(57)【要約】      （修正有）【課題】車両の室内空間を最大化すると共に、ドア用部品へ容易にアクセスできる、薄板で軽量のスライドドアを提供する。【解決手段】車両用スライドドアは、押出成形されたＵ字形のアルミニウム管から形成されるスペースフレーム２１６と、アルミニウムからなるインナー及びアウタードア用パネル２２２が取り付けられたクロスビームとを含んでいる。ドアの操作のための装置２０６は、ドアの露出した内面に取り付けられる。【選択図】  図１６
2006176107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面及び外面を有するインナーパネルと、該インナーパネルの外面に固定されたアウターパネルと、前記インナーパネルの内面に固定されたスペースフレームとを含む車両用ドアの可動式ウインドウ組立体であって、
第１側部と、第２側部と、前記第１側部及び第２側部の間に跨る上部とを含むシールと、
前記シールに組み合わせられ、前記シールに対してスライド可能に構成されたガラスウインドウと、
ドア用部品を収容できるように構成され、ドアのインナーパネルに対向して配備されて、前記シール及び前記ガラスウインドウに取り付けられた細長いハードウエアキャリアと、を含んでおり、
前記シール、前記ウインドウ及び前記細長いハードウエアキャリアは、車両用ドアのインナーパネルの内面及びスペースフレームに取り付け可能な一体的組立体を形成する、車両用ドアの可動式ウインドウ組立体。
【請求項２】
可動式ウインドウ組立体のドア用部品は、ドア組立体の機械的部品及び電気的部品を含んでいる請求項１に記載の可動式ウインドウ組立体。
【請求項３】
ドア組立体の機械的部品は、ガラス移動機構並びにロック部品及びラッチ部品を含んでいる請求項２に記載の可動式ウインドウ組立体。
【請求項４】
ガラス移動機構は、金属又は成形プラスチックを含む材料から作られている請求項３に記載の可動式ウインドウ組立体。
【請求項５】
金属はアルミニウムを含んでいる請求項４に記載の可動式ウインドウ組立体。
【請求項６】
ドア組立体の電気的部品は、ウインドウ用モータを含んでいる請求項２に記載の可動式ウインドウ組立体。
【請求項７】
シールは、ゴム又はプラスチックを含む材料から作られている請求項１に記載の可動式ウインドウ組立体。
【請求項８】
両端部を有する管及び該管の両端に取り付けられたビームを含むスペースフレーム構造体と、
内面及び外面を有し、前記スペースフレーム構造体に取り付けられたインナーパネルと、
インナーパネルの外面に取り付けられたアウターパネルと、
第１側部、第２側部、並びに前記第１側部及び第２側部の間に跨る上部を有するシールと、前記シールに組み合わせられて、前記シールに対してスライド可能に構成されたガラスウインドウと、ドア用部品を収容できるように形成され、ドアのインナーパネルに対向して配備されて、前記シール及び前記ウインドウに固定された細長いハードウエアキャリアと、を含む車両用ドアであって、
前記シール、前記ウインドウ及び前記細長いハードウエアキャリアは、車両用ドアのインナーパネルの内面及びスペースフレームに直接取り付け可能な一体的組立体を形成している、車両用ドア。
【請求項９】
シールは、ゴム又はプラスチックを含む材料から作られている、請求項８に記載の車両用ドア。
【請求項１０】
可動式ウインドウ組立体のドア用部品は、ドア組立体の機械的部品及び電気的部品を含んでいる請求項８に記載の車両用ドア。
【請求項１１】
ドア組立体の機械的部品は、ロック部品及びラッチ部品並びにガラス移動機構を含んでいる請求項１０に記載の車両用ドア。
【請求項１２】
ガラス移動機構は、金属又は成形プラスチックを含む材料から作られている請求項１１に記載の車両用ドア。
【請求項１３】
金属はアルミニウムを含んでいる請求項１２に記載の車両用ドア。
【請求項１４】
ドア組立体の電気的部品は、ウインドウ用モータを含んでいる請求項１０に記載の車両用ドア。
【請求項１５】
可動式ドアウインドウ組立体を具える超軽量車両用ドアを製造する方法であって、
両端部を有する管及び該管の両端に取り付けられたビームを含むスペースフレーム構造体と、内面及び外面を有し、前記スペースフレーム構造体に取り付けられたインナーパネルと、該インナーパネルの外面に取り付けられたアウターパネルとを有する車両用ドアを準備し、
第１側部、第２側部、並びに前記第１側部及び第２側部の間に跨る上部を有するシールに対してスライド可能に構成されたガラスウインドウを、前記シールに連結し、
ドア用部品を収容できるように構成された細長いハードウエアキャリアを、前記ウインドウ及び前記シールに取り付けることにより、前記シール、前記ウインドウ及び前記細長いハードウエアキャリアが一体的な可動式ウインドウ組立体を形成し、
前記可動式ウインドウ組立体を、車両用ドアのインナーパネルの内面及びスペースフレームに直接取り付けること、を含んでいる方法。
【請求項１６】
前記ドア用部品は、ドア組立体の機械的部品及び電気的部品を含んでいる請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
ドア組立体の機械的部品は、ガラス移動機構並びにロック部品及びラッチ部品を含んでいる請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
ガラス移動機構は、金属又は成形プラスチックを含む材料から作られている請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
金属はアルミニウムを含んでいる請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
ドア組立体の電気的部品は、ウインドウ用モータを含んでいる請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
シールは、ゴム又はプラスチックを含む材料から作られている請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
＜関連出願＞
この出願は、米国特許第６,５０８,０３５号の継続である米国特許出願第１０／３４５,７９９号、発明の名称「補強用スペースフレームを具えた車両用超軽量スライドドア」の一部継続出願である。
【背景技術】
【０００２】
＜発明の分野＞
本発明は、車両用スライドドアに関し、より具体的には、可動ガラスを有する軽量アルミニウム製薄板の車両用スライドドアに使用するための可動式ウインドウ組立体(movable window assembly)に関する。
【０００３】
＜発明の背景＞
スライドドアは、しばしば、乗用バン、より顕著にはミニバンなどの車両に装着される。ミニバンでは、右側のドア、又は右側のドア及び左側のドアは、車体に形成された軌道をスライド可能である。これらのドアは、比較的広い開口部を介して車両の乗員空間へのアクセスを可能にする。
【０００４】
スライドドアは、水、空気及び騒音のような環境から遮断されるべきである。このため、ドア構造は、かなりの剛性を有すると共に、側突時における車両の乗員の空間確保を規定した連邦自動車安全基準(FMVSS214)の安全基準を満たさなくてはならない。ドアに必要な強度及び剛性を達成し、最低限の安全要求事項を満たすために、ドアは、一般的には、スチールから形成された厚く高強度の部材から作られている。これらの現在利用可能なスチール製スライドドアは、重量が重く、ＤｉＷ(塗装前のドア(door in white))で約４４ポンド以上あり、また、比較的厚みがあり、一般的には断面が約１２０ｍｍもある。アルミニウムのような軽金属は、製造上の困難性から、このような厚みには不適である。スチールドアを重量低減のために薄くした場合、得られる構造性能は、許容されないものになる。
【０００５】
従来の重量の重いスライドドアのさらなる欠点は、特に、車両が丘に停車した時の開閉が困難であり、ドアを開位置に保持するために、それに対応する重量のより重い機構が必要となることである。子供を含む小柄な人には、従来のスライドドアの開閉を行なうことは極めて困難である。スライドドアの中には、ドアを電動操作するためのモータが配備されているものがある。電動スライドドアは、ドアの開閉時、特定の個人が味わう困難の幾つかを解消することはできるが、ドアの重量が重いと、ドアモータに要する電力及び自動車の車両全体重量に関する問題が依然として残る。
【０００６】
従来のスチール製ドアは、一般的には、スチールのインナーパネルとアウターパネルから製作される。スチールパネルは、ドアに構造的強度をもたらすと共に、装飾的機能を有し、ドア用部品の取付け部を供するパネルとしての機能を果たす。インナーパネル及びアウターパネルのそれぞれの外周は、ドアのベルトライン上側にＵ字形のエンボスを含んでいる。これらのエンボスは、組み立てられたドアの外周にボックス型のビームを形成するように、Ｕ字形の開口が互いに対向するように配置される。インナーパネル及びアウターパネルは、ベルトライン下側では、ドアの中心部においてインナーパネルとアウターパネルの間に隙間を維持した状態で、外周に沿って互いに結合される。インナーパネルに一体的に形成された複数のタブは、インナーパネルから離れる方向に曲げられる。タブの端部は、アウターパネルの内面に当接し、それによって、インナーパネルとアウターパネルの間に剛性のあるブリッジが形成される。インナーパネルとアウターパネルの間の隙間の大きさは、ドアのインナーパネルとアウターパネルの間にドアハンドル及びロック機構を挿入することができ、それらのその後のメンテナンスが可能であり、また、ドアの適切な構造的剛性をもたらすことができるようにしている。このため、従来のスチールドアの断面厚さは、一般的には１２０ｍｍを超えるものとなっており、アルミニウムのようなより軽量の材料の使用は制約を受ける。従来のドアに関するさらなる問題として、車両内部の利用可能空間が、ドアの厚さによって少なくなるという不都合がある。
【０００７】
インナーパネルとアウターパネルの間の隙間には、ドアハンドル部品、ドアロック部品及びステレオスピーカのような数多くの部品が、ドアのインナーパネルのカット孔を介して挿入される。したがって、インナーパネルとアウターパネルの間の隙間は、ドア用部品及びその他の車両装備品を収容するのに十分な大きさでなければならない。これらの部品の組付け及び整備を行なうことは厄介であり、インナーパネルとアウターパネルとの間の隙間へ進入するための工具や熟練した技術を必要とする。
【０００８】
車体のパネルの重量を低減する試みとして、特定のボディーパネルを、アルミニウムやプラスチックのような軽量材料で形成することが行われている。例えば、米国特許第５,４４９,２１３号は、一対のインナーパネルと一対のアウターパネルの間に挟み込まれた管状フレームを有するアルミニウム製のリフトゲート(liftgate)を開示している。フレームは、リフトゲートのための荷重支持構造として機能するが、この特許文献に開示されたパネルには、車両の側部に装着されるスライドドアの部品、外形形状(contour)及びその他の設計要求に対する対応がなされていない。
【０００９】
それゆえ、車両の室内空間を最大化すると共に、ドア用部品へ容易にアクセスできる、薄板で軽量のスライドドアに対する要請がが依然として存在する。
【００１０】
＜発明の要旨＞
本発明の車両用スライドドアは、この要請に応えるものである。本発明は、インナーパネル、アウターパネル、及びスペースフレームを有する車両用ドアを含んでいる。インナーパネル、アウターパネル及びスペースフレームは、アルミニウム、スチール及びプラスチックを含む様々な材料から作られるが、アルミニウムが望ましい。インナーパネルは、ウインドウの開口が形成され、インナーパネルの外面には、ウインドウの開口の一部を囲むＵ字形の溝が形成されている。スペースフレームは、主にドアの構造負荷を担うもので、Ｕ字形の溝の中に収容され、ハイドロフォームにより成形された(hydroformed)アルミニウム管を含んでおり、該アルミニウム管には長手方向に延びるフランジを有し、該フランジはインナーパネルに固定されている。管は、Ｕ字形の形状であり、インナーパネルの上部を横方向に延びており、インナーパネルの一方の端部の下部にまで延びる第１の脚部と、インナーパネルの他方の端部の下部にまで延びる第２の脚部とを含んでいる。スペースフレームは、その各端部が管の脚部に固定された侵入防止用ビームをさらに含んでいる。侵入防止用ビームは、Σ形の溝を画成し、該溝の内部には充填剤(例えば発泡材)が配備されている。インナーパネルが画成する開口には、ウインドウが配設される。アウターパネルは、ウインドウの開口よりも下の位置で、インナーパネルの外面に固定され、ウインドウの開口より上の位置には、アウターバランス(outer valence)がインナーパネルの外面に取り付けられている。
【００１１】
インナーパネルの内面は、１又は２以上の凹部を含み、これに対応して、インナーパネルの外面上に、好ましくは円錐台形の隆起部が形成され、該隆起部は緩衝材を介して、アウターパネルから離間した状態で維持される。凹部は、ドア駆動用モータ、ドアラッチ機構等のための収容スペースを供するように構成される。ハウジングキャリアは、インナーパネルの内面に固定され、ロック機構などのドア用部品(door hardware)を収容するように構成される。ドアは、少なくとも１つのブラケットをさらに含んでおり、該ブラケットは、インナーパネルの内面に取り付けられ、スペースフレームに固定されて、ドアを車体に取り付けるために用いられる。ドア全体の断面厚さは、約３５ｍｍ以下である。
【００１２】
本発明は、車両用ドアを製造する方法をさらに含んでおり、ウインドウの開口を有するインナードアパネルとアウターパネルを、シート材から打ち抜く(stamping)工程と、インナーパネルとアウターパネルの間にスペースフレームを組み付ける工程とを有している。インナーパネルを打ち抜く工程は、(i)インナーパネルの外面上の隆起部に対応した凹部を内面に形成すること、(ii)ウインドウの開口を取り囲むＵ字形の溝を形成すること、を含んでいる。打ち抜き工程中、インナーパネルにウインドウの開口を形成するのに使用されたシート材は、ドアロック部品(door lock hardware)のキャリアのためのハウジングを形成するために使用することができる。スペースフレームの形成は、好ましくは、管を曲げて、上部と該上部から延びる一対の脚部を有するＵ字形に形成し、管をハイドロフォーミングすることによって、長手方向に延びるフランジを一体に形成し、侵入防止用ビームの各端部を脚部に取り付けることによって行われる。ドアを組み立てる際、管は、まず、侵入防止用ビームに組み付けられ、その後、インナーパネルのＵ字形の溝の中に載置され、管のフランジがインナーパネルに固定される。本方法は、シート材からバランスを打ち抜く工程と、ウインドウの開口よりも上の位置で、バランスをインナーパネルに取り付ける工程をさらに含んでいる。バランスとアウターパネルは、単一のシート材から、互いに隣接するところで打ち抜かれることが望ましい。
【００１３】
本発明の完全な理解は、全体を通して同様な部分に同じ参照符号が付されてある添付図面に関連した以下の説明に基づいて得られるであろう。
【００１４】
＜望ましい実施例の詳細な説明＞
以下では、本発明の説明のために用いる用語「上」、「下」、「右」、「左」、「垂直」、「水平」、「底」及びそれらの派生語は、図面の中で方向づけられたものを意味する。しかし、本発明は、特に明示しない限り、様々な代替的変形及び工程シーケンスをとることができることは理解されるべきである。また、添付図面に示され、及び以下の説明に記載された特定の装置やプロセスは、本発明の単なる例示的実施例であることは理解されるべきである。それゆえ、ここに開示される実施例に関連する特定の寸法及び他の物理的特徴は、限定であると解釈されるべきでない。
【００１５】
本発明の車両用スライドドア(2)（図１０）は、その最も基本的な形態では、スペースフレーム(10)（図１）を含み、該スペースフレーム(10)は、インナーパネル(40)（図５）と、アウターパネル(80)（図８）及びアウターバランス(100)（図９）を有する２部品構成のアウターパネル部材との間に固定されている。以下では、ドア(2)は、アルミニウムから作られるものとして説明するが、スチール及びプラスチックを含む他の適当な材料の使用を除外することを意図するものでない。スペースフレーム(10)は、車両用スライドドア(2)の背骨部(backbone)として機能し、車両での使用に必要な強度及び剛性を提供する。なお、説明の便宜上、本発明のドア(2)は、ここでは、左後部座席用のドアとしての使用について説明するが、本発明は、例えば右後部座席ドアのような他の位置のドア(2)を含んでいる。用語「前」及び「後」は、車両に装着されたときの車両の前部及び後部を基準にして、ドアの前方向及び後方向を意味する。ドア(2)は、ここでは、つや出し加工(ガラスウインドウ等)又は塗装を施していないＤｉＷとして説明する。
【００１６】
図１乃至図４を参照すると、スペースフレーム(10)は、ハイドロフォームにより成形されたアルミニウム管(12)と、それに固定された侵入防止用ビーム(14)とを含んでいる。アルミニウム管(12)は、長手方向に延びるフランジ(16)を含んでいる。管(12)は、従来の方法で製造され、例えば、直径５０ｍｍの管を、好ましくは１.６ｍｍの厚さで押し出し、押出成形された管(12)をＵ字形に曲げることにより作製される。屈曲管(12)は、次に、ハイドロフォームプレス機に載置され、管の端部(18)(20)がシールされ、内圧が印加され、フランジ(16)を形成するようにプレス機が閉じられ、図２に示される断面形状と共に、車両側部の３次元の外形形状が形成される。管の前脚部(22)は、管の後脚部(24)より長いが、その理由については後で説明する。管(12)の上側の部分(26)の断面形状及びそれによって形成される内部の空間形状は、管(12)の長さ全体に亘って一定である必要はない。脚部(22)(24)の下部において、断面形状は、図２に示す形状よりも平たい。侵入防止用ビーム(14)は、管(12)の端部(18)と(20)の間に架設され、フランジ(16)の端部に形成される孔(図示せず)を貫通するRivnuts(登録商標)等の締結具(図示せず)を介して固定される。
【００１７】
図３及び図４を参照すると、侵入防止用ビーム(14)は、概ねＳ字形の断面形状を有する細長い部材(30)を含んでいる。Ｓ字形の形状は、侵入防止用ビームの剛性及び強度を高める役割を有するもので、米国特許第６,３０８,９９９号、発明の名称"Multi-Material Hybrid Bumper"に開示されており、この米国特許は、引用を以て本願への記載加入とする。細長い部材(30)は、例えばアルミニウム協会合金６０８２−Ｔ２又は６０１３−Ｔ６等の押出成形された高強度アルミニウム合金から形成されることが望ましい。侵入防止用ビーム(14)は、補強材料(34)が収容される細長いチャンバー(32)を形成する。補強材料(34)は、エネルギー吸収特性を有する純粋な若しくはリサイクルされた発泡材又は繊維強化材料であってよい。補強材料(34)は、侵入防止用ビーム(14)の剛性、強度及びエネルギー吸収能力を高める。
【００１８】
図５乃至図７を参照すると、インナーパネル(40)は、アルミニウムの単一シートから形成され、ウインドウの開口(41)を画成する一体部材を含んでいる。Ｕ字形の溝(42)は、インナーパネル(40)の外面(43)に形成され、ウインドウの開口(41)を３方から取り囲み、インナーパネル(40)の底部まで延びている。インナーパネル(40)の内面(44)は、対応するリブ(45)を含んでいる。インナーパネル(40)の内面(44)は、車両用ドア(2)を移動させるモータを収容する大きさに形成された凹部(46)と、ドアハンドル部品(door handle hardware)を収容するための凹部(48)と、ドアロック部品を収容するための凹部(50)をさらに含んでいる。凹部(46)は、インナーパネル(40)の外面(43)上に平坦部(51)を含んでいる。ドア(2)の外側からドアハンドル部品へアクセスが可能となるように、凹部(48)は、インナーパネル(40)に開口(52)を画成する。凹部(50)は、同様に、インナーパネル(40)に開口(54)を画成し、ドアロック部品へのアクセスを可能にしている。インナーパネル(40)の内面(44)は、一対の凹部(56)(58)をさらに含み、各々の凹部は、インナーパネル(40)の外面(43)上に略平坦部(60)(62)をそれぞれに有する切頭円錐形である。凹部(56)(58)は、米国特許第５２４４７４５号に従って形成されることが好ましく、該米国特許は参照を以て本願へ組み込まれる。インナーパネル(40)は、２よりも多い数の切頭円錐形の凹部を含んでもよく、該凹部の平坦部は、接着剤でアウターパネル(80)に固定されている。
【００１９】
図５及び図７に示すように、フランジ(64)は、ウインドウの開口(41)を３方向から取り囲んでいる。管(12)は、管のフランジ(16)がインナーパネルのフランジ(64)の外面上に着座するように、溝(45)に収容される。管(12)のフランジ(16)は、好ましくは抵抗スポット溶接によって、インナーパネルのフランジ(64)に固定される。管(12)は、溝(42)内の他の位置でインナーパネル(40)に固定される。複数のボルト孔(65)(66)は、侵入防止用ビーム(14)をインナーパネル(40)に固定するために、インナーパネル(40)に形成される。インナーパネル(40)の後端部のボルト孔(65)は、インナーパネル(40)の前端部のボルト孔(66)より高い位置にある。図６に示すように、実装された侵入防止用ビーム(14)は、ドア(2)の前端部に向かって下方向に傾斜している。侵入防止用ビーム(14)の前端部は、衝突に備えて、ドア(2)の荷重の大部分を支えるように位置決めされ、侵入防止用ビーム(14)の後端部は、衝突保護システム(crash protection)を改善するために、侵入防止用ビーム(14)がドア(2)の近傍に着座する乗員の腰の位置を通過するように位置決めされる。
【００２０】
棚状部(68)は、ウインドウの開口(41)の第４の側に沿って、インナーパネル(40)の外面(43)から外側に向かって突出し、一体形成された細長いタブ(70)が、棚状部(68)から上方向に延びている。インナーパネル(40)の周囲には、アウターパネル(80)、バランス(100)及びウインドウ(図示せず)が固定される合わせ面(mating surface)(74)を含んでいる。
【００２１】
図８乃至図１２を参照すると、ドア(2)のエクステリアは、アウターパネル(80)とバランス(100)を含んでいる。アウターパネル(80)の輪郭(contour)(図８)は、車両のエクステリアのための装飾的意匠の仕様に従って形成され、ドアハンドル部品を収容するための開口(82)がドアを貫通して形成される。棚状部(84)は、アウターパネル(80)の上側の縁部から離れる向きに内側へ突出し、該棚状部(84)からは、上方向に延びる細長いタブ(86)が一体に形成されている。インナーパネルのタブ(70)は、開口(52)(82)が図１０の如く揃うように、タブ(86)と合わせられ、好ましくは、抵抗スポット溶接によって互いに結合される。
【００２２】
図１１を参照すると、凹部(56)は図１１には示されていないが、凹部(46)(56)(58)の夫々の平坦部(51)(60)(62)は、アウターパネル(80)の内面(90)から、好ましくは約３ｍｍ離間している。侵入防止用ビーム(14)も同様に、アウターパネル(80)から、好ましくは約３ｍｍ離間している。侵入防止用ビーム(14)は比較的剛性であるが、アウターパネル(80)は比較的可撓性である。このため、侵入防止用ビーム(14)とアウターパネル(80)の間、及び、インナーパネル(40)の平坦部(51)(60)(62)とアウターパネル(80)の間には、緩衝部材を設けることが望ましい。ドア(2)は、緩衝が必要な箇所に複数の緩衝部材(92)を有している。緩衝部材(92)は、ガムドロップと称される発泡接着剤から作られることが望ましい。ガムドロップは緩衝される表面の１つに塗布され、ドア構成部品は組み付けられ、ドア(2)は塗装される。塗装工程中に加えられる熱によって、ガムドロップは膨張し、緩衝が必要な表面間の空間が埋められる。ガムドロップの膨張後、アウターパネル(80)は、手のひらによる試験(palming test)によって決定される最小限の可撓性を有する。
【００２３】
図８及び図１２を参照すると、アウターパネル(80)は、前側のヘム部材(95)を有する前側の側部部材(94)と、後側のヘム部材(97)を有する後側の側部部材(96)とを含んでいる。前側の側部部材(94)と後側の側部部材(96)は、それぞれ、インナーパネル(40)とアウターパネル(80)の間の隙間の幅にほぼ等しい長さを有している。ヘム部材(95)(97)は、インナーパネル(40)の前側及び後側の縁部で折り返され、ドア(2)の下側部分の前縁及び後縁が完成する。
【００２４】
図９及び図１０を参照すると、アウターバランス(100)は、ウインドウの開口(41)よりも上の位置にあるインナーパネル(40)の上側の部分に取り付けられる。バランス(100)は、ウインドウの開口(41)よりも上側の、インナーパネル(40)の合わせ面(74)と管(12)に重なり合わせられる略平らな平坦部(102)を含んでいる。平坦部(102)の下側の縁部(104)は、ウインドウの形状に対応した形状を有し、好ましくは、屈曲している。複数の第１タブ(106)と第２タブ(108)は、平坦部(102)と一体に形成され、縁部(104)から突出している。タブ(106)(108)は、管(12)のフランジ(16)に符合するように構成され、好ましくは、抵抗スポット溶接で管に固定される。タブ(106)(108)の相対的な大きさ及び位置は、スペースフレーム(10)の一体フランジ(16)にバランス(100)を固定できるように適宜選択される。
【００２５】
図１０に示されるように、インナーパネル(40)の一部及び管(12)の一部は、符号(110)で示すように、外側部材で覆われていない。使用時には、ウインドウの開口(41)を覆うために、ガラスウインドウ(図示せず)のようなガラスが実装される。ウインドウの縁部は、バランスのタブ(106)(108)、部分(110)及びアウターパネルの細長いタブ(86)の外面と重なる。ウインドウガラスは、接着剤でドア(2)に固定される。なお、ウインドウの縁部は、部分(110)(インナーパネル(40)及びタブ(12)を含む)が見えないように暗くすることが好ましい。
【００２６】
図１３及び図１４を参照すると、ハードウエアキャリア(120)は、インナーパネル(40)の内面(44)に固定される。ハードウエアキャリアは、相互に係合された一対のハウジング(122)(124)を含んでいる。本発明は、一対のハウジング(122)(124)を有するものとして説明するが、単一の一体型ハウジングも本発明の範囲内である。一対のハウジングは、以下で説明するような製造上のある利点のために用いられる。ハウジング(122)は、一体形成されたフランジ(128)を有する一対の対向壁(126)を含み、対向壁(126)の間に溝(130)を画成する。ハウジング(124)は、溝(130)内に収容される細長い部分(132)を含み、細長い部分(132)は、第１ハウジング(122)の壁(126)に重なる対向壁(134)を含んでいる。ハウジング(124)は、壁(138)及びフランジ(140)を有する延長部分(136)をさらに含んでいる。フランジ(128)(140)は、好ましくはインナーパネル(40)及びハードウエアキャリア(120)の開口を通る締結具を介して、インナーパネルに固定される。ハウジング(122)(124)は、その各端部で、ドアロック部品を格納できる大きさに構成されている。ハードウエアキャリアは、一対のロックボルト用開口(141)を画成しており、ロックボルト(図示せず)は、開口(141)を通って挿入され、車両の対応するロック部品と係合する。さらに、ハードウエアキャリアは、車両用ドアの第２の侵入防止用ビームとしての役割を果たす。
【００２７】
図１３はまた、インナーパネル(40)に固定された複数のブラケット(142)(144)(146)を示している。ブラケット(142)(144)(146)は、それぞれ、ドア(2)の開閉時にドア(2)の動きをガイドするために車体に形成された溝又は軌道に収容されるように構成された複数のローラーを含んでいる。望ましくは、各ブラケット(142)(144)(146)は、ブラケット及びインナーパネル(40)を貫通して管(12)内に到るボルト等で管(12)に締結され、ドア(2)の荷重の大部分を担持している。ブラケット(142)(144)(146)は、管(12)によって直接支持されているので、先行技術のスライドドアのように、インナーパネル(40)に補強部材を設ける必要は無い。ブラケット(142)(144)(146)は、鋳造アルミニウム、マグネシウム合金又は成形プラスチックから形成されることができる。
【００２８】
望ましい実施例において、本発明の上記の構成部材の各々は、侵入防止用ビーム(14)の発泡材インサート(34)、プラスチック製ブラケット(142)(144)及び／又は(146)を除いて、アルミニウムから形成される。このため、本発明に基づいて作製されるドアの重量は、スチール製のスライドドアよりも有意に少ない。代表的なスチール製スライドドアの重量は、４４ポンドのオーダーであるの対し、本発明に基づいて作製されたドアの重量は、約２０〜２１ポンドである。これが達成される理由の一部は、比較的薄い厚さのアルミニウムシートを使用して、インナーパネル(40)及びアウターパネル(80)を製造することによる。インナーパネル(40)及びアウターパネル(80)とバランス(100)は、厚さ約０.８〜約１ｍｍのアルミニウムから形成されることができる。先行技術のスライドドアでは、約０.７ｍｍ厚のスチールから形成される。スチール製スライドドアに対する従来の設計が、アルミニウム製ドアの製造に適用された場合、アルミニウムは、必要な強度を得るために、約１.５〜約１.６ｍｍの厚さが必要である。しかしながら、本発明のスライドドアは、比較的薄い(１ｍｍ以下)アルミニウムの利用を可能とし、これにより、先行技術のドアよりもドアの全重量を有意に低減することが可能となる。従って、本発明の車両用ドアは、軽量であり、車両に際の開閉を容易に行なうことができる。また、本発明のドアは軽量であるので、車両全体重量を低減し、車両の燃費を向上させることができる。
【００２９】
管(12)、侵入防止用ビーム(14)、インナーパネル(40)、アウターパネル(80)及びバランス(100)が、アルミニウムから製造される時、ドア(2)の厚さは約３５ｍｍ以下であってよく、先行技術のドアよりも有意に薄くなる。このような薄いドアは、車両に装着された時、車室内の内部空間をより大きくし、これにより、乗員の快適性が高められ、及び／又は、追加の荷物スペースが形成される。
【００３０】
さらに、本発明の車両用ドアは、製造がより容易であり、特にロック部品及びウインドウ用部品のハードウエア取付けの際の作業性が良好である。ロックの機械的態様は全て、予め組み立てられていてもよく、ハードウエアキャリア(120)に搭載され、インナーパネル(40)の内面(44)にアクセス可能である。その後、ロック部品及びウインドウ用部品のハードウエアを支持するハードウエアキャリア(120)は、露出したインナーパネル(40)に容易に搭載されることができる。ハードウエアキャリア(120)を含むドア(2)の組立て後、ドア(2)の内面は、繊維又はプラスチックなどの仕上げ用トリムパネルで覆われることが望ましい。この被覆材料は、車両の寿命期間中、必要に応じて、ロック部品やウインドウ用部品のハードウエアの整備を行なうために、容易に取り外し可能である。
【００３１】
先行技術の車両用スライドドアは、ドア用部品を、組み立てられたインナーパネル及びアウターパネルの隙間へ挿入するのに、特別な装着工具及び技術を用いる必要があったのに対し、本発明のドア(2)では、ロック部品及びウインドウ用部品を予め組み立て、ハードウエアキャリアへ取り付けることが可能である。先行技術の車両用スライドドアで用いられるインナーパネルは、ドアに強度を与える構造上の役割を有し、ドアの内部にあるドア用部品及びその他の車両装備品を保持するための外殻(skin)として機能している。一方、本発明のドア(2)で用いるインナーパネルは、ドア用部品等の取付け面としての役割を有するが、ドア(2)の構造的な支持は、スペースフレーム(10)によってもたらされている。このように、先行技術のインナーパネルの２つの機能は、本発明のドア(2)の２つの別個の構成部材によって達成される。
【００３２】
本発明は、スライドドアの製造方法を更に含んでおり、該方法は、１）一枚の材料シートから、内面と外面を有するインナーパネルを打ち抜く工程と、２）一枚の材料シートからアウターパネルを打ち抜く工程と、３）スペースフレームを形成する工程と、４）インナーパネルにスペースフレームを固定し、それによって、インナーパネルとアウターパネルとの間にスペースフレームを配置する工程とを含んでいる。材料は、アルミニウムを含むことが望ましい。インナーパネルを打ち抜く際、インナーパネルの内面の凹部、ウインドウの開口、ドアハンドル部品及びドアロック部品の開口並びに外面のＵ字形の溝が全て形成される。同様に、アウターパネル及びバランスを打ち抜く際、ここに記載し図示した特徴の全てが形成される。
【００３３】
本発明のドア(2)は、先行技術の車両用スライドドアよりも使用する材料が少ない。従来のスチールパネルは、ウインドウの開口を打ち抜く工程において、単一のスチールシートから打ち抜かれる。スチールシートの大部分は、ウインドウの開口の打ち抜きで無駄となる。本発明では、アウターパネル(80)及びバランス(100)のための材料は、単一のアルミニウムシートから打ち抜かれ、アウターパネル(80)及びバランス(100)は、ウインドウの開口のための打ち抜きを必要とすることなく、互いに近接するシートの一部分から打ち抜かれる。このように、従来のドア製造方法では、ウインドウの開口を打ち抜くことによってスクラップ材となっていた金属が、本発明の方法では無駄にならない。或いは、アウターパネル(80)及びバランス(100)は、アルミニウムの別のシート材から打ち抜かれてもよく、これにより、バランス(100)及びアウターパネル(80)がスペースフレーム(10)の近傍に組み付けられる時にウインドウの開口が形成されるため、ウインドウの開口のための打ち抜きの必要性は回避される。
【００３４】
同様に、インナーパネル(80)及びハウジング(122)(124)は、単一のアルミニウムシートから打ち抜かれることができる。ウインドウの開口として打ち抜かれた領域は、ハウジング(122)(124)を製造するために使用することができる。組み立てられたハードウエアキャリア(120)は、ウインドウの開口より長いことが望ましく、従って、ウインドウの開口の打ち抜き領域は、一般的には、一体のハウジングを製造するには小さすぎる。しかしながら、ハウジング(122)(124)は、ウインドウの開口の打ち抜き領域から打ち抜くことができるような大きさにすることができ、ハードウエアキャリア(120)を形成するために組み立てられることができる。ハードウエアキャリア(120)は、金属の単一片から製造することができ、ウインドウの開口の打抜き領域を利用しなくてもよいが、上述の如くインナーパネル(40)と共にハウジング(122)(124)を打ち抜くことによって、アルミニウムの廃材をできるだけ少なくすることが望ましい。
【００３５】
図１５を参照すると、本発明の車両用ドア(2)は、独特の可動式ウインドウ組立体(200)をさらに含んでいる。ウインドウ組立体(200)は、例示したハードウエアキャリア(206)へ予め組み付けられたガラス(202)とシール(204)を含んでいる。シール(204)は、ゴム又はプラスチックを含む材料から作られている。前述したように、ドア用部品のキャリア(206)は、ドア組立体の機械的及び電気的な部品を含んでいる。機械的部品としては、ロック／ラッチ部品(図示せず)と、ガラスを移動させるガラス移動機構(208)を挙げられるが、これらに限定されるものでないことは理解されるべきである。同様に、電気的部品として、ウインドウ用モータ(図示せず)が例示されるが、これに限定されるものではないことは理解されるべきである。例示したガラス移動機構(208)は、プラスチック成形品から作られることが望ましい。しかしながら、アルミニウム等の金属を含む既知の他の適当な材料を使用することもできる。機構(208)は、ガラス(202)を上下に移動させて、その間の位置で保持することができる機構であれば、他のどんな機構を使用することができる。そのような機構として、平行ケーブルシステムとギアラック(図示せず)の２つの例を挙げることができる。このため、キャリア(206)は、ドア(210)(図１６参照)を手動及び／又は電動にて開閉及びロックするのに必要な機構と、ガラスを最上位置から最下位置まで移動させ、それらの間の任意の位置で保持するのに必要な要素を含んでいる。
【００３６】
従来のドア設計では、ウインドウの動きを制御するための装置は、インナードアパネルとアウタードアパネルとの間に形成された空間内に収容されている。しかしながら、本発明では、ウインドウガラス(202)及びシール(204)を含むハードウエアキャリア(206)は、ドアの空間内ではなく、ドアのエクステリアで車両の内側に存在するユニットとして配備される(図１６に最も良く示されている)。したがって、ユニット内の部品に対するアクセスとメンテナンスに際しては、公知のドア構造が、例えば、ドアパネル内の狭い空間の中で、部品のメンテナンス又は交換を行なうために必要な特別な工具を必要としているのと比べると、本発明はそれら工具が不要であり、はるかに容易に行なうことができる。
【００３７】
例示したドアの構造を参照すると、ドア組立体(例えば、インナーパネル、アウターパネル及びスペースフレーム)を塗装した後、ウインドウ組立体(200)は、例えば、図１６に例示したボルト(212)及びスナップイン式締結具(214)等の複数の締結具を用いて、ドアに連結される。具体的には、図１６に示すように、ウインドウ組立体は、ボルト(212)及びスナップイン式締結具(214)により、スペースフレーム(216)及びインナーパネル(222)の内面(220)の凹部(218)に固定される。上ブラケット、中間ブラケット及び下ブラケット用の各ローラブラケット(224)は、ボルト等の締結具でインナーパネル(222)に取り付けられることができる。しかしながら、適当な締結具であれば、既知のどんな締結具も使用できることは理解されるべきである。ブラケット(224)は、ドアの開閉時、ドアの移動を案内するために、車体(図示せず)に形成された溝又は軌道に収容されるように作られた複数のローラを含んでいる。ブラケット(224)は、鋳造アルミニウム、マグネシウム合金、成形プラスチック、その他公知の適当な材料から形成されることができる。最後に、ワイヤリングハーネス(226)が、ドアライナー(図示せず)のようなトリム(trim)の中に詰め込まれ、機械的(例えば、ネジ、クリップ又は接着剤のような締結具(図示せず)による)にインナーパネル(222)へ取り付けられ、視覚的にも見栄えの良いドアが出来上がる。前記構造は、車両用スライドドアに関して説明したが、ドアの前記軌道の中をスライドさせるのに使用されるローラブラケット(224)を、夫々、一方のサイドドアや車両フレームに適切に配備されたヒンジ(図示せず)と置き換えることにより、ヒンジ式ドアに組み入れることもできる。キャリア(206)及びウインドウ機構(208)は、スポーツ用車、ハッチバック車、ステーションワゴン車等におけるリフトゲートのような上ヒンジの上開き式ドア(図示せず)に使用することもできる。
【００３８】
本発明の実施例を説明してきたが、本発明は、特許請求の範囲内で、異なる態様で具体化されてもよいことは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ハイドロフォームにより成形された管と、侵入防止用ビームを含む本発明の車両用ドアのスペースフレームの斜視図である。
【図２】図１に示したハイドロフォームにより成形された管について、２−２線に沿って切断した断面図である。
【図３】図１に示す侵入防止用ビームの側面図である。
【図４】図１に示す侵入防止用ビームについて、４−４線に沿って切断した断面図である。
【図５】本発明により作製されたスライドドアのインナーパネルの内面の斜視図である。
【図６】図１のスペースフレームが取り付けられたインナーパネル(図５に示す)の外面の斜視図である。
【図７】図６に示すインナーパネルについて、７−７線に沿って切断した断面図である。
【図８】本発明の車両用ドアのアウターパネルの外面の斜視図である。
【図９】本発明の車両用ドアのアウターバランスの外面の斜視図である。
【図１０】本発明の組立て状態のドアの外側の斜視図である。
【図１１】本発明の組立て状態のドアの一部を１１−１１線に沿って切断した断面図である。
【図１２】本発明の組立て状態のドアの一部を１２−１２線に沿って切断した断面図である。
【図１３】ハードウエアキャリアと取付用ブラケットを含むインナーパネル(図５に示す)の斜視図である。
【図１４】図１３に示すハードウエアキャリアの下側の斜視図である。
【図１５】本発明の車両用ドアの可動式ウインドウ組立体の斜視図である。
【図１６】図１５の可動式ウインドウ組立体が取り付けられた、本発明の組立て状態のドアの斜視図である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【外国語明細書】
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