｌ及び不純物であって、不純物は単独元素で０.０５wt％以下、合計量で０.１５wt％以下である。一実施例において、ロック側端部構造部材(25)は、キャスティングプロセス中にコアを用いることによって設けられる中空部を含むことができる。
【００２７】
一実施例において、ロック側端部構造部材(25)は、モジュール式ドア部品モジュール(15)及び/又は乗物ボディのドアジャムの内部にあるロッキング要素に係合をもたらす手段を含んでいる。一実施例において、ロック側端部構造部材(25)は、窓枠を含むモジュール式部品アッセンブリ(15)に対する取付部を提供する。一実施例において、ロック側端部構造部材(25)は、リベット又はナット・ボルト又は同様な留め具を用いて、内パネル(7)に機械的に締結されることができる。他の実施例において、ロック側端部構造部材(25)は、溶接又は接着材で取り付けられることができる。
【００２８】
内パネル(7)を形成し、内パネル(7)の内側面に耐貫通ビーム(9)とロック側端部構造部材(25)を取り付けた後、内パネル(7)と外パネル(6)が接合され、ドアシェル(5)が作られる。図２ｄは本発明のドアシェル(5)の一実施例の部分断面図であり、内パネル(7)と外パネル(6)の離間寸法Ｄ１は最大で約４０ｍｍ以下である。他の実施例において、内パネル(7)と外パネル(6)の離間寸法Ｄ１は約３０ｍｍ〜約４０ｍｍである。さらに他の実施例において、内パネル(7)と外パネル(6)の離間寸法Ｄ１は約３５ｍｍである。さらなる実施例では、内パネル(7)の構造強化用突出部(8)の連結面(18)と外パネル(6)の内側面の対応部分の離間距離Ｄ２は約５ｍｍよりも小さい。さらに他の実施例では、内パネル(7)の構造強化用突出部(8)の連結面と外パネル(6)の内側面の対応部分の離間距離Ｄ２は約３ｍｍよりも小さい。さらに他の実施例では、内パネル(7)の構造強化用突出部(8)の連結面と外パネル(6)の内側面の対応部分の離間距離Ｄ２は約１ｍｍ〜約３ｍｍである。
【００２９】
一実施例において、内パネル(7)の構造強化用突出部(8)の連結面(18)と外パネル(6)の内側面は、接着材を用いて接合することができる。一実施例において、接着材料は、加熱活性化接着剤であり、限定するものではないが、加熱で活性化される発泡性(expandable)ポリマーフォーム接着剤等の加熱活性化ポリマーフォーム接着剤を挙げることができる。一実施例において、発泡性接着剤は、ポリ塩化ビニル系プラスチゾルからなるフラッター防止接着剤である。他の実施例において、発泡性フォーム接着剤は、ゴム系又はエラストマー系接着剤である。一実施例において、耐貫通ビーム(9)の寸法及び内パネル(7)と外パネル(6)の間隔は、耐貫通ビーム(9)が外パネル(6)の内側面に接着接合されるように選択される。
【００３０】
一実施例において、内パネル(7)と外パネル(6)はドアシェル(5)の周囲に沿って接続され、この接続は、ドアシェル(5)の側部及び底部に沿うヘム部によってもたらされる。一実施例において、ヘム部は外パネル(6)の縁部から延びるフランジによって形成され、前記縁部は屈曲して、内パネル(7)の対応する縁部に係合する。一実施例において、ヘム部での接合は、接着によって強化されることができる。一実施例において、ヘム部での接合は、加熱活性化接着剤で強化されることができる。
【００３１】
図２ｅを参照すると、一実施例において、ヒンジ側端部構造部材(20)は、アルミニウム、スチール又はマグネシウム等の金属から形成されるが、ポリマー又は複合材料から形成されることもできる。一実施例において、ヒンジ側端部構造部材(20)はアルミニウム合金のキャスティング部材である。一実施例において、ヒンジ側端部構造部材(20)は、アルミニウム協会(ＡＡ)３ｘｘ系合金から鋳造され、該合金は、ＡＡ３５６及び３５７を含むがこれらに限定されるものではない。一実施例において、ヒンジ側端部構造部材(20)は、ドア作動中に発生する荷重に対応する部材を強化するリブ構造をさらに含んでいる。他の実施例において、ヒンジ側端部構造部材(20)は、キャスティング中にコアを用いることによって作られる中空部を含んでいる。
【００３２】
一実施例において、ヒンジ側端部構造部材(20)は、乗物ボディのドアジャムのヒンジ要素と係合をもたらす手段を含んでいる。また、一実施例において、ヒンジ側端部構造部材(20)は、ドアが設計された動作範囲を越えて回動しないようにドアチェックを含んでいる。一実施例において、ドアチェック構造は、ヒンジ側端部構造部材(20)に組み込まれることができ、モジュール式ドア部品アッセンブリ(15)に組み込まれたドアチェック構造と同じ構造に作られ、これらのドアチェック構造によって強度向上がもたらされる。一実施例において、ヒンジ側端部構造部材(20)は、モジュール式金物アッセンブリ(15)、窓枠及び外部ミラーの取付部(attachment points)を提供する。一実施例において、ヒンジ側端部構造部材(20)は、リベット(例えばインテグラルリベット)、ボルト・ナット、又は当該分野で既知の同様な留め具を用いて、内パネル(7)の外側面に機械的に締結されることができる。他の実施例において、ヒンジ側端部構造部材(20)は、溶接又は接着剤で内パネル(7)に取り付けられることができる。さらなる実施例において、ヒンジ側端部構造部材(20)は、接着剤による接合により、または、溶接と機械的締結の両方を用いて取り付けられることができる。
【００３３】
一実施例において、ヒンジ側端部構造部材(20)は、内パネル(7)を介して耐貫通ビーム(9)の第１端部に接続される。ヒンジ側端部構造部材(20)は、内パネル(7)の外側面に配置され、内パネル(7)の内側面に配置される耐貫通ビーム(9)の第１端部に機械的に締結される。一実施例において、機械的留め具は、例えばリベット及び/又はナット・ボルトである。さらにまた、一実施例において、耐貫通ビーム(9)の第２端部はロック側端部構造部材(25)に接続される。耐貫通ビーム(9)は、ドアシェル(5)の外パネル(6)と内パネル(7)の間に配置され、耐貫通ビーム(9)と、ドアシェル(5)の外パネル(6)及び内パネル(7)との接続は、機械的締結、接着剤による接合、溶接又はそれらの組合せによって行なうことができる。
【００３４】
一実施例において、ヒンジ側端部構造部材(20)、ロック側端部構造部材(25)、耐貫通ビーム(9)、内パネル(7)及び外パネル(6)によって相互接続されることにより、自動車用に適した機械的特性(剛性、強度等)を有するドアシェル(5)が作られる。一実施例において、ドアシェル(5)の機械的特性は、モジュール式ドア部品アッセンブリ(15)を取り付けることによってさらに高められる。
【００３５】
図３ａ及び図３ｂは、本発明に係るモジュール式ドア部品アッセンブリ(15)の一実施例を示している。一実施例において、モジュール式ドア部品アッセンブリ(15)は、キャリヤ(36)、窓ガラスガイドトラック(19)、窓ガラス作動機構(14)、窓モータ(21)、ロッキング機構(27)、ドアチェック機構(図示せず)、窓ケーブル(50)及びドアワイヤを含むことができる。自動車ドア装置に一般的に用いられるあらゆる部品がモジュール式ドア部品アッセンブリ(15)の中に組み込まれることができ、それらは本発明の範囲内である。キャリヤ(36)は、ドア部品モジュール(窓部品を含むがこれに限定されない)の取付部を提供し、組立後、モジュール式ドア部品アッセンブリ(15)は、単一ユニットとして、ドアシェル(5)に接続される。一実施例において、キャリヤ(36)は、ロックアッセンブリキャリヤと称され、該ロックアッセンブリはロック機構(27)を収容する。
【００３６】
一実施例において、モジュール式キャリヤ(36)は、シート金属(アルミニウム合金等)をスタンピングによって作られることができる。一実施例において、モジュール式キャリヤ(36)は、アルミニウム協会(ＡＡ)６ｘｘｘ系合金(例えばＡＡ６０２２)から作られることができる。他の実施例において、モジュール式キャリヤは、スチールシート金属構造から作られることができる。他の実施例において、モジュール式キャリヤ(36)は、アルミニウム合金等の押出金属から形成されることができる。一実施例において、モジュール式キャリヤ(36)は、アルミニウム協会(ＡＡ)６ｘｘｘ系合金(例えばＡＡ６０６３)から押出加工で形成されることができる。さらなる実施例において、モジュール式キャリヤ(36)は、ポリマー又は複合材料から作られることもできる。
【００３７】
一実施例において、キャリヤ(36)は内パネル(7)の外側面に接続されることができ、その接続は、キャリヤ(36)の第１端部(37)がヒンジ側端部構造部材(20)に機械的係合し、窓枠(36)の第２端部(38)がロック側端部構造部材(25)に機械的係合することによって行われる。一実施例において、キャリヤ(36)は第１端部(37)と第２端部(38)がドアシェル(5)に接続され、第１端部(37)と第２端部(38)の間の部分は、開位置と閉位置の間を横移動(traversed)できる隙間を有することができるように、内パネル(7)とは十分な距離で隔てられている。他の実施例において、キャリヤ(36)の第１端部(37)は、ヒンジ側端部構造部材(20)に直接接続され、キャリヤ(36)の第２端部(37)は、内パネル(7)を介して、ロック側端部構造部材(25)に接続されており、ロック側端部構造部材(25)は、ドアシェル(5)の外パネル(6)と内パネル(7)の間の位置にある。より具体的には、一実施例において、モジュール式キャリヤ(36)の第２端部をドアシェル(5)の内部にあるロック側端部構造部材(25)に接続するとき、内パネル(7)は、ロック側端部構造部材(25)とモジュール式キャリヤ(36)の第２端部(37)との間の位置にある。一実施例において、キャリヤ(36)はボルト・ナットでドアシェル(5)に係合されており、これは、モジュール式ドア(10)のメンテナンスが容易である。
【００３８】
一実施例において、キャリヤ(36)は、窓ガラス作動機構(14)と窓モータ(21)の取付部を提供する。一実施例において、窓モータ(21)はキャリヤ(36)に留められ、窓ケーブルシステム(50)によって動作可能に接続されており、窓モータ(21)の作動は窓ケーブルシステム(50)を通じて窓ガラス作動機構(14)に伝達される。一実施例において、窓ガラス作動機構(14)は、窓ガラスの底部に係合する留め具(13)(クリップ等)と、窓を開閉するときに留め具を横移動させるガイド構造とを含むことができる。キャリヤ(36)は、ロッキング機構(27)、ドアチェック機構を含むことができ、また、窓ガラスガイドトラック(19)の接続部を提供する。
【００３９】
一実施例において、窓ガラスガイドトラック(19)は、押出加工で形成され、窓枠を案内するための開口部を有するＣ型チャンネルを具えている。他の実施例において、窓ガラスガイドトラック(19)は、押出加工で形成され、閉じ部と共に開口部を含んでいる。より具体的には、一実施例において、ガラスガイドトラック(19)は開口部と閉じ部が形成され、窓枠を案内するフランジを含むボックス押出品が形成される。一実施例において、窓ガラスガイドトラック(19)は、シングル押出成形であり、窓ガラスの側部に対応するチャンネルに２つの開口部が設けられる。押出品の上部は、共成形された上窓枠部(17)に対して接続部を提供し、乗物のスタイリングに合わせる必要があるとき、可変断面部を提供する。さらに他の実施例において、窓ガラスガイドトラック(19)は、シート金属から作られる。
【００４０】
一実施例において、窓ガラスガイドトラック(19)は、ドアアッセンブリのヒンジ側端部構造部材(20)及びロック側端部構造部材(25)の近接位置にあるキャリヤ(36)の部分を通じてドアシェル(5)に接続される。一実施例において、窓ガラスガイドトラック(19)は、閉位置にあるとき、少なくとも１つの端部(トラック)により、窓の下の内パネル(7)の部分に接続される。一実施例において、窓ガラスガイドトラック(19)は、耐貫通ビーム(9)に接続されることができ、一実施例において、耐貫通ビーム(9)への接続は、機械的留め具によって行われる。機械的留め具は、リベット及びボルト・ナットを含むがこれらに限定されるものではない。
【００４１】
一実施例において、窓ガラスガイドトラック(19)は、アルミニウム協会(ＡＡ)６ｘｘｘ系合金(例えば、ＡＡ６０６３)から押出加工される。一実施例において、窓枠の上部(17)は、ポリマー又は複合材料が押出加工された窓ガラスガイドトラック(19)に共成形されることで作られる。共成形された上部(17)は、様々な横断面を有する複雑な(complex)三次元形状であり、乗物のスタイリング要件に適合するように鋭いコーナー及び小半径に形成されることができる。共成形された上枠部(17)は、ヒンジ側端部構造部材(20)及びロック側端部構造部材(25)に対する接続部(23)(24)となる形状に形成される。この明細書において、「共成形された(co-molded)」上枠部という語は、押出成形された窓ガラストラック(19)の上部がモールドの中に挿入され、ポリマー又は複合材料がモールドの中で、押出成形されたガラストラックの部分に成形されることを意味する。一実施例において、窓ガラストラック(19)は、接続部(23)(24)によってドアシェル(5)に接続されることができ、前記接続部は、シート材料から形成され、鋳造されたヒンジ側端部構造部材(30)及び鋳造されたロック側端部構造部材(25)に係合可能な形状である。
【００４２】
図４は、モジュール式ドアアッセンブリ(5)の内側面を写実的に描いた図である。一実施例において、内パネル(7)の上縁部に窓フェルト(28)が設けられている。さらにまた、図示はしないが、モジュール式ドア部品アッセンブリ(15)を覆い、乗物内部のスタイリングに適合するトリムパネルが用いられることができる。一実施例において、トリムパネルは、内パネル(7)及び/又はモジュール式ドア部品アッセンブリ(15)に取り付けられることができる。
【００４３】
本発明の望ましい実施例を具体的に示して本発明を説明したが、当該分野の専門家であれば、発明の詳細な態様について、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく変形をなすことはできるあろう。それゆえ、本発明は、示された態様及び記載された詳細に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載によって規定される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１ａ】本発明に係るもので、ドアの外側面の一実施例の斜視図である。
【図１ｂ】本発明に係るもので、ドアの内側面の一実施例の斜視図である。
【図２ａ】本発明に係るもので、ドアシェルの一実施例の外側面の斜視図である。
【図２ｂ】本発明に係るもので、ドアシェルの内パネルの一実施例の内側面の斜視図である。
【図２ｃ】本発明に係るもので、内側ドアパネルのカップ状構造の一実施例の横断面図である。
【図２ｄ】本発明に係るもので、内側ドアパネルのカップ状構造を外側ドアパネルに係合させる一実施例の横断面図である。
【図２ｅ】本発明に係るもので、ドアシェルの内パネルの一実施例の外側面の斜視図である。
【図３ａ】本発明に係るもので、ドア部品モジュールの一実施例の内側の斜視図である。
【図３ｂ】本発明に係るもので、ドア部品モジュールの一実施例の外側の斜視図である。
【図４】本発明に係るもので、モジュール式ドアの一実施例を写実的に描いた図である。
【図１（ａ）】
2009535255.tif 000003
【図１（ｂ）】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
2009535255.tif 000006
【図２（ｃ）】
2009535255.tif 000007
【図２（ｄ）】
2009535255.tif 000008
【図２（ｅ）】
2009535255.tif 000009
【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
2009535255.tif 000011
【図４】
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【国際調査報告】
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