(57)【要約】本発明は、ボックス構造からなる自動車のドアの補強システムを提供する。本発明の補強システムを用いることによって、充分な剛性を維持し、搭乗者の最大限の安全性を維持しながら、外側パネルの厚さを減少させることが可能になる。本発明によるシステムは、僅かに湾曲した、概ね４辺形状の板の形の中央補強部材（２０）を主に含む。中央補強部材（２０）の第１端部（２２）と第２端部（２４）は、ドアのボックス構造（１）、またはドアのボックス構造（１）へ接続された側部補強部材（１０、３０）へ連結され、中央部（２６）は、外側パネルに近接して、望ましくは搭乗者の座席の高さに位置する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドアの２つの側端部（６、６′）の間において、上記ドアへ側部方向に連結するための、縦方向の形状の側部補強部材（１０）を含む、自動車のドアの補強部材において、第１端部（２２）と第２端部（２４）とを含む概ね４辺形状の板の形の中央補強部材（２０）を含み、上記側部補強部材（１０）は、上記中央補強部材（２０）の上記第１端部（２２）へ連結されることを特徴とする、自動車のドアの補強部材。
【請求項２】
上記中央補強部材（２０）は、上記第１端部（２２）と上記第２端部（２４）との間に中央部（２６）を有し、上記中央部（２６）は、湾曲した第１の平面を概ねなし、上記第１の平面は、上記第１端部（２２）と上記第２端部（２４）によって形成される第２の平面に対してずらされていることを特徴とする、請求項１に記載の自動車のドアの補強部材。
【請求項３】
上記ドアの２つの上記側端部（６、６′）の間において、上記ドアへ側部方向に連結するための、縦方向の形状の第２の側部補強部材（３０）を更に含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の自動車のドアの補強部材。
【請求項４】
上記第２の側部補強部材（３０）は、上記中央補強部材（２０）の上記第２端部（２４）に連結されることを特徴とする、請求項３に記載の自動車のドアの補強部材。
【請求項５】
ドアのボックス構造（１）と外側パネル（２）とを含む、自動車のドア構造において、第１端部（２２）と第２端部（２４）と、中央部（２６）とを含む、概ね４辺形状の板の形の中央補強部材（２０）を含み、上記中央部（２６）は上記外側パネル（２）へ連結され、上記第１端部（２２）と上記第２端部（２４）との２つの端部は、上記ボックス構造（１）へ連結されることを特徴とする、自動車のドア構造。
【請求項６】
上記中央補強部材（２０）の上記中央部（２６）は、柔軟な連結によって上記外側パネル（２）へ接続されることを特徴とする、請求項５に記載の自動車のドア構造。
【請求項７】
上記中央補強部材（２０）は、請求項１〜４のいずれかの１つに記載の上記補強部材の一部をなすことを特徴とする、請求項５または６に記載の自動車のドア構造。
【請求項８】
少なくとも１つの側部補強部材（１０、３０）が、溶接によって上記ボックス構造（１）へ連結されることを特徴とする、請求項７に記載の自動車のドア構造。
【請求項９】
サイドドアに使用され、上記中央補強部材（２０）は、上記自動車の座席の高さに位置決めされることを特徴とする、請求項５〜８のいずれかの１つに記載の自動車のドア構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車のドアの分野と、ドアの内部構造の強度に関する。
【０００２】
特に、本発明はドアの剛性に関し、本発明は、ドアの剛性とドアの柔軟性との間の関係を最適化することを可能にする、内部補強システムを対象とする。
【背景技術】
【０００３】
自動車のドア、主として、搭乗者の座席へのアクセスを可能にするサイドドアは、多くの機能部品を含み、通常は「ボックス」構造からなる。すなわち、ドアは一般に複雑な構造の内側のボックス構造と外側パネルとを含む。内側のボックス構造には、機能部品が連結され、一般にプラスティックで作られた内側パネルによって覆われる。外側パネルは、通常、外板を形成する金属板からなる。
【０００４】
自動車のドアの内側のボックス構造の内部の機能部品の間に、安全上の目的で、搭乗者に向けて「骨盤保護体」を設けることができる。「骨盤保護体」は、側方衝突の場合に搭乗者を保護する。また、ドアには、硬い中央の側方の梁の形を概ねなす、側部補強部材が通常設けられる。側部補強部材は、自動車の中への外部の物体が侵入するリスクを付随的に減少させることを可能にする。既知のドア構造は、例えば、ＥＰ−Ａ−１，１２９，８７４に記載されている。
【０００５】
また、重量は、自動車の製造における決定的な要素であり、ドアの外側パネルは、できるだけ薄い金属板で作られる。このため、一方では、比較的変形しやすいという事実によって、局部的な微小弾性曲げ変形が可能になる。しかしながら、他方では、使用される金属板が過度に薄くて軽いと、ドアが押されたり小さな衝撃を受けた際に、外側パネルは充分に抵抗することなく弾性範囲を超える。この場合、外観上の不具合のほかに、衝撃に対する弱い抵抗と、その結果生ずるボディの変形は、自動車の安全性に悪影響を及ぼす。
【特許文献１】ＥＰ−Ａ−１，１２９，８７４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の問題点を解消し、外板に対して薄くて軽い金属板の使用を可能にしながら、自動車のドアの外側パネルの充分な剛性を保証することを目的とする。
【０００７】
本発明は、ドアの剛性を高め、ボックス構造の安全性を保証するために、「骨盤保護体」型の部材を採用することを特に目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの観点においては、本発明は、中央補強部材を含むボックス構造からなるドアの構造に関する。中央補強部材は、サイドドアの中において、自動車の座席の高さに有利に位置する。これは、ドアに対する荷重は、特にこの高さで加えられ、この場所は自動車の搭乗者の安全に関して重要であるからである。
【０００９】
中央補強部材は、望ましくは金属からなり、湾曲した４辺形状をなす。中央補強部材は、第１端部と第２端部との間に中央部を有し、中央部は湾曲した第１の平面を概ねなし、第１の平面は、第１端部と第２端部とによって形成される第２の平面に対してずらされている。中央部は、ドアの外側パネルに近接して位置し、例えば接着またはマスチックによる接合のような、柔軟な連結によって外側パネルへ接続される。このようにして、中央補強部材は、外側パネルを裏打ちし、局部的な微小弾性曲げ変形の観点における良好な性能を可能にしながら、荷重に抵抗するための外側パネルの厚さを局部的に増加させることを可能にする。
【００１０】
中央補強部材の第１端部と第２端部との２つの端部は、全体としての構造の剛性を高めるために、ドアのボックス構造へ連結される。
【００１１】
中央補強部材の１端部は、例えば溶接によって、例えば対侵入補強部材である側部補強部材へ連結されることが望ましい。側部補強部材自身は、望ましくは溶接によって、ボックス構造へ連結される。
【００１２】
中央補強部材の他端部は、同じくドアのボックス構造へ連結された、第２の側部補強部材へ有利に連結することができる。
【００１３】
２つの側部補強部材も、外側パネルへ、特に接着によって、柔軟に連結することができる。
【００１４】
本発明の他の１つの観点においては、本発明は、上述したような、自動車のドアの剛性を高めるための補強部材に関する。特に、この補強部材は、少なくとも１つの側部補強部材と組み合わされる中央補強部材を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の特徴及び利点は、以下の説明を読み、非限定的な例として示す添付図面を参照することによって、よりよく理解されるであろう。
【００１６】
図１Ａ、図１Ｂは、本発明による補強システムを含むドアのための、ボックス構造と外側パネルを示す。
【００１７】
図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃは、本発明の望ましい実施の形態によるドアの、図１Ａに示すＡＡ（Ａ´Ａ´）、ＢＢ、ＣＣ軸に沿った模式断面図である。
【００１８】
以下の説明は、自動車の前部のサイドドアに関する。しかしながら、本発明による補強システムは、後部のサイドドアにも使用できることは明らかである。また、トランクの蓋にボックス構造が採用されている場合には、トランクの蓋にも使用できることは明らかである。
【００１９】
図１Ａと図１Ｂに部分的に示すように、本発明による補強システムを用いる自動車のドアは、外側パネル２と内側パネル（図示しない）によって覆われた、中央に位置するボックス構造１を含む。
【００２０】
ボックス構造１の内部構造は、組み込むことを要するさまざまな機能部品に応じて決められる。特に、開閉式の窓ガラス３が存在する場合は、全体としてＵ字状をなし、Ｕ字の分枝の間へこの窓ガラス３を引き込むことができる。また、例えば電気接続または電気制御装置を組付けるための取付部品４を配置することができる。通常スチールまたはアルミニウムで作られるボックス構造１の重量軽減のための切り抜き５も設けられる。
【００２１】
ボックス構造１は、内側パネル、外側パネル２と同様に、ドアの最終形状を定める形状を有する。特に、これらは、２つの側端部６、６′と下端部７、すなわちボックス構造の下部を有する。通常スチールまたはアルミニウムで作られる外側パネル２は、特に側端部６、６′と下端部７に沿って、嵌め込みと接着との少なくとも一方によって、ボックス構造１へ連結される。
【００２２】
ドアを横方向に補強し、外部の物体が自動車の中へ侵入する（例えば切り抜き５の箇所における外側パネル２の破断によって）リスクを減少させるために、側部補強部材１０が、ドアの側部方向に配置される。側部補強部材１０または対侵入補強部材は、通常スチールまたはアルミニウムで作られる、縦方向の形状の部材である。側部補強部材１０の厚さと幅は、重量と安全上の制約に応じて決定される。側部補強部材１０は、ドアの下端部７と平行に配置してもよいが、保護される領域を増加させるために、外側パネル２に対して斜め、すなわちは対角線状に配置すると有利である。
【００２３】
側部補強部材１０は、窓ガラス３の外側のドアの側、すなわち、外側パネル２に近接して配置される（図２Ａ参照）。側部補強部材１０は、ボックス構造１へ、例えば溶接によって、有利には、ボックス構造１と側部補強部材１０との間の接点１２、１２′の大部分において、リジッドに連結される。
【００２４】
側部補強部材１０は、外側パネル２の予期しない移動を制限し、接合部の応力を減少させるために、外側パネル２とも連結することが望ましい。この場合、この連結は「柔軟」な連結と呼ばれる。すなわち、例えば接着またはマスチックによる接合点である、接合点１４の間の側部補強部材１０と外側パネル２との間に、例えば数ミリメータ（１〜５ｍｍ）の僅かな間隙が維持される。
【００２５】
側部補強部材１０を設けても、接続にかかわらない、他の部品から離れた外側パネル２の大部分は、例えば１ｍｍ以下、例えば約０．７ｍｍの、薄い金属板の形のままである。特に、外部からの荷重がしばしば生じる、運転者または同乗者の座席の近傍に位置する領域は補強されない。
【００２６】
外側パネル２の金属板の厚さを最適化（すなわち減少）するために、本発明によれば、外側パネル２の剛性を局部的に強化することが提案される。このため、骨盤保護体型の中央補強部材２０が用いられる。
【００２７】
中央補強部材２０は、第１端部２２と第２端部２４との２つの端部と、中央部２６とを有する、全体が４辺形の板の形状をなす。これらの寸法は、ここでも自動車の型とボックス構造１の構成に応じて決められるが、安全上の決定的な役割を特に果たす自動車のドアの主支持領域、すなわち座席と対向して位置する領域を覆うと有利である。中央補強部材２０は、例えば、スチール、アルミニウムまたは熱弾性プラスティックから作られた、約１〜５ｍｍの厚さと、５０ｍｍと６００ｍｍの間の側部の長さを有する板である。
【００２８】
この板は、ドアの形状に適合するように湾曲していることのほかに、中央部が有利に変形される。すなわち、中央部２６は、望ましくは僅かに湾曲した第１の平面を形成し、この第１の平面は、第１端部２２と第２端部２４との２つの端部によって形成される、同じく通常僅かに湾曲した、第２の平面に対してずらされる（図２Ｂ参照）。２つの平面の間の距離は、特に、中央補強部材２０の厚さ、ドアの形状及びボックス構造の構成に応じて決められる。中央補強部材２０は、第１端部２２の箇所において、ボックス構造へ直接または間接的に連結される。この場合、第１端部２２を、例えば溶接によって、側部補強部材１０へ永久的に固定すると有利である。
【００２９】
中央補強部材２０の中央部２６は、外側パネル２の形状に整合して、外側パネル２に近接して位置する。すなわち、従来の骨盤保護体とは異なって、本発明による中央補強部材２０は、窓ガラス３の外側に位置する。外側パネル２の局部的な微小弾性曲げ変形を可能にするために、外側パネル２と中央補強部材２０の中央部２６との間に、１〜５ｍｍのオーダの間隙が維持される。中央部２６を、先に定義したような柔軟な連結、すなわち、離散した接着またはマスチックによる接合点２８によって、外側パネル２へ連結することが望ましい（図２Ｃ）。
【００３０】
中央補強部材２０の第２端部２４も、ボックス構造１へ連結される。この連結も間接的であることが望ましい。ベルト補強部材とも呼ばれる、上部の第２の側部補強部材３０を、側部補強部材１０と対称的に設けることができる。
【００３１】
例えば、第２の側部補強部材３０は、ドアの２つの側端部６、６′の間において、側部方向に、特に溶接によって、望ましくは窓ガラス３の直ぐ下で窓ガラス３の外側のボックス構造１の高さの箇所で、ボックス構造１へ連結することができる。この場合、第２の側部補強部材３０も、スチールまたはアルミニウムから作られた縦方向の梁である。望ましい１実施の形態によれば、中央補強部材２０の第２端部２４は、有利には溶接によって、第２の側部補強部材３０へ連結される。
【００３２】
側部補強部材１０と第２の側部補強部材３０は、対称的な役割を果たし（実際、ＡＡまたはＡ´Ａ´に沿う断面は、同じ図２Ａで模式的に表すことができる。）、中央補強部材２０を、逆に第２の側部補強部材３０のみへ連結することもでき、更に側部補強部材１０を有しないことも可能である。
【００３３】
本発明によれば、図２Ｂに模式的に示す衝撃Ｆを受けたときには、外側パネル２は、薄いけれども、搭乗者の高さにおいて、中央補強部材２０の中央部２６によって局部的に補強される。その構造のために、衝撃Ｆは、中央補強部材２０の局部的な変形によって緩和され、さらに中央補強部材２０は、その幾何的形状とその端部のボックス構造１への接続とによって、最初の形状及び位置へ戻ることができる。
【００３４】
また、ドアの把持領域、特に取手を、中央補強部材２０が存在している外側パネル２の領域に位置するように設けることができる。
【００３５】
このように、横方向衝撃を受けた場合の自動車の搭乗者を保護しながら、軽量で薄い外側パネル２を維持することが可能である。さらに、局部的な微小弾性曲げ変形を可能にするのに充分な弾性を維持しながら、ドアの外側部分の剛性が増加され、自動車の強度が改善される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【国際調査報告】
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