(57)【要約】【課題】自動車衝突時の変形を効果的に抑制し、乗員の衝突安全性を高めるとともに補強構造の軽量化、簡易化を図ること。【解決手段】ドアアウタパネル１とドアインナパネル２を有する自動車用サイドドアの補強構造において、前記ドアアウタパネル１と前記インナパネル２の間にアルミニウム合金押出形材からなる補強部材４が配設されており、前記補強部材４は、前記ドアアウタパネル１側に位置するアウタパネル側補強部４a と前記ドアインナパネル２側に位置するインナパネル側補強部４bとが一体化されたものであり、同補強部材４には、窓ガラス通過用のスリット５が上下に貫通して設けられており、前記アウタパネル側補強部４aはドアアウタパネルに、前記インナパネル側補強部４bはドアインナパネルにそれぞれ接合されてなることを特徴とする自動車用サイドドアの補強構造。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドアアウタパネルとドアインナパネルを有する自動車用サイドドアの補強構造において、前記ドアアウタパネルと前記インナパネルの間にアルミニウム合金押出形材からなる補強部材が配設されており、前記補強部材は、前記ドアアウタパネル側に位置するアウタパネル側補強部と前記ドアインナパネル側に位置するインナパネル側補強部とが一体化されたものであり、同補強部材には、窓ガラス通過用のスリットが上下に貫通して設けられており、前記アウタパネル側補強部はドアアウタパネルに、前記インナパネル側補強部はドアインナパネルにそれぞれ接合されてなることを特徴とする自動車用サイドドアの補強構造。
【請求項２】
前記補強部材がサイドドアの幅方向に平行に配設されている請求項１に記載の自動車用サイドドアの補強構造。
【請求項３】
前記補強部材が中空部を有する請求項１又は２に記載の自動車用サイドドアの補強構造。
【請求項４】
前記中空部が前記補強部材のインナパネル側補強部に有する請求項３に記載の自動車用サイドドアの補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐衝突安全性を意図した自動車用ドアの補強構造、特に自動車用サイドドアの補強構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用サイドドアのドアアウタパネルとドアインナパネルで囲まれる内部には、ほぼ車両前後方向つまりサイドドアのほぼ平行方向にドアインナリインフォースやアウタリインフォース（リインフォース：補強部材）、ドアビームといった補強部材が配設される。これらの部材は，自動車が衝突したときのドアの変形を抑制することで乗員の安全、すなわち耐衝突安全性を図るためのものである。
【０００３】
このサイドドアの耐衝突安全性を意図した補強構造に関する公知技術は数多く存在するが、たとえば特許文献１〜３などがある。
【０００４】
特許文献１に記載の補強構造は、同文献の図１に示されるように、ドアのインナパネル及びアウタパネルの内部にドアビームなどを兼ねるハイドロフォーミング成形の可能な連続体をレーザーなどで溶接したものである。しかし、本従来例は、インナの補強部材とアウタの補強部材は独立した構造であるため、衝突時にインナ側とアウタ側の補強材が一体として変形しないことから耐衝突安全性が不十分である。また、矩形断面構造の補強部材をインナ補強部材同士、またはアウタ補強部材同士でそれぞれ接合しているものであるため、それぞれの部材を接合する工程が必要となる。
【０００５】
次に、特許文献２に記載の補強構造は、同文献の図１〜３に示されるように、インナパネル（又はアウタパネルの一方若しくは両方）に補強板を設け、この強度、剛性を上げるため補強板にビード部を形成したものである。本従来例も補強板はインナパネル（又はアウタパネル）の内面に接合されているが、インナの補強部材（補強板）とアウタの補強部材（補強板）は独立した構造であり、衝突時にインナ側とアウタ側の補強材が一体として変形することはなく、耐衝突安全性が不十分である。
【０００６】
また、特許文献３に記載の補強構造は、同文献の図２、図５に示されるように、単独で閉断面構造を有するベルトラインリインフォースとドア本体とで２つの以上の閉断面を形成するとともに、このリインフォースをドア本体の略全長に渡って配置したものである。  本従来例も前記文献記載のものと同様にベルトラインリインフォースはインナパネルに、アウタリインフォースはアウタパネルにそれぞれ接合（図５参照）されているものの、インナの補強部材（ベルトラインリインフォース）とアウタの補強部材（アウタリインフォース）とは独立した構造であり、連結されていない。従って、やはり衝突時にインナ側とアウタ側の補強材が一体として変形することはなく、耐衝突安全性が不十分である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１７２９３２号公報
【特許文献２】特開平１１−２５４９６８号公報
【特許文献３】特開２０００−７１７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来の自動車用サイドドアの補強構造の持つ問題を解消し、自動車衝突時の変形を効果的に抑制し、乗員の衝突安全性を高めるとともに補強構造の軽量化、簡易化を図ることをその課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、ドアアウタパネルとドアインナパネルを有する自動車用サイドドアの補強構造において、前記ドアアウタパネルと前記インナパネルの間にアルミニウム合金押出形材からなる補強部材が配設されており、前記補強部材は、前記ドアアウタパネル側に位置するアウタパネル側補強部と前記ドアインナパネル側に位置するインナパネル側補強部とが一体化されたものであり、同補強部材には、窓ガラス通過用のスリットが上下に貫通して設けられており、前記アウタパネル側補強部はドアアウタパネルに、前記インナパネル側補強部はドアインナパネルにそれぞれ接合されてなることを特徴とする自動車用サイドドアの補強構造である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記補強部材がサイドドアの幅方向に平行に配設されている請求項１に記載の自動車用サイドドアの補強構造である。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記補強部材が中空部を有する請求項１又は２に記載の自動車用サイドドアの補強構造である。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記中空部が前記補強部材のインナパネル側補強部に有する請求項３に記載の自動車用サイドドアの補強構造である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、アウタ側とインナ側の両補強部が連結、一体化された補強部材による自動車用サイドドアの補強構造とすることで、衝突時の車体の変形を効果的に抑制でき、衝突安全性が向上するとともに補強部材の軽量化、簡易化が可能となり、部品点数を削減することができ、コストを低減することができる。すなわち、本発明の前記一体化された補強部材は、自動車用サイドドアの補強構造として、自動車車体の前方側から車体後方側に向かって順次伝達される、車体前方からの衝突荷重の伝達経路に位置している。より具体的には、本発明の前記一体化された補強部材は、自動車車体の前方側にある車体構造部材であるサイドフレームなどから伝達される、車体前方の衝突荷重の車体伝達経路に位置している。このため、この衝突荷重に対する補強部材として機能し、衝突時の車体の変形を効果的に抑制でき、衝突安全性が向上する。
【００１４】
また、補強部材をアルミ合金押出形材製とすることで、ドアの形状に合わせた断面形状の選択の自由度が高い単体構造とすることができ、インナ側とアウタ側の補強部材を一体化するためのスポット溶接などの接合が不要であり、これによって補強部材の十分な強度、剛性を容易に発揮することができる。
【００１５】
さらに、同押出形材を用いることで、補強部材にインナパネルやアウタパネルなどを接合するためのフランジ部や、同パネルの内面形状や他部材の形状に合わせたつぶし加工部なども簡単に形成することができるから接合、配設作業を効率的に実施することができる。
【００１６】
また、補強部材に中空部を有する構造とすることで、軽量化を維持しつつ補強部材の強度、剛性を高め、より衝突時の安全性を向上させることができる。
【００１７】
加えて、補強部材に窓ガラス通過用のスリットが上下に貫通して設けた構造とすることで窓の昇降時の干渉を回避することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態１を示すサイドドアの従断面説明図。
【図２】同実施形態１の平面視横断面説明図。
【図３】本発明の実施形態２を示すサイドドアの従断面説明図。
【図４】同実施形態２の斜視説明図。
【図５】本発明の実施形態３を示すサイドドアの従断面説明図。
【図６】同実施形態３の斜視説明図。
【図７】本発明の実施形態４を示すサイドドアの従断面説明図。
【図８】同実施形態４の斜視説明図。
【図９】本発明の実施形態５を示すサイドドアの従断面説明図。
【図１０】本発明の実施形態６を示すサイドドアの従断面説明図。
【図１１】本発明の実施形態７を示すサイドドアの従断面説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を添付図面に示す実施形態などを中心に詳述する。
【００２０】
（実施形態１）
本実施形態を図１、２により説明すると、自動車用サイドドアは車外側のドアアウタパネル１（以下、アウタパネルと略称）車内側のドアインナパネル２（以下、インナパネルと略称）を有し、それらの中間の位地に窓ガラス３を有している。そして、アウタパネル１とインナパネル２の間に、ドア補強のため、補強部材４がドアの幅方向（車長方向）に平行に伸びた状態で、その全長に亘り配設されている。この補強部材４は、アルミニウム合金押出形材からなる断面（縦断面）が略H状を呈し、そのアウタパネル１側の補強部４aとインナパネル２側の補強部４bが連結部cを介して連結、一体化された単体構造のものである。アウタパネル１側の補強部４a及びインナパネル２側の補強部４bにはそれぞれ上下端部にパネルの内面形状に合わせて形成されたフランジ部ｆを有し、補強部材４はこれらフランジ部fを介してアウタパネル１及びインナパネル２に溶接（スポット、ＭＩＧ、ＴＩＧ、レーザなど公知、汎用の適宜の溶接手段）、機械的接合（ボルト、リベットなどによる）、公知あるいは市販、汎用される接着剤などの接合手段により接合、固定されている。なお、この接合、固定部は図１において矩形の塗潰し部で表示される（以下、他の実施形態の図においても同じ）。また、補強部材４の補強部４aと補強部４bを連結している連結部cの中央部には、窓ガラス３の幅、厚みに対応させて窓ガラス３の昇降を可能とする窓ガラス通過用のスリット５が、その上下に貫通した状態で、ドアの幅方向に平行に設けられている。
【００２１】
この実施形態１は補強部材４が中空部を有さない、いわゆるソリッドタイプの例である。以下、補強部材４が中空部有する中空タイプの実施形態について説明する。
【００２２】
（実施形態２）
本実施形態２を図３、４により説明する。アウタパネル１とインナパネル２の間には、実施形態１と同様にアルミニウム合金押出形材からなる補強部材４がドアの幅方向（車長方向）に平行に伸びた状態でその全長に亘って配設されている。この補強部材４はやはりアウタパネル１側の補強部４aとインナパネル２側の補強部４bが連結部cを介して連結、一体化された単体構造のものであるが、インナパネル２側の補強部４bが中空部ｓを有している点で前実施形態とは異なる。すなわち、インナパネル２側の補強部４bは断面が矩形状で、補強リブrにより上下に仕切られた二つの中空部sを備えている。一方、アウタパネル１側の補強部４aはソリッド構造で、断面が横向きの台形状呈し、その上下端部にパネルの内面形状に合わせて形成されたフランジ部ｆを有している。補強部材４は、補強部４aのフランジ部f、補強部４bのインナ側側壁面介をそれぞれ介してアウタパネル１及びインナパネル２に前記接合手段により接合、固定されている。５は前記実施形態１と同じようにして補強部材４の両補強部a、bを連結している中央部に貫通して設けられた窓ガラス通過用のスリットである。
【００２３】
この実施形態によれば、連結、一体化された補強部材４の車内側のインナパネル２側に位置する補強部bに、補強リブrによりに仕切られた二つの中空部sを有する構造となっているため、前実施形態１に比べ、乗員側の補強部bの強度、剛性を特に高めることができ、より衝突安全性を向上させることができる。
【００２４】
（実施形態３）
本実施形態を図５、６により前実施形態２との相違点を中心に説明する。アウタパネル１とインナパネル２の間に配設された補強部材４はその全体の断面が矩形状を呈したボックス体である。この補強部材４はインナパネル２側の補強部４bのみならず、アウタパネル１側の補強部４aにも中空部sを有している。すなわち、インナパネル２側の補強部４bには前実施形態と同じく、上下に補強リブrによりに仕切られた二つの中空部sを備えている一方、アウタパネル１側の補強部４aは、単一の大きな中空部sを有し、この中空部sは中央部の窓ガラス３の位置よりも少しインナパネル２側に入り込んで、形成され、インナパネル側の二つの中空部と隣接した状態で、両補強部４a、４bが一体化されている。補強部材４は、補強部４aのアウタ側の側壁面、補強部４bのインナ側の側壁面をそれぞれを介してアウタパネル１及びインナパネル２に接合手段により接合、固定されている。また、アウタパネル１側の補強部４aの上壁及び下壁には窓ガラス３の昇降に合わせた位置にそれぞれ貫通する窓ガラス通過用のスリットが設けられている。
【００２５】
この実施形態によれば、一体化された補強部材４の車外側のアウタパネル１側に位置する補強部４aと、車内側のインナパネル２側に位置する補強部bの両方に中空部を有する構造となっているため、前実施形態２に比べ、補強部材４の強度、剛性を全体的にさらに高めることができ、一層衝突安全性を向上させることができる。
【００２６】
（実施形態４）
本実施形態４を図７、８により説明する。この実施形態の補強材４もアウタパネル１側の補強部４aと、インナパネル２側の補強部bの両方に中空部を有する。同補強材４はアウタ、インナの両側に単一の中空部ｓを備えており、これらがその高さ方向の中間部で板状の連結部cを介して連結、一体化された断面が略H状を有したものである。補強部４aのアウタ側の上壁部はアウタパネル１の上部の内面形状に合わせて、また補強部４bのインナ側の上壁部はインナパネル１の上部の内面形状に合わせて、それぞれ曲線形状を有している。両補強部４a、４bの板状の連結部には窓ガラス通過用のスリット５が貫通して設けられている。
【００２７】
この実施形態によれば、実施形態１、２に比べ、補強部材４の強度、剛性を高めることができ、より衝突安全性を向上させることができるとともに、実施形態３とは異なり、窓ガラス３の位置に対応する連結部cが板状であり、中空部になっていないため窓ガラス通過用のスリットを一箇所（１枚の板）に設ければ良く、加工作業が容易である。
【００２８】
（実施形態５〜７）
その他の実施形態について図９〜１１により説明する。実施形態５（図９）は、前実施形態４において補強部材４のインナパネル２側の補強部bが補強リブrによりに上下に仕切られた二つの中空部sを有し、また、両補強部４a、４bの連結部cをその下端部に位置させた例である。
【００２９】
実施形態６（図１０）は、補強部材４がその全体の断面が略矩形状を呈したボックス体であり、両側の補強部a、bにそれぞれ中空部sを有するとともに、さらに窓ガラス３を中心とした両補強部a、bの中間部にも中空部sを有し、ドア厚み方向（車幅方向）に三つの中空部が連続して構成された例である。この中間部の中空部は、補強部a、ｂにおける上下の連結部ｃによって形成されたものである。５は上下の連結部ｃに設けられた窓ガラス通過用のスリットである。
【００３０】
実施形態７（図１１）は、補強材が、アウタパネル１側の補強部４aと、インナパネル２側の補強部bの両方にそれぞれ断面が矩形状中空部を有し、また、両補強部４a、４bの連結部cをその下端部に位置させたことに加えて、両補強部４a、４bの上下端部にそれぞれアウタパネル１及びインナパネル２の内面形状に合わせて形成されたフランジ部ｆを有する例である。
【００３１】
以上の本発明実施形態によれば、アウタ側とインナ側の両補強部が連結、一体化された自動車用サイドドアの補強構造として、車体衝突時の車体の変形を効果的に抑制でき、衝突安全性が向上する。すなわち、自動車車体の前方側にある車体構造部材であるサイドフレームなどから伝達される、車体前方の衝突荷重の車体伝達経路に位置し、この衝突荷重に対する補強部材として機能し、衝突時の車体の変形を効果的に抑制でき、衝突安全性を向上させることができる。また、補強部材の軽量化、簡易化が可能となり、部品点数を削減することができ、コストを低減することができる。なお、これら前記実施形態の説明では、本発明の代表的な実施形態について図面に基づき説明したが、本発明がこれらの実施形態に限定、制限されないことは言うまでもない。以下、本発明の広がりの観点からこれまで触れなかった変形形態や好ましい形態などにつき補足する。
【００３２】
本発明の補強構造の材料及びその加工品して適用されるアルミニウム合金押出形材について説明する。アルミニウム合金押出形材は軽量であるとともに、長手方向に亘る断面形状が均一であり、長尺材でも簡単に製造することができる。また、特に中空部を備えたアルミニウム合金押出形材は軸方向への圧縮力に対して強度、剛性が高く、座屈し難く、しかも変形に際しても均一に変形する特性がある。従って、サイドドアの補強部材として適用した場合、車体衝突時の変形荷重が大きく、該変形を効果的に抑制し、衝突安全性を高めることができる。
【００３３】
押出形材に用いられる材料としてのアルミニウム合金は比較的強度の高いJIS乃至AA規格でいう５０００系、６０００系、７０００系から選択することが好適である。これらのアルミニウム合金は、通常の熱間押出加工により、前記補強材として必要な、任意の均一な断面形状をその長手方向に亘って有する押出形材を比較的容易に製造できる。このため、先の実施形態で説明した様々な断面のサイドドアの補強部材に対応でき、補強部材の製造、調達面でも有利である。
【００３４】
また、上記アルミニウム合金は熱間押出加工後に調質（熱処理）や室温時効硬化復元処理を施すことにより強度、加工性などを所望の範囲に調整することができ補強構造の設計も容易である利点がある。例えば、上記室温時効硬化復元処理により優れた加工性を付与できることから、補強部材をアウタパネルやインナパネルに接合する際に補強部材側に接合のためのフランジ部をパネルの内面形状に合わせて加工、形成し易く、さらに接合フランジ部以外の場所の内面形状、あるいはパネル内部に配設されている他の部材、部品に対しても、接合面を確保したり、干渉を避けるため、それらの形状に合わせて該当箇所の外面をつぶし加工により適宜形状修正する際も容易である。
【００３５】
本発明の補強部材について、前記実施形態ではすべて単体構造の例であるが、アウタパネル側の補強部とインナパネル側の補強部が一体化されたたものであれば、両補強部を各々別の押出形材として製作し、再度ドアに補強部材として組み込む段階で両者を適当な接合手段により、連結、一体化することでも良い。
【００３６】
また、補強部材のドアパネルへの配設の仕方について、前記実施形態ではすべてドアの幅方向（車長方向）に平行に設けた例であるが、これに限らず斜め方向に設けても構わない。
【００３７】
また、同補強部材の中空部について、前記実施形態ではアウタパネル側補強部の中空部は一つ、インナパネル側補強部のそれは二つまで有する例を示したが、アウタパネル側補強部の中空部を二つ以上、インナパネル側補強部の中空部を三つ以上有する構造としても勿論良い。特に、インナパネル側補強部の単一中空部を複数の補強リブにより仕切って中空部の数を増加させると、補強リブの作用で車内側の補強部の強度、剛性が一層高くなり、乗員に対する衝突時の安全性が大きく向上するので軽量化を損なわない範囲で増加させることが望ましいと言える。
【００３８】
補強部材の断面形状についても前記実施形態示したものに制限されない。アウタパネル及びインナパネルとの接合、固定に支障などがない限り、適宜任意の形状を採用することが可能である。
【００３９】
中空部を形成する補強部すなわち押出中空型材の厚さは、その強度、剛性及び軽量化（重量増加）の両面を考慮すると１〜７ｍｍが好ましい。また、乗員に対する安全性をより確保する観点から、上記の範囲内でインナパネル側の中空型材の厚さをアウタパネル側のそれよりも相対的に大きくすることも有効である。
【００４０】
また、補強部材とアウタパネル及びインナパネル２の接合手段に関して、実施形態１のところで、溶接、機械的接合、接着剤など何れによる手段で良い旨を述べたが、アウタパネルとの接合については外観性（外観美）が問題となるため、接着剤などによる接合が推奨される。
【符号の説明】
【００４１】
１：ドアアウタパネル
２：ドアインナパネル
３：窓ガラス
４：補強部材
４a：アウタパネル側補強部
４b：インナパネル側補強部
５：スリット
ｓ：中空部
ｆ：フランジ部
ｃ：連結部
【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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