(57)【要約】車両ドアは、高強度鋼からなる支持用のプレス形成したフレーム(１０)を有し、このフレームが、上方水平ハット・ビーム(１４)、下方水平ハット・ビーム(１６)および中間側方衝撃ガード・ビーム（２２）によって相互連結した２つの直立するハット・ビーム（１３、１５）を有する。ハット・ビームは、車両内部に向いたクラウン(１２)を有し、これらのクラウンがそれらの外側の側フランジ(１７)によって外側パネル（２８）を担持している。直立するハット・ビーム（１３、１５）は、少なくとも対応するピラー（３０、３４）に重なる長さ部分（２３、２４、２８）に輪郭高さを有する。それによって、前部クラッシュの際に、ドアのフレームが車両のＡピラーからＢピラーまで力を伝達できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方でピラーにあるヒンジによって吊り下げられ、後方にピラーと協働するロックを有するドアを有する車両であって、ドアが、高強度鋼からなる支持用のプレス形成したフレーム(１０)を有し、このフレームが、上方水平ハット・ビーム(１４)、下方水平ハット・ビーム(１６)および中間側方衝撃ガード・ビーム（２２）によって相互連結した２つの直立するハット・ビーム（１３、１５）を有し、ハット・ビームが、車両内部に向き、外側の側フランジ(１７)によって外側パネル（２８）を担持するクラウン(１２)を有し、直立するハット・ビーム（１３、１５）のうちの少なくとも１つが、少なくとも対応するピラー（３０、３４）に重なる長さの部分（２３、２４、 ２８）に輪郭高さを有することを特徴とする車両。
【請求項２】
直立するハット・ビームのうち後部のハット・ビーム(１５)が後部ピラー（３４）と重なることを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項３】
直立するハット・ビームのうち前部のハット・ビーム(１３)が前部ピラー（３０）と重なることを特徴とする請求項１または２に記載の車両。
【請求項４】
直立するハット・ビームのうち前部のハット・ビーム(１３)が前部ピラー（３０）と重なっており、その長さの一部（２３）がドア・ヒンジのうちの上方ヒンジに隣接していることを特徴とする請求項３に記載の車両。
【請求項５】
直立するハット・ビームのうち前部のハット・ビーム(１３)が、ドアの２つのヒンジに隣接したところでのみ前部ピラー（３０）と重なっており、間の領域では重なっていないことを特徴とする請求項４に記載の車両。
【請求項６】
側方衝撃ガード・ビーム（２２）が、車両の内部に向いたクラウンを有するハット・ビームであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両。
【請求項７】
側方衝撃ガード・ビームが後方に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両。
【請求項８】
側方衝撃ガード・ビーム（２２）が、ヒンジのうちの上方ヒンジにその下方で隣接したところで、直立するハット・ビームのうちの前部ハット・ビーム(１３)と結合していることを特徴とする請求項７に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前方においてはピラーに設けたヒンジによって吊り下げられ、後方においてはピラーと協働するロックを有するドアを有する車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の車両ドアは、通常、ドアの全厚を構成する支持用の深絞りした、いわゆる内側パネルからなる。外側パネルが、内側パネルの縁まわりに折り曲げてあり、この折り曲げ部で接着してある。内側パネルは、深絞りされるので、高力鋼で作ることができない。ウィンドウの下にあるいわゆるウエスト・レールが内側パネルに溶接してあり、これは、ウィンドウの内側または外側に位置させることができる。内側パネルよりかなり高い強度を持つ鋼で作った側方衝撃ガード・ビームも内側パネルに溶接してあり、外側パネルに接近して位置する。比較的平らなトリムが内側パネルに留めてある。ウィンドウ・ガイドおよびウィンドウ・リフトのようなドアの内部要素が深い内側パネル内に位置する。ドアの側端部は内側パネルの側端部だけで構成してあり、車両内部に隣接する内側パネルの側面が小さい開口しか持たず、これにより、内部要素を装着することが難しくなっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、在来のドアよりも軽量で強度があり、前部クラッシュの際に前方にあるピラーから後方にあるピラーまで力を伝えることができ、このようなクラッシュの後に閉じた位置で動けなくなる危険をかなり小さくする車両ドアを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
これは、主として、ドアが高強度鋼で作った支持用のプレス形成フレームを有し、上方水平ハット・ビーム、下方水平ハット・ビームおよび中間側方衝撃ガード・ビームによって相互連結した２つの直立するハット・ビームを有し、ハット・ビームのクラウンが車両の内部に向いており、それらの外側の側フランジによって外側パネルを担持しており、直立するハット・ビームのうちの少なくとも１つが、少なくとも対応するピラーに重なる長さの部分に輪郭高さを有することによって達成される。
【０００５】
本発明は、特許請求の範囲の請求項によって定義されている。
【０００６】
添付図面が好ましい実施態様を示している。
図１は、内側斜め後ろから見たドアのフレームの斜視図である。
図２は、内側斜め前から見た図１のフレームを示している。
図３は、前から見た端面図である。
図４は、後から見た端面図である。
図５は、図１の矢印５〜５によって、示す断面図である。
図６は、図１の矢印６〜６によって、示す断面図である。
図７は、図１に示すフレーム上に構築した完成ドアの斜視図である。
【０００７】
図１、２は、車両の左側前ドアでフレーム１０を示しており、フレームを車両内部から斜め後に見ている図である。フレームは平らな鋼板から形成してあり、クラウン１２、側フランジ１７、１８および中間ウェブを有する環状ハット・ビーム１３〜１６を有する。外側の側フランジ１７は、ドアの外側パネルに適応するように種々の幅を有する。ハット・ビームのクラウンは、車両の内部に向いている。環状ハット・ビームは、２つの水平ハット・ビーム１６、１７によって相互連結した２つの直立するハット・ビーム１３、１５からなる。穴２０、２１が環状ハット・ビームの中央に形成してあり、側方衝撃ガード・ビーム２２が直立するビーム部分１３、１５間に延びており、穴２０、２１の間の橋となっている。ビーム２２は、また、図示したように内向きのクラウンを有する開いた輪郭を持っていてもよいが、スポット溶接によって留めたカバーを持っていてもよい。ビームは、別の横断面を持っていてもよく、たとえばダブル・ハット輪郭を有し、車両内部に向いた開放側面を持っていてもよい。ハット・ビーム１３〜１６の種々の部分は種々の輪郭を持っていてもよく、いくつかの部分は、たとえばダブル・ハットであってもよい。
【０００８】
シートメタルからなる外側パネル２８が図５、６に示してある。この外側パネルは、ハット・ビーム部分１３、１５、１６の外側の側フランジ１７まわりに折り曲げてあり、この折り曲げ部のところで接着してある。側方衝撃ガード・ビーム２２ならびに支持フレームの他の部分は外側パネルの直ぐ隣にある。すなわち、衝撃ガードは乗員からできるだけ遠くにある。これは有利なことである。
【０００９】
図３はフレームの前端側部、すなわち、直立するハット・ビーム１３を示しており、図４は後端側部、すなわち、直立するハット・ビーム１５を示している。これらの図ならびに図１、２からわかるように、直立するハット・ビーム１３は、前方に、中間部分２５よりも幅が広い２つの部分２３、２４を有し、これらの部分２３、２４は車両の内部にさらに延びている。これらの広くなった部分２３、２４は、図３でわかるように、ヒンジを留めるための穴２６、２７を有する。
【００１０】
後方の直立するハット・ビーム１５は、その中間のところに部分２８を有し、この部分は、内方へ湾曲し、ビームの他の部分よりも車両内へさらに延びている。側方衝撃ガード・ビーム２２の後端がこの部分２８のところでビーム１５と結合し、その前端が広くなった部分２３の直ぐ下の上方ヒンジのための領域のところで直立するビーム１３と結合している。その結果、衝撃ガード・ビームが後方へ傾斜することになる。
【００１１】
図５は、図１の５−５線によって示すような、前方において直立するビーム１３の広くなった部分２４を通る断面を示している。この図にはピラー３０が示してあり、これはドアのヒンジ３１を担持する。ドアが前ドアであるときに、これはＡピラーとなる。点線３２は、２つの広くなった部分２３、２４間の領域における直立するビーム１３の輪郭を示している。広くなった部分２４の輪郭ならびに広くなった部分２３の輪郭はピラー３０と重なっているが、広くなった部分間のビームの輪郭は重なっていない。ピラー上にあるシール・ストリップ３５がドアの内側パネル３６をシールしている。ハット・ビーム１５が図示のように内方に湾曲した外面を持たず、重なり合う広くなった部分を有する場合には、形成上の観点から、前端が広くなった部分２３の下方で結合しているのと同じ方法で広くなった部分の下方で衝撃ガード・ビームの後端を結合すると有利であるかもしれない。
【００１２】
図６は、図１の６−６線によって示すように、直立するビーム１５の内側に湾曲した部分２８を通る断面を示している。この図において、ドアの背後にピラー３４が示してあるが、ドアが前ドアであるときにはこのピラーはＢピラーとなる。点線３３からわかるように、直立するハット・ビーム１５の輪郭はこのピラーと重なっているが、このビームの他の部分は重なっていない。
【００１３】
フレームの直立するハット・ビームが前後のピラーに重なる部分を有するために、ドアのフレームは、正面衝突の際に前部ピラーから後部ピラーへ力を伝達することもできる。これは、特に前ドアの場合に重要である。場合によっては、直立するハット・ビームのうち１つだけが隣接したピラーに重なっていれば充分かもしれない。たとえば、ロックの装着部を力の吸収に充分な強さに作るとよい。その場合、後部の直立するハット・ビームが後部ピラーに重なる必要はない。
【００１４】
オフセット・クラッシュの場合、 すべてのエネルギが片側だけで吸収されることになるので、長手方向の力が最大になる。衝撃ガード・ビーム２２の前端を高いところに結合してＡピラーの上部から力を吸収すると有利である。それ故、Ａピラーが図示のように後方へ傾斜していて側方衝撃ガードと直角に位置するようにすると有利である。
【００１５】
図７は、ドア全体を示している。内側パネル３６がフレーム１０上に装着してあり、このフレームと内側パネルとの間には突出するウィンドウ・フレームを有するウィンドウ構造が装着してある。バックミラー用のホルダは図示してないが、それがフレーム１０の一体部分となっていると適切である。内側パネル３６はフレームのハット・ビームに連結する側端部および底を有し、フレームおよび内側パネルが一緒になってドアの側端部および底を形成する。内側パネルは、また、ウィンドウ３８に連結する上縁も有する。適切には、ピラー上の図示しない手段と協働するロック３９のようなドア内側要素のすべておよびウィンドウ構造３７はフレームに予め装着して内側パネル３６を含むユニットを形成する。このユニット全体を内側パネルを貫くねじによってフレーム３０上に装着する。したがって、内側パネルが何かを支える必要はなくなり、プラスチックで作ることができ、ねじを覆うスナップ嵌合式トリムで覆えばよい。内側パネル３６は、深くすることができ、実際にドア全体の厚さを構成するドアの支持部分の代わりにドアの厚みの大部分を構成するようにすることができる。
【００１６】
このようにして、ドアの支持フレーム１０の非常に高い強度を得ることができる。その厚さはドアの半分の厚さより小さくてよい。フレームをドア全体の厚さと比較して薄くすることによって、フレームの形成が容易になり、したがって、非常に高い強度の鋼でフレームを製造できる。支持部分をより深く形成する在来のドアでは、より低い強度の鋼を使用しなければならない。
【００１７】
適切には、ドアのフレーム１０はプレス硬化法で形成する。すなわち、硬化可能な平らな鋼板の素材を、一体の側方衝撃ガード・ビームを有する支持フレームに熱間スタンプ加工し、このようにして形成したフレームを形成用ツール内にある間に硬化させるのである。次いで、ドアを組み立てるときに、外側パネルを支持フレームに取り付ける。
【００１８】
ドアのフレーム１０を比較的薄く作ることができるので、このフレームを高強度冷間形成用鋼で冷間形成できるが、その場合、プレス硬化法と同じほどの高強度を得ることはできない。プレス硬化法の場合、フレームの厚さにいくらか依存するが、１０００Ｎ／ｍｍ2を超える、または、少なくとも８００Ｎ／ｍｍ2の降伏強度を得ることができる。破断ひずみも、熱間スタンプ加工の場合よりも冷間形成の場合に小さくなる。比較的低い強度（たとえば、３５０Ｎ／ｍｍ2の降伏強度）を有する鋼で作ってある場合も、本発明による車両ドアは有利であるが、おそらく、５００Ｎ／ｍｍ2以上の降伏強度を有する冷間形成用鋼を使用することが可能であるかもしれない。
【００１９】
在来のドアよりも軽量であり、強くもあるドアを得ることに加えて、図示のドアの構造では、初期の組み立てがより容易かつより迅速となり、そして、ドアを点検修理のために分解し、再組み立てするのがより容易となる。すべての要素が支持フレームの内部に位置しているので、ドアのすべてのユニットに容易に手を伸ばすことができる。
【００２０】
ドアのフレームを薄く作ることができ、また、外側パネルに接近して位置させることができるのに加えて、なおピラーと若干重なっているために、このドア・フレームは、ＡピラーからＢピラーへ力を伝達するのに良く機能し、前部オフセット・クラッシュの際にドアが動かなくなるという危険が、在来の車両ドアに比べて、小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】内側斜め後ろから見たドアのフレームの斜視図である。
【図２】内側斜め前から見た図１のフレームを示している。
【図３】前から見た端面図である。
【図４】後から見た端面図である。
【図５】図１の矢印５〜５によって、示す断面図である。
【図６】図１の矢印６〜６によって、示す断面図である。
【図７】図１に示すフレーム上に構築した完成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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【国際調査報告】
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