(57)【要約】【課題】  軽量化及び剛性確保を図ることができる車両用ドアフレームを提供する。【解決手段】  メインフレーム１１は、軽金属又は軽合金からなる。ロアフレーム１２は、メインフレーム１１に接合されて窓ガラスの昇降を案内する。補強部材１３は、メインフレーム１１及びロアフレーム１２により窓ガラスの反対側に区画される隅部を閉塞する。補強部材１３は、メインフレーム１１とは異なる材料からなる、互いに接合された第１及び第２パネル１６，１７からなる。メインフレーム１１及び第１パネル１６は、第１の軸方向Ａ１に沿ってこれらを貫通する第１リベット２１により接合されている。メインフレーム１１及び第２パネル１７は、第１の軸方向Ａ１とは異なる第２の軸方向Ａ２に沿ってこれらを貫通する第２リベット２２により接合されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽金属又は軽合金からなるメインフレームと、該メインフレームに接合されて窓ガラスの昇降を案内するサブフレームと、該メインフレーム及び該サブフレームにより前記窓ガラスの反対側に区画され、ベルトラインより上側に位置する隅部を閉塞する補強部材とを備える車両用ドアフレームにおいて、
前記補強部材は、少なくとも一方が前記メインフレームとは異なる材料からなる、互いに接合された第１パネル及び第２パネルからなり、
前記第１パネル及び前記メインフレームは、第１の軸方向に沿ってこれら第１パネル及びメインフレームを貫通する第１締結部材により接合されており、
前記第２パネル及び前記メインフレームは、前記第１の軸方向とは異なる第２の軸方向に沿ってこれら第２パネル及びメインフレームを貫通する第２締結部材により接合されていることを特徴とする車両用ドアフレーム。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用ドアフレームにおいて、
前記第１及び第２パネルの対向面間には、空間が形成されていることを特徴とする車両用ドアフレーム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用ドアフレームにおいて、
前記第１及び第２パネルは、前記ベルトラインの位置以下でドア本体の補強部材とともにまとめて接合されていることを特徴とする車両用ドアフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ドアフレームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車などの車両用ドアフレームとして種々のものが提案されている。こうした車両用ドアフレームは、車両の高速走行時における窓ガラスでの空気の流れによって、その上部が車両外側に吸い出されることになる。従って、車室内の気密性を保持して快適に高速走行をするため、車両用ドアフレームには高速走行時の吸い出し力に耐えうる十分な剛性を確保しておくことが必要である。
【０００３】
また、車両用ドアフレームの剛性確保を考慮しつつも、燃費向上目的等でその軽量化（ひいては車両ドアの軽量化）を図ることも提案されている。具体的には、車両用ドアフレームの材料を鉄から軽合金等に変更することが提案されている。例えば特許文献１〜２の車両用ドアフレームでは、剛性を確保可能な断面形状にするために、そのメインフレームを軽合金の押出し工法にて製造することが開示されている。各メインフレームは、押出し工法にて製作された一定断面を有する軽合金の棒材を連続的に曲げ加工することで、その製造に際しての低コスト化が図られている。
【特許文献１】特開平１０−２６４６５４号公報
【特許文献２】特開平１１−２２２０３５号公報
【特許文献３】実公平６−３４１６５号公報（第１図）
【特許文献４】特開平９−７１１８４号公報（第６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両ドアの軽量化のためには、車両用ドアフレームも含めて車両ドア全体の材料を鉄から軽合金に変更することが最も効果的である。これにより、異材（異なる金属）同士の接合も併せて回避することができる。しかしながら、その反面、材料コストの大幅な増大を余儀なくされることから、両者の折衷案として車両用ドアフレームのメインフレームの材料のみを鉄から軽合金に変更して軽量化を図ることも本出願人により検討されている。
【０００５】
一方、車両用ドアフレームに別部品を追加して、構造的にその剛性確保を図ることが提案されている。例えば、特許文献３では、単一材の車両用ドアフレーム（メインフレーム）に別部品として塞ぎ板（１９）を接合することが提案されている。また、特許文献４では、アウタミラーを取り付けるための保持部（５０）を、２枚のパネル（５２，５４）を重ね合わせて２重構造にすることが提案されている。
【０００６】
しかしながら、車両用ドアフレーム（メインフレーム）の断面は、ドアガラスラン、ドアウェザストリップ等を保持するために複雑な形状を呈していることから、メインフレームの材料のみを上述のように軽合金に変更した場合には、これら別部品との接合が不適となり、例えば異材溶接は現実的ではない。すなわち、メインフレームと別部品との異材溶接として、例えば摩擦溶接などを実施しようとする場合、メインフレームが中空のかなり複雑な断面形状を有することから、これらの接合のためには大幅な構造変更が必要になる。
【０００７】
また、特許文献３では、メインフレームにのみ別部品を追加していることから、車両用ドアフレーム全体としての剛性が十分に確保できない。同様に、特許文献４でも、２重構造をなす保持部がメインフレームまで連続していないことから、車両用ドアフレーム全体としての剛性が十分に確保できない。
【０００８】
本発明の目的は、軽量化及び剛性確保を図ることができる車両用ドアフレームを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、軽金属又は軽合金からなるメインフレームと、該メインフレームに接合されて窓ガラスの昇降を案内するサブフレームと、該メインフレーム及び該サブフレームにより前記窓ガラスの反対側に区画され、ベルトラインより上側に位置する隅部を閉塞する補強部材とを備える車両用ドアフレームにおいて、前記補強部材は、少なくとも一方が前記メインフレームとは異なる材料からなる、互いに接合された第１パネル及び第２パネルからなり、前記第１パネル及び前記メインフレームは、第１の軸方向に沿ってこれら第１パネル及びメインフレームを貫通する第１締結部材により接合されており、前記第２パネル及び前記メインフレームは、前記第１の軸方向とは異なる第２の軸方向に沿ってこれら第２パネル及びメインフレームを貫通する第２締結部材により接合されていることを要旨とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用ドアフレームにおいて、前記第１及び第２パネルの対向面間には、空間が形成されていることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用ドアフレームにおいて、前記第１及び第２パネルは、前記ベルトラインの位置以下でドア本体の補強部材とともにまとめて接合されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明では、前記メインフレームが軽金属又は軽合金からなることで、車両用ドアフレームを軽量化することができる。また、前記メインフレーム及び前記サブフレームにより前記窓ガラスの反対側に区画される隅部が、前記補強部材により閉塞されることで、車両用ドアフレームの剛性を確保することができる。特に、前記補強部材は、前記第１及び第２パネルからなる２重構造を有することで、車両用ドアフレームの剛性を向上することができる。さらに、少なくとも一方が前記メインフレームと異材接合になる前記第１及び第２パネルは、該メインフレームとともに互いに異なる第１及び第２の軸方向（２軸方向）でこれらを貫通する前記第１及び第２締結部材によりそれぞれ接合されるため、前記補強部材及び前記メインフレームを堅固に接合して車両用ドアフレームの剛性を更に向上することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、前記第１及び第２パネルの対向面間に空間が形成されることで、前記補強部材としての断面２次モーメントが増大され、車両用ドアフレームの剛性を更に向上することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、前記第１及び第２パネルの接合に併せて、前記ドア本体の補強部材とも接合されるため、その製造工数を低減することができる。そして、前記第１及び第２パネルは、ベルトラインの位置以下で前記ドア本体の補強部材と一体化されることで、車両用ドアフレームの剛性を更に向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。図１は、自動車などの車両の前席側のドア開口を開閉する車両ドアが備える車両用ドアフレーム１０を、車両外側から見た側面図である。また、図２（ａ）（ｂ）は、図１のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線にそれぞれ沿った断面図である。さらに、図３は、車両用ドアフレーム１０を車両内側から見た側面図である。同図に示されるように、本実施形態の車両用ドアフレーム１０は、ドア本体の上方に掛け渡されるメインフレーム１１と、サブフレームとしてのロアフレーム１２と、補強部材１３とを備えている。
【００１５】
前記メインフレーム１１は、軽金属又は軽合金（例えばアルミニウム及びマグネシウム又はアルミニウム合金又はマグネシウム合金など）の押出し工法にて製作された棒材を連続的に曲げ加工することで製造されており、長手方向に一定中空断面を有している。すなわち、メインフレーム１１には、略四角筒状に形成されたフレーム部１４が形成されている。このフレーム部１４は、車両の幅方向外側及び内側にそれぞれ配置される互いに対向する側壁部１４ａ，１４ｂと、メインフレーム１１の外側及び内側（ドア開口を閉鎖する状態においてこれの対向側及び反対向側）で両側壁部１４ａ，１４ｂ間をそれぞれ連絡する壁部１４ｃ，１４ｄとを有している。
【００１６】
また、メインフレーム１１には、前記側壁部１４ａに連続して外側に伸びる延出壁部１１ａが形成されている。この延出壁部１１ａの先端部は、車両の幅方向外側に屈曲されてフレーム側取付部１１ｂを形成している。さらに、メインフレーム１１には、壁部１４ｃ及び延出壁部１１ａにより形成される角部において互いに対向するように突出する取付片１１ｃが形成されている。この取付片１１ｃは、ドア開口を閉鎖する状態においてその液密を保つドアウエザストリップを取り付けるためのものである。前記メインフレーム１１は、フレーム部１４、延出壁部１１ａ（フレーム側取付部１１ｂ）及び取付片１１ｃを一体的に備えて長手方向に一定断面を有している。なお、上記メインフレーム１１の後部において下方に伸びる先端部は、ドア本体に固定される。
【００１７】
前記ロアフレーム１２は、例えば鋼板をロール成形することで断面略コ字状に形成されている（図２（ｂ）参照）。このロアフレーム１２の一側（図１の上側）端部は、前記メインフレーム１１の前部の壁部１４ｄに当接されて、例えばリベット締結又はボルト−ナット締結にてメインフレーム１１（フレーム部１４）と接合されている。上記壁部１４ｄの一側端部とフレーム部１４との接合面には、接着剤を塗布しておくことが好ましい。一方、上記ロアフレーム１２の他側（図１の下側）端部は、ドア本体に固定される。このロアフレーム１２は、後方側に開口して窓ガラスＧの前側の縁部と係合し、その昇降を案内する。この窓ガラスＧは、後側の縁部が前記メインフレーム１１と係合されて、併せてその昇降が案内される。上記窓ガラスＧは、閉鎖状態において、上方の縁部が前記メインフレーム１１に当接することで支持される。なお、ロアフレーム１２には、窓ガラスＧの閉鎖状態においてその液密を保つためのドアガラスランが取り付けられる。
【００１８】
前記補強部材１３は、前記メインフレーム１１及びロアフレーム１２により前記窓ガラスＧの反対側（ロアフレーム１２の前方）に区画される略三角形の隅部Ｃを閉塞するように当該隅部Ｃに取着されている。この隅部Ｃは、後述するベルトラインＬより上側に位置している。詳述すると、前記補強部材１３は、例えば鋼板をプレス成形することで形成された第１パネル１６及び第２パネル１７からなる。これら第１及び第２パネル１６，１７は、取付代分を含めて前記隅部Ｃの形状に対応して成形されている。ただし、第１パネル１６は、第２パネル１７よりも大きい上下方向の寸法を有している。
【００１９】
前記第１パネル１６は、車両の幅方向外側に配置されており、前記メインフレーム１１（フレーム部１４）の壁部１４ｄ、ロアフレーム１２及び車両ドアのベルトラインＬ（窓ガラスＧが外部に露出する車両用ドアフレーム１０とドア本体との境界線）により区画される略三角形状で車両の幅方向内側に凹設された凹部１６ａを有している。この凹部１６ａは、ドアミラーの取付部として形成されている。
【００２０】
また、上記第１パネル１６は、車両の幅方向外側で前記側壁部１４ａ及び前記延出壁部１１ａに沿って外側に伸びており、その先端部は、前記フレーム側取付部１１ｂに沿って車両の幅方向外側に屈曲されてパネル側取付部１６ｂを形成している。前記メインフレーム１１及び前記第１パネル１６は、前記フレーム側取付部１１ｂ及びパネル側取付部１６ｂに略直交する第１の軸方向Ａ１に沿ってこれらフレーム側取付部１１ｂ及びパネル側取付部１６ｂを貫通する複数（例えば４個）の第１締結部材としての第１リベット２１により接合されている。これら第１リベット２１は、メインフレーム１１の長手方向に略均等に配置されている。上記フレーム側取付部１１ｂとパネル側取付部１６ｂとの接合面には接着剤を塗布しておくことが好ましい。なお、前記第１パネル１６には、前記ベルトラインＬよりも下方に伸びる取付部１６ｃが形成されている。
【００２１】
一方、前記第２パネル１７は、車両の幅方向内側に配置されており、前記ベルトラインＬに沿って車両の幅方向外側に立設された壁部１７ａを有している。そして、この壁部１７ａの先端部には、前記取付部１６ｃに沿ってベルトラインＬよりも下方に伸びる取付部１７ｂが形成されている。第１及び第２パネル１６，１７は、ベルトラインＬの直下にある取付部１６ｃ，１７ｂにおいて重ね合わされ、ドア本体の補強部材であるリインホース２０とともにまとめて、例えば溶接（スポット溶接Ｗ１）にて接合されている（図２（ａ）及び図３参照）。スポット溶接Ｗ１は、ベルトラインＬに沿って略均等となる複数箇所で行われている。このスポット溶接Ｗ１は、ベルトラインＬの位置以下で行われている。
【００２２】
なお、前記第１パネル１６は、前記ロアフレーム１２の車両内側の側面１２ａ（図２（ｂ）参照）に沿って密着するように成形された取付部１６ｅを有している。同様に、前記第２パネル１７は、前記第１パネル１６（取付部１６ｅ）を介して前記側面１２ａに沿って密着するように成形された取付部１７ｅを有している。これら第１及び第２パネル１６，１７は、前記ロアフレーム１２の側面１２ａに沿う取付部１６ｅ，１７ｅにおいて重ね合わされ、同ロアフレーム１２とともにまとめて、例えば溶接（スポット溶接Ｗ２）にて接合されている（図２（ｂ）及び図３参照）。スポット溶接Ｗ２は、ロアフレーム１２に沿って略均等となる複数箇所で行われている。
【００２３】
また、第２パネル１７は、前記側壁部１４ｂに沿うパネル側取付部１７ｃを形成している。前記メインフレーム１１及び前記第２パネル１７は、前記側壁部１４ｂ及びパネル側取付部１７ｃに略直交する第２の軸方向Ａ２に沿ってこれら側壁部１４ｂ及びパネル側取付部１７ｃを貫通する複数（例えば４個）の第２締結部材としての第２リベット２２により接合されている。これら第２リベット２２は、メインフレーム１１の長手方向に略均等に配置されている。上記側壁部１４ｂとパネル側取付部１７ｃとの接合面には接着剤を塗布しておくことが好ましい。
【００２４】
ここで、複数の第２リベット２２の貫通方向（第２の軸方向Ａ２）は互いに略平行となるのに対し、複数の第１リベット２１の貫通方向（第１の軸方向Ａ１）は、メインフレーム１１（フレーム側取付部１１ｂ）等の曲げ形状に合わせて向きが変わる。ただし、複数の第１リベット２１の貫通方向は、第２リベット２２の貫通方向と略直交しており、互いに一致することはない。つまり、第１及び第２の軸方向Ａ１，Ａ２は、互いに略直交している。
【００２５】
なお、前記第１及び第２パネル１６，１７が接合された状態では、車両の幅方向の対向面１６ｄ，１７ｄ間に、空間Ｓが形成されている。これは、補強部材１３としての断面２次モーメントを増大するためである。
【００２６】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、前記メインフレーム１１が軽金属又は軽合金からなることで、車両用ドアフレーム１０を軽量化することができる。また、前記メインフレーム１１及び前記ロアフレーム１２により前記窓ガラスＧの反対側に区画される隅部Ｃが、前記補強部材１３により閉塞されることで、車両用ドアフレーム１０の剛性を確保することができる。特に、前記補強部材１３は、前記第１及び第２パネル１６，１７からなる２重構造を有することで、車両用ドアフレーム１０の剛性を向上することができる。さらに、前記メインフレーム１１と異材接合になる前記第１及び第２パネル１６，１７は、同メインフレーム１１とともに互いに異なる軸方向（２軸方向）Ａ１，Ａ２でこれらを貫通する前記第１及び第２リベット２１，２２によりそれぞれ接合される。このため、前記補強部材１３及び前記メインフレーム１１を堅固に接合して車両用ドアフレーム１０の剛性を更に向上することができる。また、このような接合構造を採用したことで、例えば異材溶接を採用する場合の制約を受けることもない。
【００２７】
（２）本実施形態では、前記第１及び第２パネル１６，１７の対向面１６ｄ，１７ｄ間に空間Ｓが形成されることで、前記補強部材１３としての断面２次モーメントが増大され、車両用ドアフレーム１０の剛性を更に向上することができる。
【００２８】
（３）本実施形態では、前記第１及び第２パネル１６，１７（取付部１６ｅ，１７ｅ）の接合に併せて、前記ロアフレーム１２（側面１２ａ）とも接合されるため、その製造工数を低減することができる。
【００２９】
（４）本実施形態では、前記第１及び第２パネル１６，１７（取付部１６ｃ，１７ｂ）の接合に併せて、前記リインホース２０とも接合されるため、その製造工数を低減することができる。そして、前記第１及び第２パネル１６，１７（補強部材１３）は、前記リインホース２０（ドア本体）と一体化されることで、車両用ドアフレーム１０の剛性を更に向上することができる。
【００３０】
（５）本実施形態では、ドアミラーの取付部を形成する前記補強部材１３の剛性が確保されていることで、ドアミラーを堅固に支持することができる。
（６）本実施形態では、メインフレーム１１を押出し成形にて製造したことで、例えば鋼板等のロール成形に比べて断面形状の自由度を増大することができる。
【００３１】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態において、図４（ａ）（ｂ）に示されるように、前記第１パネル１６に、前記メインフレーム１１の側壁部１４ａ及び延出壁部１１ａから車両の幅方向外側に離隔されるように膨出する膨出壁部３１を設けてもよい。この膨出壁部３１の先端部は、前記フレーム側取付部１１ｂに沿って車両の幅方向内側に屈曲されてパネル側取付部３１ａを形成している。この変形例では、メインフレーム１１（側壁部１４ａ及び延出壁部１１ａ）と膨出壁部３１との間に空間Ｓ１が形成される。これにより、車両用ドアフレーム１０としての断面２次モーメントが増大され、その剛性を更に向上することができる。
【００３２】
・前記実施形態において、メインフレーム１１の材料である軽金属又は軽合金としてマグネシウム又はマグネシウム合金などを利用してもよい。また、メインフレーム１１の成形は、押出し成形に限定されるものではない。
【００３３】
・前記実施形態において、第１及び第２パネル１６，１７のいずれか一方を、メインフレーム１１と同じ材料（例えばアルミニウム又はアルミニウム合金など）にしてもよい。この場合、前記ロアフレーム１２及びリインホース２０における第１及び第２パネル１６，１７の接合（異材接合）を、これらに直交する軸方向に沿って第１及び第２パネル１６，１７等を貫通する締結部材により行えばよい。
【００３４】
・前記実施形態において、ロアフレーム１２の材料を軽金属又は軽合金（アルミニウム又はアルミニウム合金など）にしてもよい。この場合、前記ロアフレーム１２における第１及び第２パネル１６，１７の接合（異材接合）を、これらに直交する軸方向に沿って第１及び第２パネル１６，１７等を貫通する複数の締結部材により行えばよい。
【００３５】
・前記実施形態において、第１及び第２締結部材として第１及び第２リベット２１，２２に代えてボルト−ナットを採用してもよい。
・前記実施形態において、ロアフレーム１２や第１及び第２パネル１６，１７（取付部１６ｃ，１７ｂ）は、リインホース２０に代えてドアインナパネルなどに接合されていてもよい。
【００３６】
・車両の後席側のドア開口を開閉する車両ドアに本発明を適用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
【００３７】
（イ）請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用ドアフレームにおいて、
前記第１及び第２パネルは、前記サブフレームとともにまとめて接合されていることを特徴とする車両用ドアフレーム。この技術的思想によれば、前記第１及び第２パネルの接合に併せて、前記サブフレームとも接合されるため、その製造工数を低減することができる。
【００３８】
（ロ）請求項１〜３、上記（イ）のいずれか１項に記載の車両用ドアフレームにおいて、
前記補強部材は、ドアミラーの取付部を形成していることを特徴とする車両用ドアフレーム。この技術的思想によれば、前記ドアミラーの取付部を形成する前記補強部材の剛性が確保されていることで、該ドアミラーを堅固に支持することができる。
【００３９】
（ハ）請求項１〜３、上記（イ）（ロ）のいずれか１項に記載の車両用ドアフレームにおいて、
前記第１及び第２パネルは、鉄からなることを特徴とする車両用ドアフレーム。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態を車両外側から見た側面図。に係る○図。図１は、自動車などの車両の前席側のドア開口を開閉する車両ドアが備える車両用ドアフレーム１０を、側面図である。また、図２（ａ）（ｂ）は、図１のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線にそれぞれ沿った断面図である。さらに、図３は、車両用ドアフレーム１０を車両内側から見た側面図
【図２】（ａ）（ｂ）は、図１のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図３】同実施形態を車両内側から見た側面図。
【図４】（ａ）（ｂ）は、変形例を示す断面図。
【符号の説明】
【００４１】
１０…車両用ドアフレーム、１１…メインフレーム、１２…サブフレームとしてのロアフレーム、１３…補強部材、１６…第１パネル、１７…第２パネル、１６ｄ，１７ｄ…対向面、２１…第１締結部材としての第１リベット、２２…第２締結部材としての第２リベット、Ｃ…隅部、Ｇ…窓ガラス、Ｓ…空間。
【図１】
2006168560.tif 000003
【図２】
2006168560.tif 000004
【図３】
2006168560.tif 000005
【図４】
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