(57)【要約】【課題】  板厚を厚くすることなく、限られたスペース内で強度を高くすることができる車両用ドアビームを提供すること。【解決手段】  ドアガラス昇降機構３０の最下位置で該ドアガラス昇降機構３０の作動により昇降する部品である内側アーム部３３と側面視で重なる位置に配置される上部パイプ２１のドア厚み方向の寸法ｔを、該上部パイプ２１の下部に重ね合わせられて固定され、ドアガラス昇降機構３０の内側アーム部３３とは側面視で重ならない位置に配置された下部パイプ２３のドア厚み方向の寸法Ｔより小さく成形して車両用ドアビームを構成した。【選択図】            図３
2006035868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の空間と、該第１の空間よりも左右幅寸法が小さく、前記第１の空間の上方又は下方に形成された第２の空間と、を備えた車両用ドアに設けられる車両用ドアビームであって、
互いに上下に重ね合わせて固定された上部パイプと下部パイプで構成され、前記両パイプの一方のパイプが他方のパイプよりも左右幅方向寸法が小さく、前記一方のパイプが前記第１の空間に配置され、前記他方のパイプが前記第２の空間に配置されていることを特徴とする車両用ドアビーム。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用ドアビームであって、
前記ドア内部にドアガラスを昇降させるためのドアガラス昇降機構が配設され、該ドアガラス昇降機構がその作動により昇降する第１の部品と、該第１の部品よりもドア内板側に配置された第２の部品とを備えており、前記ドアガラスが最下位置にある状態において、前記第１の空間が前記第１の部品のドア内板側に形成されており、前記第２の空間がドアガラスが最下位置にある状態において第２の部品のドア内板側に形成されていることを特徴とする車両用ドアビーム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用ドアビームであって、
前記両パイプは断面矩形であることを特徴とする車両用ドアビーム。
【請求項４】
請求項３に記載の車両用ドアビームにおいて、
前記各パイプが、同一形状の丸形断面パイプを矩形断面形状に成形したものであることを特徴とする車両用ドアビーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ドア内部に前後方向に沿って設けられるドアビームに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車が前方または側方から衝撃荷重を受けたときの車体またはドアの変形量を低減するために、ドアの内部に前後方向に沿ってドアビームが配設されている。
従来のドアビームとしては、図５に示すように、熱延鋼板２枚をＺ字形にプレス加工して、これを互いに対向させてスポット溶接して矩形断面のパイプ形状としたドアビーム８２０や、図６に示すように、断面丸形の焼き入れ鋼管を使用したドアビーム９２０がある。
【０００３】
一方、ドア内部には窓ガラスを開閉するためのドアガラス昇降機構３０が設けられている。図２に示すように、ドアガラス昇降機構３０は、駆動装置３７と、駆動装置３７によって基端側に設けられた回動軸３０１３を中心に先端が昇降するように回動させられるリフトアーム３１と、リフトアーム３１の長さ方向中間に設けられた回動軸３１９を中心として回動可能に、長さ方向中間部がリフトアーム３１に結合されたイコライザアーム３０３と、ドアガラス４０の下端に固定されるとともにリフトアーム３１の先端とイコライザアーム３０３の一端に摺動可能に係合する昇降レール４１と、リフトアーム３１が回動する間、昇降レール４１が水平状態を維持するように、イコライザアーム３０３の他端に摺動可能に係合してその姿勢を調整するセンターガイド３９とを備えている。
また、イコライザアーム３０３は、その昇降レール４１側の半分を構成する外側アーム部３５とセンターガイド３９側の半分を構成する内側アーム部３３とで構成されている。内側アーム部３３の回動軸３１９側の端部はリフトアーム３１の車両内側に重ねられ、また外側アーム部３５の回動軸３１９側の端部はリフトアーム３１の車両外側に重ねられており、両端部はリフトアーム３１に形成された開口３０３０を通して相互に結合されている。
【０００４】
そして、ドアビーム８２０、９２０は、上記機能を確保するために所定の範囲内の高さに配置する必要があり、かつ強度上できるだけ大きな断面を確保できる位置に配置する必要がある。そこでこれらの条件を満足するようにドアビーム８２０、９２０は、ドアガラス４０が最下位置にある状態で、その上縁が内側アーム部３３の下端の高さ付近に位置し、かつリフトアーム３１および外側アーム部３５とドア内板１３との間に位置するように配置されている。またドアビーム８２０、９２０とリフトアーム３１およびイコライザアーム３０３の両アーム部３３、３５との間には、車両振動時のガタツキや組付け位置のバラツキを考慮して所要寸法の間隙Ｋが確保されている。
【０００５】
なお、ドアビームの他の例として、特開平６−４０２５５号公報（以下、「特許文献１」という。）および特開平７−８９３４５号公報（以下、「特許文献２」という。）がある。
特許文献１に記載された「車両用ドアインパクトビーム」は、断面のコーナ部分の外側が曲率半径Ｒの丸みを持つ角パイプ状の中空材からなるもので、その曲率半径Ｒと板厚との関係を規定して、特性曲線の立ち上がりを満足しつつ、座屈に至るまでの撓みを大きくとることができるものである（特許文献１の段落「００１１」、「００１５」参照）。
【０００６】
特許文献２に記載された「車両用ドアビーム」は、前端側と後端側の高さを違えて上下に斜めに設けたビーム本体を、車両幅方向に沿う上下一対の短辺と、高さ方向に沿いかつ短辺よりも長い左右一対の長辺と、これら各辺が交わる部位の４箇所のコーナー部とを有する縦長な閉断面矩形パイプとしたもので、軽量でコンパクトでありながら適度なエネルギー吸収性能が発揮できるものである（特許文献２の段落「０００７」、「０００９」参照）。
【特許文献１】特開平６−４０２５５号公報
【特許文献２】特開平７−８９３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが上記従来のドアビームでは、より強度を上げるには板厚を厚くするか断面積を大きくする必要があるが、板厚を厚くすると重量が増加するという問題があり、また断面積を大きくしようとしても、上下幅寸法はその上方に位置する内側アーム部３３により制限され、左右幅寸法は左右両側に位置するリフトアーム３１および外側リフトアーム３５とドア内板１３により制限される。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、板厚を厚くすることなく、限られたスペース内で強度を高くすることができる車両用ドアビームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る請求項１に記載の車両用ドアビームは、第１の空間と、該第１の空間よりも左右幅寸法が小さく、前記第１の空間の上方又は下方に形成された第２の空間と、を備えた車両用ドアに設けられる車両用ドアビームであって、互いに上下に重ね合わせて固定された上部パイプと下部パイプで構成され、前記両パイプの一方のパイプが他方のパイプよりも左右幅方向寸法が小さく、前記一方のパイプが前記第１の空間に配置され、前記他方のパイプが前記第２の空間に配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、第１の空間の上方又は下方に第１の空間よりも左右幅寸法が小さい第２の空間がある場合、第２の空間内にドアビームの上下方向の一部を配置できるから、その分、断面積を大きくすることができ、強度を高くすることができる。またドアビームを互いに重ね合わせて固定された２本のパイプで構成するため、より強度を高くすることができる。
【００１０】
また、本発明に係る請求項２に記載の車両用ドアビームは、請求項１に記載の車両用ドアビームであって、前記ドア内部にドアガラスを昇降させるためのドアガラス昇降機構が配設され、該ドアガラス昇降機構がその作動により昇降する第１の部品と、該第１の部品よりもドア内板側に配置された第２の部品とを備えており、前記ドアガラスが最下位置にある状態において前記第１の空間が前記第１の部品のドア内板側に形成されており、前記第２の空間がドアガラスが最下位置にある状態において第２の部品のドア内板側に形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、第１の空間および第２の空間が上記のように形成される場合において、請求項１に係る発明と同様な効果を奏する。
【００１１】
また、本発明に係る請求項３に記載の車両用ドアビームは、請求項１または２に記載の車両用ドアビームであって、前記両パイプは断面矩形であることを特徴とする。
本発明によれば、上部パイプの底壁と下部パイプの上壁が水平に重ね合わされるため、特に横方向の曲げ強度を高くすることができる。
【００１２】
また、本発明に係る請求項４に記載の車両用ドアビームは、請求項３に記載の車両用ドアビームにおいて、前記各パイプが、丸形断面パイプを矩形断面形状に成形し、成形後に焼き入れして製造されたものであることを特徴とする。
本発明によれば、上部パイプと下部パイプは断面形状が異なっているが、これらを同一形状の素材から成形するので、安価に製造することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車両用ドアビームによれば、板厚を厚くすることなく、限られたスペース内で強度を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明に係る車両用ドアビームの実施の形態について図面を用いて説明する。本実施の形態の車両用ドアビームは、キャブオーバ車のフロントドアに設けられたものである。
ここで、図１は、キャブオーバ車の前部の側面図であり、図２は、フロントドアの外板を省略した側面図である。図３は、図２のIII−III線に沿う断面図である。
【実施例】
【００１５】
本実施の形態の車両用ドアビームを装着したフロントドアの構成について説明する。
フロントドア１０は、鋼板からプレス成形された外板１１と内板１３とから最中状に構成され、その内部空間には、ドアガラス４０と、ドアガラス４０を昇降させて開閉するドアガラス昇降機構３０と、ドアガラス４０の昇降を案内する前後のランチャンネル５１、５３と、フロントドア１０の前後方向に延びるドアビーム２０等が装備されている。
図３の断面図に示すように、ドアガラス昇降機構３０の外板１１側にドアガラス４０が配置され、ドアガラス昇降機構３０の内板１３側にドアビーム２０が配置されている。
【００１６】
ドアガラス昇降機構３０は、ドア内板１３に固定されるベース３０１と、ベース３０１に固定された駆動装置３７と、駆動装置３７によって基端側に設けられた回動軸３０１３を中心に、先端が昇降するように回動させられるリフトアーム３１と、リフトアーム３１の長さ方向中間に設けられた回動軸３１９を中心として回動可能に、長さ方向中間部がリフトアーム３１に結合されたイコライザアーム３０３と、ドアガラス４０の下端に固定されるとともにリフトアーム３１の先端とイコライザアーム３０の一端に摺動可能に係合する昇降レール４１と、リフトアーム３１が回動する間、昇降レール４１が水平状態を維持するように、イコライザアーム３０の他端に摺動可能に係合してその姿勢を調整するセンターガイド３９とを備えている。
【００１７】
リフトアーム３１は、ベース３０１に設けられた回動軸３０１３に支持され、駆動装置３７により回転する歯車と噛み合う歯型を形成した扇状のギヤ部３１１と、ギヤ部３１１とは回動軸３０１３を挟んで他方に延びるアーム部３１３とからなり、アーム部３１３の先端に取り付けたローラ３３１を介して昇降レール４１に係合している。
【００１８】
イコライザアーム３０３は、その昇降レール４１側の半分を構成する外側アーム部３５とセンターガイド３９側の半分を構成する内側アーム部３３とで構成されている。内側アーム部３３の回動軸３１９側の端部はリフトアーム３１の車両室内側に重ねられ、また外側アーム部３５の回動軸３１９側の端部はリフトアーム３１の車両室外側に重ねられており、両端部はリフトアーム３１に形成された開口３０３０を通して相互に結合されている。
内側アーム部３３と外側アーム部３５とは側面視で略一直線となり、内側アーム部３３の回動軸３１９とは反対側の端部はセンターガイド３９に移動可能に支持され、外側アーム部３５の回動軸３１９とは反対側の端部は昇降レール４１に移動可能に支持されている。
そして、図３に示すように、ドアガラス４０が最下位置にある状態において、リフトアーム３１および外側アーム部３５とドア内板１３との間には第１の空間Ｓ１が形成されており、内側アーム部３３とドア内板１３との間には第２の空間Ｓ２が形成されている。上述のように内側アーム部３３はリフトアーム３１および外側アーム部３５よりもドア内板１３側に配置されているため、第２の空間Ｓ２の左右幅寸法は第１の空間Ｓ１の左右幅寸法よりも小さい。
【００１９】
ドアガラス４０は、前端をフロントランチャンネル５１に、後端をリヤランチャンネル５３に上下にスライド可能に支持されている。ドアガラス４０の下端にはブラケット４３、４４を介して昇降レール４１が取り付けられており、該昇降レール４１にはリフトアーム３１の先端と外側アーム部３５の先端とがローラ３３１、３３１を介して転動可能に連結されている。
【００２０】
ドアビーム２０は、図３、図４に示すように、互いに上下に重ね合わせられて固定された断面矩形の上部パイプ２１と下部パイプ２３とで構成されている。上部パイプ２１と下部パイプ２３とは、上部パイプ２１の底壁の両側縁をその長手方向の複数位置で下部パイプ２３の上壁に溶接することにより互いに固定されている。ドアビーム２０の前端および後端にはブラケット２５、２７が溶接により固着されており、ドアビーム２０はこのブラケット２５、２７を介してドア内板１３に固定されている。
ドアガラス４０が最下位置にある状態において、下部パイプ２３は第１の空間Ｓ１に配置され、上部パイプ２１は第２の空間Ｓ２に配置される。上部パイプ２１の左右幅寸法ｔは、車両振動時のガタツキや組付け位置のバラツキを考慮して、ドア厚み方向で内側アーム部３３との間に所要寸法の間隙Ｋ１を確保できるように設定されている。同様に下部パイプ２３の左右幅寸法Ｔは、ドア厚み方向でリフトアーム３１との間に所要寸法の間隙Ｋ２を確保でき、かつ外側アーム部３５との間に所要寸法の間隙Ｋ３を確保できるように設定されている。
なお、第２の空間Ｓ２の左右幅寸法が第１の空間Ｓ１の左右幅寸法よりも小さいことから、上部パイプ２１の左右幅寸法ｔは下部パイプ２３の左右幅寸法Ｔよりも小さく設定されている。
【００２１】
上部パイプ２１および下部パイプ２３は同一寸法の丸形断面の２本の規格品の鋼管を、断面寸法を変えて矩形断面形状に引き抜き成形し、成形後に焼き入れして製造したものである。このため上部パイプ２１と下部パイプ２３とは前記ドア厚み方向の寸法ｔ、Ｔが異なる分だけ高さ方向の寸法も異なる。
具体的には、上部パイプ２１および下部パイプ２３は外形１８ｍｍ、板厚２．８ｍｍの丸形断面の２本の規格品の鋼管から成形され、上部パイプ２１のドア厚み方向の寸法ｔは１７．４ｍｍ、高さは３７．７ｍｍであり、下部パイプ２３のドア厚み方向の寸法Ｔは２０．０ｍｍ、高さは３５．２ｍｍである。
なお、重ね合わされた上部パイプ２１と下部パイプ２３のドア内板１３側の面は、図３の断面図で明らかなように同一平面上にある。
【００２２】
以上のように構成されたドアガラス昇降機構と車両用ドアビームの作用について説明する。図２に示すようにドアガラス４０が全開して最下位置にあるときは、図３に示すように、上部パイプ２１は第２の空間Ｓ２、すなわち内側アーム部３３の回動軸３１９側の端部と側面視で重なる高さに位置しており、上部パイプ２１と内側アーム部３３の回動軸３１９側の端部との間に間隙Ｋ１が確保されている。
【００２３】
下部パイプ２３は第１の空間Ｓ１、すなわち内側アーム部３３の回動軸３１９側の端部よりも下方において、リフトアーム３１および外側アーム部３５と側面視で重なる高さに位置しており、下部パイプ２３とリフトアーム３１との間に間隙Ｋ２が、また下部パイプ２３と外側アーム部３５との間に間隙Ｋ３が確保されている。
【００２４】
ドアガラス昇降機構３０の駆動装置３７を作動させて、リフトアーム３１のギヤ部３１１を回転軸３０１３を中心にして図２で反時計回りに回動させると、アーム部３１３の先端が昇降レール４１上を車両後方に転動し、昇降レール４１ひいてはドアガラス４０が上昇する。
また回動軸３１９も回動軸３０１３を中心に回動しながら上昇するため、この回動軸３１９に回動可能に支持された外側アーム部３５が、その他端のローラ３３１が昇降レール４１を、アーム部３１３の転動方向と反対側（車両前方）に転動しながら上昇するとともに、内側アーム部３３が、その他端のローラ３３１がセンターガイド３３を車両後方に転動し、アーム部３１３と、内側アーム部３３と外側アーム部３５とからなるＸ字が潰れる方向に回動しながら上昇してドアガラス４０を徐々に閉鎖する。
【００２５】
さらに回動を続けると、やがて、アーム部３１３の先端と、外側アーム部３５の先端と回動軸３１９とが、回動軸３０１３と内側アーム部３３の先端とを結ぶ直線上を一直線になって通過し、それを過ぎるとＸ字が反転して上昇し、ドアガラス４０の全閉状態に至る。
外側アーム部３５やドアガラス４０、昇降レール４１等はリフトアーム３１より外側に配置されており、下部パイプ２３のドア厚み方向の寸法が所要の厚さで形成されているので、ドアビーム２０とは側面視で重なる高さ位置に配置されていても干渉することはない。      
【００２６】
つぎに、このドアビーム２０を装着した車両が前方から衝撃荷重を受けたときは、ドア開口部が前後方向で潰れるように車体が変形しようとするが、ドアビーム２０が突っ張ってこの変形を阻止する。この際ドアビーム２０には前後方向で圧縮する力が作用するが、ドアビーム２０は内側アーム部３３の回動軸３１９側の端部よりも下方に配置されている下部パイプ２３のみでなく、内側アーム部３３の回動軸３１９側の端部と側面視で重なる位置に配置された上部パイプ２１も備えているため、従来のように、ドアビームを内側アーム部３３の回動軸３１９側の端部よりも下方に配置したものと比較して強度が高くなっているため、より高い荷重に耐えることができる。また、上部パイプ２１の底壁と下部パイプ２３の上壁とが水平に重なって接合されているため、従来のようにドアビームを単一のパイプで成形した場合に比較して、特に横方向の曲げ強度が高くなっている。
【００２７】
なお、本発明は前記実施の形態のものに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施の形態では、ドアビームを丸パイプから矩形断面に成形したもので説明したが、これに限られず、はじめから大きさの異なる矩形断面のパイプを使用することも可能である。
また、ドアガラス昇降機構をＸアーム式のもので説明したが、ワイヤ式のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一の実施の形態に係る車両用ドアビームを装着したキャブオーバ車の前部の側面図である。
【図２】本発明の一の実施の形態に係る車両用ドアビームを装着したフロントドアの外板を省略した側面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】本発明の一の実施の形態に係る車両用ドアビームの斜視図である。
【図５】従来のドアビームの一例を装着したドアの断面図である。
【図６】従来のドアビームの他の例を装着したドアの断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０        フロントドア
１１        外板
１３        内板
２０        ドアビーム
２１        上部パイプ
２３        下部パイプ
３０        ドアガラス昇降装置
３１        リフトアーム
３３        内側アーム部
３５        外側アーム部
４０        ドアガラス
４１        昇降レール
【図１】
2006035868.tif 000003
【図２】
2006035868.tif 000004
【図３】
2006035868.tif 000005
【図４】
2006035868.tif 000006
【図５】
2006035868.tif 000007
【図６】
2006035868.tif 000008