(57)【要約】【課題】ロッドを構成する部品点数を増やすことなく、側面衝突時にドアロック状態が解除されることを抑えることのできる車両のサイドドア構造を提供する。【解決手段】車両のサイドドアは、アウタパネルの車幅方向内側の面に設けられたハンドルベース４０や、ハンドルベース４０に設けられたベルクランク５０の回動によって車両上下方向に移動するロッド７０や、ロッド７０が下方に移動することによりサイドドアのドアロック状態を解除するロック機構９０を備えている。ハンドルベース４０には車幅方向内側に向かって斜め下方に傾斜した傾斜面４１が設けられており、ロッド７０には傾斜面４１に向かって屈曲した屈曲部７４が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のサイドドアの外板を構成するアウタパネルと、前記アウタパネルの車幅方向内側の面に設けられたハンドルベースと、前記ハンドルベースに回動可能に支持されたベルクランクと、前記ハンドルベースよりも車幅方向内側に配設された車両上下方向に延びる棒状の部材であって前記ベルクランクに連結されており前記ベルクランクの回動により車両上下方向に移動するロッドと、サイドドアが閉止された状態であるドアロック状態を維持するロック機構とを備えており、前記ロッドが下方に移動することにより前記ロック機構によるドアロック状態が解除される車両のサイドドア構造であって、
前記ハンドルベースには、車幅方向内側に向かって斜め下方に傾斜した傾斜面が設けられており、
前記ロッドには、前記傾斜面に向かって屈曲した屈曲部が設けられており、
車幅方向内側への前記アウタパネルの変形によって前記ハンドルベースが車幅方向内側へ変位することにより前記屈曲部が前記傾斜面に接触した状態において、前記屈曲部から前記傾斜面に作用する押圧力の作用方向と、前記押圧力の分力であって前記傾斜面に対して垂直な方向に作用する力の作用方向とがなす角度を「θ」とし、前記傾斜面の静止摩擦係数を「μ」としたときに、「ｔａｎθ＜μ」の条件式を満たすように前記傾斜面の傾斜角が設定されている
車両のサイドドア構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のサイドドア構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のサイドドアには、当該サイドドアが閉止された状態であるドアロック状態を維持するロック機構が設けられている。例えば特許文献１に記載のサイドドアは、外板を構成するアウタパネルと、アウタパネルの車幅方向内側（車室側）の面に設けられたハンドルベースと、ハンドルベースに設けられたベルクランクとを備えている。また、ハンドルベースよりも車幅方向内側に配設された車両上下方向に延びる棒状の部材であってベルクランクに連結されたロッドと、サイドドアのドアロック状態を維持するロック機構とを備えている。そして、ドアハンドルの操作によってベルクランクが回動してロッドが下方に移動することにより、ロック機構によるサイドドアのドアロック状態が解除される。
【０００３】
ここで、車両の側面に衝突荷重が加わる側面衝突時には、アウタパネルが車幅方向内側に変形することによりハンドルベースが車幅方向内側へ変位する。このように車幅方向内側へ変位したハンドルベースによってロッドが車幅方向内側へ押されると、ベルクランクが回動してロッドが下方に移動するおそれがあり、このようにしてロッドが下方に移動すると、ロック機構によって維持されているドアロック状態が解除されてしまうおそれがある。
【０００４】
こうした側面衝突時におけるドアロック状態の解除を防ぐために、特許文献２に記載のサイドドアでは、金属板を溶接してロッドに突出部を設けるとともに、アウタパネルのリインフォースメントには凹部を設けている。そして、車両の側面衝突時においてアウタパネルが車幅方向内側に変形すると、突出部が凹部に受け止められることによってロッドの下方への移動が阻止されるようになっており、これにより意図しないドアロック状態の解除を防ぐようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１３７８１０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３２０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献２に記載のサイドドアにおいて、車両の側面衝突時におけるドアロック状態の解除を防ぐためには、ロッドに溶接する金属板が必要になる。従って、そうした金属板を備えないロッドと比べてロッドを構成する部品点数が増加してしまう。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、ロッドを構成する部品点数を増やすことなく、側面衝突時にドアロック状態が解除されることを抑えることのできる車両のサイドドア構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する車両のサイドドア構造は、車両のサイドドアの外板を構成するアウタパネルと、前記アウタパネルの車幅方向内側の面に設けられたハンドルベースと、前記ハンドルベースに回動可能に支持されたベルクランクと、前記ハンドルベースよりも車幅方向内側に配設された車両上下方向に延びる棒状の部材であって前記ベルクランクに連結されており前記ベルクランクの回動により車両上下方向に移動するロッドと、車両のサイドドアが閉止された状態であるドアロック状態を維持するロック機構とを備えており、前記ロッドが下方に移動することにより前記ロック機構によるドアロック状態が解除される車両のサイドドア構造であって、前記ハンドルベースには、車幅方向内側に向かって斜め下方に傾斜した傾斜面が設けられており、前記ロッドには、前記傾斜面に向かって屈曲した屈曲部が設けられており、車幅方向内側への前記アウタパネルの変形によって前記ハンドルベースが車幅方向内側へ変位することにより前記屈曲部が前記傾斜面に接触した状態において、前記屈曲部から前記傾斜面に作用する押圧力の作用方向と、前記押圧力の分力であって前記傾斜面に対して垂直な方向に作用する力の作用方向とがなす角度を「θ」とし、前記傾斜面の静止摩擦係数を「μ」としたときに、「ｔａｎθ＜μ」の条件式を満たすように前記傾斜面の傾斜角が設定されている。
【０００９】
車幅方向内側へのアウタパネルの変形によって上記ハンドルベースが車幅方向内側へ変位することにより上記屈曲部が上記傾斜面に接触した状態において、傾斜面に接触している屈曲部と傾斜面との間に働く最大静止摩擦力を「Ｍ」とする。また、傾斜面に対して平行な方向に働く力であって、傾斜面に接触している屈曲部を傾斜面に沿って下方に滑らせるように作用する力を「Ｆ２」とすると、この力Ｆ２が最大静止摩擦力Ｍよりも小さいことを示す条件式「Ｆ２＜Ｍ」を満たせば、傾斜面に接触している屈曲部が傾斜面に沿って下方に滑ることが抑えられるようになり、これによりロッドが下方に移動してドアロック状態が解除されてしまうことを抑えることができる。
【００１０】
ここで、屈曲部から傾斜面に作用する押圧力を「Ｆ」とし、また、押圧力Ｆの分力であって傾斜面に対して垂直方向に作用する力を「Ｆ１」とする。そして、押圧力Ｆの作用方向と分力Ｆ１の作用方向とがなす角度を「θ」とすると、分力Ｆ１は「Ｆ１＝Ｆ・ｃｏｓθ」で表すことができる。また、上記力Ｆ２は、押圧力Ｆの分力であって傾斜面に対して平行な方向に作用する力であるため、この分力Ｆ２は「Ｆ２＝Ｆ・ｓｉｎθ」で表すことができる。また、傾斜面４１の静止摩擦係数を「μ」とすると、最大静止摩擦力Ｍは「Ｍ＝μ・Ｆ１」で表すことができるため、「Ｍ＝μ・Ｆ・ｃｏｓθ」で表すことができる。従って、上記条件式「Ｆ２＜Ｍ」は、「Ｆ・ｓｉｎθ＜μ・Ｆ・ｃｏｓθ」という条件式に変形することができ、この式をさらに変形すると「ｔａｎθ＜μ」になる。
【００１１】
そこで同構成では、「ｔａｎθ＜μ」で表される条件式を満たすように傾斜面の傾斜角を設定するようにしている。そのため、車幅方向内側へのアウタパネルの変形によってハンドルベースが車幅方向内側へ変位することにより、ロッドの屈曲部がハンドルベースの傾斜面に接触すると、屈曲部と傾斜面との間に働く静止摩擦力によって、下方へのロッドの移動が抑えられるようになり、これによりドアロック状態が解除されることを抑えることができる。ここで、同構成では、ロッドを曲げることによって上記屈曲部を設けているため、ロッドに新たな部品を追加することなく、つまりロッドを構成する部品点数を増やすことなく、側面衝突時にドアロック状態が解除されることを抑えることができるようになる。
【００１２】
また、上述した従来のように、金属板をロッドに溶接する場合には、金属板を備えないロッドと異なり、金属板を溶接する工程が必要になるが、同構成のロッドにはそうした金属板が不要なため、金属板の溶接工程が不要になり、ロッドの製造工程を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態の車両のサイドドア構造が適用された車両の部分側面図。
【図２】同実施形態のハンドルベース周辺の構造を車室側から見た斜視図。
【図３】図１の３−３線に沿ったサイドドアの断面図。
【図４】側面衝突時における図１の３−３線に沿ったサイドドアの断面図。
【図５】同実施形態の傾斜面に作用する力を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、車両のサイドドア構造の一実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。
なお、各図において、車両前方を矢印ＦＲ、車両後方を矢印ＲＲ、車両上方を矢印ＵＰ、車両下方を矢印ＤＮで示す。また、車幅方向において車両内側の方向を矢印ＩＮ、車幅方向において車両外側の方向を矢印ＯＵＴで示す。
【００１５】
図１に示すように、車両１０の側面には、車両１０の前席側に設けられた乗員乗降用のドア開口部を開閉するフロントサイドドア２０（以下、サイドドア２０という）が設けられている。なお、車両１０の側面には、車両１０の後席側に設けられた乗員乗降用のドア開口部を開閉するリヤサイドドアも設けられている。
【００１６】
サイドドア２０には、同サイドドア２０が閉止された状態であるドアロック状態を維持するロック機構９０が設けられている。
また、サイドドア２０は、当該サイドドア２０の外板を構成するアウタパネル２２を備えている。このアウタパネル２２の車幅方向外側におけるベルトラインの下方には、ドアハンドル３０が設けられている。ドアハンドル３０は、車幅方向に揺動可能に支持されている。そして、ドアハンドル３０を車幅方向外側に揺動させることにより、上記ロック機構によって維持されるサイドドア２０のドアロック状態は解除されて、サイドドア２０は開放可能な状態になる。
【００１７】
図２に示すように、アウタパネル２２の車幅方向内側の面には、ハンドルベース４０が組み付けられている。ハンドルベース４０における車幅方向内側の面には、車幅方向内側に向かって斜め下方に傾斜した傾斜面４１が一体形成されている。また、ハンドルベース４０には、ベルクランク５０が組み付けられている。
【００１８】
ベルクランク５０は、ドアハンドル３０に設けられた爪部が係合する係合部５２や、車両前後方向に延びておりハンドルベース４０に設けられた軸受部に支持される回動軸５１が設けられており、この回動軸５１を中心にしてベルクランク５０は回動可能に支持されている。また、回動軸５１の外周には、ドアロック状態が維持される方向にベルクランク５０を付勢するスプリング６０が設けられている。
【００１９】
ベルクランク５０には、車両上下方向に延びる棒状のロッド７０が連結されている。ロッド７０は、ハンドルベース４０よりも車幅方向内側に配設されている。ロッド７０には、上記傾斜面４１に向かって屈曲した屈曲部７４が設けられている。
【００２０】
ロッド７０の上端部７１は、ベルクランク５０に設けられた孔に挿入されており、これにより上端部７１はベルクランク５０において回動可能に支持されている。そして、ベルクランク５０の回動により、ロッド７０は車両上下方向に移動する。例えば、ベルクランク５０に連結されたロッド７０の上端部７１が車両上方へ移動する方向にベルクランク５０が回動すると、ロッド７０は車両上方に移動する。一方、前記上端部７１が車両下方へ移動する方向にベルクランク５０が回動すると、ロッド７０は車両下方に移動する。
【００２１】
ロッド７０の下端部７２は、ドアロックオープンレバー８０に連結されている。このドアロックオープンレバー８０はロッド７０の上下動に伴って車両上下方向に回動する部材であって、ロッド７０が車両下方に移動するとドアロックオープンレバー８０は車両下方に向かって回動する。一方、ロッド７０が車両上方に移動するとドアロックオープンレバー８０は車両上方に向かって回動する。
【００２２】
ドアロックオープンレバー８０は、上記ロック機構９０に接続されている。ドアロックオープンレバー８０が車両下方に回動すると、ロック機構９０によって維持されていたドアロック状態は解除される。
【００２３】
図３に示すように、ドアハンドル３０が車幅方向外側に揺動されると、ドアハンドル３０の爪部３１が車幅方向外側に移動する。車幅方向外側に爪部３１が移動すると、この爪部３１が係合しているベルクランク５０の係合部５２が車幅方向外側に向かって引き込まれるため、ロッド７０の上端部７１が車両下方へ移動する方向（図３に示す矢印Ｒ方向）にベルクランク５０は回動する。ベルクランク５０が矢印Ｒ方向に回動すると、ロッド７０は車両下方（図３に示す矢印Ｂ方向）に向かって移動することにより、ドアロックオープンレバー８０は車両下方（図３に示す矢印Ｌ方向）に回動する。このドアロックオープンレバー８０の回動により、ロック機構９０によるサイドドア２０のドアロック状態が解除される。
【００２４】
他方、図４に示すように、ロック機構９０によってドアロック状態が維持されている状況下において、車両の側面衝突が発生すると、アウタパネル２２には同アウタパネル２２を車幅方向内側に変形させる力Ｅが加わる。そして、車幅方向内側へのアウタパネル２２の変形が生じると、ハンドルベース４０は車幅方向内側へ変位するため、ロッド７０の屈曲部７４がハンドルベース４０の傾斜面４１に接触する。このようにして屈曲部７４が傾斜面４１に接触するため、ドアロック状態が解除される方向（図４に示す矢印Ｒ方向）にベルクランク５０が回動しようとしても、ロッド７０は車両下方（図４に示す矢印Ｂ方向）に移動しにくくなるため、ロック機構９０によるドアロック状態が維持されやすくなる。
【００２５】
このように上記サイドドア構造では、車両の側面衝突時において、屈曲部７４と傾斜面４１とが接触することにより、車両下方へのロッド７０の移動を抑えるようにしているが、傾斜面４１に接触した屈曲部７４が傾斜面４１に沿って下方に滑ってしまうと、ロッド７０が車両下方に移動してしまい、ドアロック状態が解除されるおそれがある。そこで、本実施形態では、傾斜面４１に接触した屈曲部７４が傾斜面４１に沿って下方に滑ることを抑えるために、以下に説明する条件式を満たすように傾斜面４１の傾斜角を設定している。
【００２６】
図５は、車幅方向内側へのアウタパネル２２の変形によってハンドルベース４０が車幅方向内側へ変位することにより、屈曲部７４が傾斜面４１に接触している状態を示している。なお、図５では、屈曲部７４と傾斜面４１とが接触している接触箇所を「Ｓ」で示している。
【００２７】
この図５に示すように、傾斜面４１に接触している屈曲部７４と傾斜面４１との間に働く最大静止摩擦力を「Ｍ」とする。また、傾斜面４１に対して平行な方向に働く力であって、傾斜面４１に接触している屈曲部７４を傾斜面４１に沿って下方に滑らせるように作用する力を「Ｆ２」とする。この力Ｆ２が最大静止摩擦力Ｍよりも小さければ、つまり次の条件式「Ｆ２＜Ｍ」を満たせば、傾斜面４１に接触している屈曲部７４が傾斜面４１に沿って下方に滑ることを抑えることが可能になり、これによりロッド７０が下方に移動してドアロック状態が解除されることを抑えることができる。
【００２８】
ここで、側面衝突時において、ドアロック状態が解除される方向（先の図４に示す矢印Ｒ方向）にベルクランク５０を回動させる力がベルクランク５０に作用すると、ロッド７０を下方に移動させる力が当該ロッド７０に作用するため、接触箇所Ｓにおいて屈曲部７４は傾斜面４１を押圧する。このように屈曲部７４から傾斜面４１に作用する押圧力を「Ｆ」とする。また、押圧力Ｆの分力であって傾斜面４１に対して垂直な方向に作用する力を「Ｆ１」とする。そして、押圧力Ｆの作用方向と分力Ｆ１の作用方向とがなす角度を「θ」とすると、分力Ｆ１は次式１で表すことができる。
【００２９】
Ｆ１＝Ｆ・ｃｏｓθ  …（１）
また、上記力Ｆ２は、押圧力Ｆの分力であって傾斜面４１に対して平行な方向に作用する力であるため、この分力Ｆ２は次式２で表すことができる。
【００３０】
Ｆ２＝Ｆ・ｓｉｎθ  …（２）
また、傾斜面４１の静止摩擦係数を「μ」とすると、最大静止摩擦力Ｍは次式３で表すことができる。
【００３１】
Ｍ＝μ・Ｆ１  …（３）
上記式３の「Ｍ＝μ・Ｆ１」に、上記式１の「Ｆ１＝Ｆ・ｃｏｓθ」を代入すると、最大静止摩擦力Ｍは次式４で表すことができる。
【００３２】
Ｍ＝μ・Ｆ・ｃｏｓθ  …（４）
上記条件式「Ｆ２＜Ｍ」に、上記式２の「Ｆ２＝Ｆ・ｓｉｎθ」及び上記式４の「Ｍ＝μ・Ｆ・ｃｏｓθ」を代入すると、上記条件式「Ｆ２＜Ｍ」は次式４に変形することができる。
【００３３】
Ｆ・ｓｉｎθ＜μ・Ｆ・ｃｏｓθ  …（５）
上記式５の両辺に「１／Ｆ」及び「１／ｃｏｓθ」を乗ずると、式５は次式６に変形することができる。
【００３４】
（ｓｉｎθ／ｃｏｓθ）＜μ  …（６）
そして、「（ｓｉｎθ／ｃｏｓθ）＝ｔａｎθ」であるため、式６は次式７に変形することができる。
【００３５】
ｔａｎθ＜μ  …（７）
従って、この式７を満たすようにすれば、上記条件式「Ｆ２＜Ｍ」は満たされることになり、上述した傾斜面４１における屈曲部７４の滑りは抑えることができる。
【００３６】
ここで、先の図５に示すように、傾斜面４１の車両上下方向における上部に繋がるハンドルベース４０の面を、傾斜面４１に対する基準面４２とする。そして、この基準面４２に平行な面と傾斜面４１とがなす角度を傾斜面４１の傾斜角θａとしたときに、この傾斜角θａの大きさに応じて上記角度θも変化するため、上述した「ｔａｎθ」の値も変化する。
【００３７】
そこで、本実施形態では、上記式７で表される条件式である「ｔａｎθ＜μ」を満たすように傾斜面４１の傾斜角θａを設定している。そのため、車幅方向内側へのアウタパネル２２の変形によってハンドルベース４０が車幅方向内側へ変位してロッド７０の屈曲部７４がハンドルベース４０の傾斜面４１に接触すると、たとえベルクランク５０が回動しようとしても、屈曲部７４と傾斜面４１との間に働く静止摩擦力によってロッド７０の下方への移動は抑えられる。従って、ドアロック状態が解除されることを抑えることができる。
【００３８】
以上、説明した本実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
（１）ハンドルベース４０には、車幅方向内側に向かって斜め下方に傾斜した傾斜面４１を設けている。また、ロッド７０には、傾斜面４１に向かって屈曲した屈曲された屈曲部７４を設けている。そして、上述した「ｔａｎθ＜μ」の条件式を満たすように傾斜面４１の傾斜角θａが設定されている。そのため、側面衝突時にドアロック状態が解除されることを抑えることができる。
【００３９】
（２）ロッド７０を曲げることにより上記屈曲部７４を設けているため、ロッド７０に新たな部品を追加することなく、つまりロッド７０を構成する部品点数を増やすことなく、側面衝突時にドアロック状態が解除されることを抑えることができる。
【００４０】
（３）また、従来のように、金属板をロッドに溶接する場合には、金属板を備えないロッドと異なり、金属板を溶接する工程が必要になる。この点、本実施形態のロッド７０には、そうした金属板が不要なため、金属板の溶接工程が不要になり、ロッドの製造工程を減らすことができる。
【００４１】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・ハンドルベース４０に傾斜面４１を一体形成するようにした。この他、傾斜面４１を備えた部材をハンドルベース４０に組み付けるようにしてもよい。
【００４２】
・上記実施形態で説明したサイドドア構造は、車両のリヤサイドドアにも適用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０…車両、２０…フロントサイドドア（サイドドア）、２２…アウタパネル、３０…ドアハンドル、３１…爪部、４０…ハンドルベース、４１…傾斜面、４２…基準面、５０…ベルクランク、５１…回動軸、５２…係合部、６０…スプリング、７０…ロッド、７１…上端部、７２…下端部、７４…屈曲部、８０…ドアロックオープンレバー、９０…ロック機構。
【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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