(57)【要約】【課題】ドアビームの断面積を増加させずとも、自動車事故での側面衝突時に衝突荷重が作用した場合に、ブラケットが変形せずドアビームによって十分に衝撃を吸収することができるドアビームの取付構造を提供することを課題とする。【解決手段】ドアビーム１をドアパネル５のインナーパネル３に取り付けるブラケット２が、ドアビーム１の端部に接合するドアビーム接合片２ａと、インナーパネル３の折曲片３ａに接合するインナーパネル接合片２ｂと、ドアビーム接合片２ａとインナーパネル接合片２ｂに略直交するように両者に連接される補強片２ｃとより構成され、インナーパネル接合片２ｂは、インナーパネル３の折曲片３ａに沿って車体幅方向内側に向いている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも車体の前後方向両端部に折曲片が形成されたインナーパネルの前記折曲片とアウターパネルの端部を互いに接合して構成され、その内部に空間が形成された自動車のドアパネルと、そのドアパネル内部の空間に架設される長尺のドアビームと、そのドアビームの端部を前記インナーパネルの折曲片に取り付けるブラケットよりなるドアビームの取付構造において、
前記ブラケットが、前記ドアビームの端部に接合するドアビーム接合片と、前記インナーパネルの折曲片に接合するインナーパネル接合片と、ドアビーム接合片とインナーパネル接合片に略直交するように両者に連接される補強片とより構成され、
前記インナーパネル接合片は、前記インナーパネルの折曲片に沿って車体幅方向内側に向いている
ことを特徴とするドアビームの取付構造。
【請求項２】
前記補強片は、前記ドアビーム接合片とインナーパネル接合片の一側端縁を連接することを特徴とする請求項１記載のドアビームの取付構造。
【請求項３】
前記補強片は二枚あり、前記ドアビーム接合片とインナーパネル接合片の両側端縁を夫々連接することを特徴とする請求項１記載のドアビームの取付構造。
【請求項４】
前記補強片を、前記インナーパネルの下面の折曲片に接合することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のドアビームの取付構造。
【請求項５】
ドアビームは、前記ドアパネル内部の空間内でアウターパネル側に寄って配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のドアビームの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車事故での側面衝突時に衝撃を吸収して乗員を保護するために自動車ドアの内部に設けられるドアビームの取付構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の側面を構成するパネル構造体には、側面からの衝突時の安全性を向上させるため、側面衝突による荷重を受けてもあまり屈曲せず、車室内側への変形量を低減するような構造が要求されている。
【０００３】
この自動車の側面を構成するパネル構造体のうち、ドアパネルは、鋼板或いはアルミニウム板などの圧延板材をプレス成形したインナーパネルとアウターパネルの端部を互いに接合してその内部に空間を形成して構成されている。その内部の空間内には、側面衝突における衝突荷重を受け持ち、且つ、車室内側へのドアパネルの屈曲変形を極力防止するために、ドアビームと呼ばれる長尺棒状の補強部材を設けることが多い。
【０００４】
このドアビームは、車体の前後方向に略水平に配置されると共に、その端部をインナーパネルと接合して取り付けられている。一般的には、ドアビームの端部にブラケットを接合し、そのブラケットを介してインナーパネルに接合されることが多く、その構成は、例えば、特許文献１、２、３等にも開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２７７８５２号公報
【特許文献２】特開平９−１２２７４５号公報
【特許文献３】特開平９−１７５１８０号公報
【０００５】
近年、側面衝突基準の更なる強化が必要となっており、このドアビーム自体も従来より高い曲げ強度が求められると共に、車室内部への進入量を減らすために、より高い剛性を併せ持つことが要求されるようになってきた。ドアビームの曲げ強度と曲げ剛性を高めるためには、一般的に以下のような手段がある。
（１）素材の高強度化による曲げ強度向上
（２）断面外寸増加による曲げ強度及び曲げ剛性向上
（３）断面を構成する各部の肉厚増加による曲げ強度及び曲げ剛性向上
【０００６】
このうち、素材の高強度化に関しては、鋼板の場合には高強度ハイテンの適用、アルミニウム材料の場合にはＪＩＳ７０００系アルミニウム合金材の適用が既に実施されており、これ以上の素材の高強度化は難しい状況になってきている。また、断面外寸及び肉厚の増加は、断面積が増加するために重量が増加することになり必ずしも好ましいものではなかった。
【０００７】
一方、前記特許文献３には、側面からの衝突に対する強度及び剛性の確保のため、ブラケットとドア前端面との間で平面視閉じ断面構造を形成させることが記載されている。しかし、この方法には、適用対象が車体前側の取付部のみであり、ブラケットの部品点数が多く、また、複雑なプレス加工を必要とするため素材が事実上鋼板に限られるなど種々の問題があった。
【０００８】
図１２（ａ）には、一般的な従来の自動車ドアにおけるドアビームの取付構造を示す。この従来技術では、ドアビーム１の両端部にドアビーム接合片２ａとインナーパネル接合片２ｂより成るＬ字形のブラケット２のドアビーム接合片２ａがボルト接合等で接合され、それがインナーパネル３とアウターパネル４（図１参照）で形成されたドアパネル５（図１参照）内部の空間内に配置され、ブラケット２のインナーパネル接合片２ｂを車体幅方向の内側に向けて配置し、インナーパネル３の前後の折曲片３ａに夫々ボルト接合等で接合することによりドアビーム１は取り付けられていた。このような取り付け方のドアビーム１に対して、側面衝突による衝突荷重が作用した場合、ブラケット２が、図１２（ｂ）や図１２（ｃ）に示すように変形してしまい、ドアビーム１が耐衝突部材として十分に機能しないという問題があった。
【０００９】
また、前記特許文献１記載のドアビーム１はインナーパネル３側に寄せて取り付けられているが、側面からの衝突に対する強度及び剛性の確保のためにはできるだけドアビーム１はアウターパネル４側に寄せて取り付ける必要がある。特許文献１記載の技術を採用した上で、側面からの衝突に対する強度及び剛性の確保しようと考えた場合、図１３に示すような構成になる。このような構成では、インナーパネル接合片２ｂは短くなってしまいインナーパネル３との接合面積を十分に得ることができなかった。すなわち、ボルト接合の場合はボルトを１本しか使用することができず、溶接や接着の場合はその接合強度は必ずしも十分ではなく、その接合部で局部変形が生じやすくなり、剛性確保が難しくなるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記従来の種々の問題を解決せんとして発明したものであって、ドアビームの断面積を増加させずとも、自動車事故での側面衝突時に衝突荷重が作用した場合に、ブラケットが変形せずドアビームによって十分に衝撃を吸収することができるドアビームの取付構造を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明は、少なくとも車体の前後方向両端部に折曲片が形成されたインナーパネルの前記折曲片とアウターパネルの端部を互いに接合して構成され、その内部に空間が形成された自動車のドアパネルと、そのドアパネル内部の空間に架設される長尺のドアビームと、そのドアビームの端部を前記インナーパネルの折曲片に取り付けるブラケットよりなるドアビームの取付構造において、  前記ブラケットが、前記ドアビームの端部に接合するドアビーム接合片と、前記インナーパネルの折曲片に接合するインナーパネル接合片と、ドアビーム接合片とインナーパネル接合片に略直交するように両者に連接される補強片とより構成され、前記インナーパネル接合片は、前記インナーパネルの折曲片に沿って車体幅方向内側に向いていることを特徴とするドアビームの取付構造である。
【００１２】
請求項２記載の発明は、前記補強片は、前記ドアビーム接合片とインナーパネル接合片の一側端縁を連接することを特徴とする請求項１記載のドアビームの取付構造である。
【００１３】
請求項３記載の発明は、前記補強片は二枚あり、前記ドアビーム接合片とインナーパネル接合片の両側端縁を夫々連接することを特徴とする請求項１記載のドアビームの取付構造である。
【００１４】
請求項４記載の発明は、前記補強片を、前記インナーパネルの下面の折曲片に接合することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のドアビームの取付構造である。
【００１５】
請求項５記載の発明は、ドアビームは、前記ドアパネル内部の空間内でアウターパネル側に寄って配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のドアビームの取付構造である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のドアビームの取付構造によると、自動車事故での側面衝突時に衝突荷重が作用した場合に、ブラケットが極力変形することがなくドアビームによって十分に衝撃を吸収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて更に詳細に説明する。
【００１８】
図１及び図２に示すように、自動車のドアパネル５は、一対のインナーパネル３とアウターパネル４の端部を互いに接合して構成される。インナーパネル３は、その少なくとも車体の前後方向端部、若しくは全周に、接合されるアウターパネル４側に折れ曲がる折曲片３ａを形成した略四角形の金属製パネルである。アウターパネル４は、インナーパネル３と正面視が略同形状の金属製パネルである。インナーパネル３とアウターパネル４を接合した状態で、インナーパネル３とアウターパネル４の間には、前記折曲片３ａの長さ分（車体の幅方向）の厚みの空間が形成される。この空間内に、長尺のドアビーム１がブラケット２を介して取り付けられる。
【００１９】
ドアビーム１は、ＪＩＳ６０００系アルミニウム合金材、ＪＩＳ７０００系アルミニウム合金材、或いは鋼材等の押出形材で形成されるが、軽量化の観点からアルミニウム合金材を採用することが望ましい。このドアビーム１は、平行な１対のフランジ１ａ，１ａと、それらフランジ１ａ，１ａを接続する１対のウエブ１ｂ，１ｂから成るものであり、ドアパネル５内部の空間に、車体の前後方向に沿って略水平に架設される。また、ドアビーム１の両端部は斜めに切断されたような形状で、車体幅方向内側のフランジ１ａの方がもう一方のフランジ１ａより長く、下記するボルト接合が容易にできる。
【００２０】
ブラケット２は図２及び図３に示すような形状であって、ドアビーム１の車体幅方向内側のフランジ１ａの車体幅方向内側面に沿うようにしてその端部にボルト止めで接合されるドアビーム接合片２ａと、インナーパネル３の折曲片３ａの内側にボルト止めで接合されるインナーパネル接合片２ｂと、Ｌ字形に連接したそれらドアビーム接合片２ａとインナーパネル接合片２ｂの一側縁側を連接する三角形の補強片２ｃより構成される。ドアビーム接合片２ａには、１個のボルト孔が、インナーパネル接合片２ｂには２個のボルト孔が夫々穿設されており、インナーパネル接合片２ｂは、インナーパネル３の折曲片３ａに沿って車体幅方向内側に向かうような状態に配置されてボルト接合される。
【００２１】
図１に示すように、インナーパネル接合片２ｂのボルト孔は、車体幅方向に２個並んでおり２個のボルトで接合することにより、側面衝突による衝撃荷重に対する強度及び剛性はより十分に確保することができる。また、ドアビーム１は、ドアパネル５内部の空間内にアウターパネル４側に寄って取り付けられる。これは、側面からの衝突に対する強度及び剛性の確保をより効率的に行うためである。このようにドアビーム１がアウターパネル４側に寄って取り付けられるため、インナーパネル接合片２ｂを車体の幅方向に長くすることができ、ボルト孔を２個或いはそれ以上設けることができるのである。なお、接合を溶接等により行う場合は、接合面積を広く取ることができるという効果がある。
【００２２】
なお、このブラケット２は、ＪＩＳ５０００系アルミニウム合金材、ＪＩＳ６０００系アルミニウム合金材、或いは鋼材等の押出形材で成り、その板厚は、ドア強度に応じて０．４〜５ｍｍのものが採用される。なお、ブラケット２もドアビーム１同様、軽量化の観点からアルミニウム合金材を採用することが望ましい。
【００２３】
図４は側面衝突による衝突荷重が作用した場合のドアビーム１の回転変形の状態を示す。矢印で示す衝突荷重が加わると、ブラケット２を屈曲させようとするが、ブラケット２には補強片２ｃが設けられているため容易には屈曲せず、これが回転変形に対する抵抗となりドアビーム１の端部の回転変形が生じにくくなる。すなわち、側面衝突におけるドアビーム１の曲げ強度及び曲げ剛性が向上する。なお、以下の各実施形態でも同様の作用効果を生じるが、この説明と同様であるので実施形態毎に図面を用いて作用効果を説明しない。
【００２４】
図５は本発明の異なる実施形態に係るブラケット２を示す。このブラケット２は、ドアビーム１の車体幅方向内側のフランジ１ａの車体幅方向内側面に沿うようにして端部にボルト止めで接合されるドアビーム接合片２ａと、インナーパネル３の折曲片３ａの内側にボルト止めで接合されるインナーパネル接合片２ｂと、Ｌ字形に連接したそれらドアビーム接合片２ａとインナーパネル接合片２ｂの両側縁を連接する一対の三角形の補強片２ｃ，２ｃより構成される。すなわち、補強片２ｃが２枚設けられていることが特徴である。その他の構成は図１〜図３に示す実施形態と同一である。この図５に示す実施形態によると、補強片２ｃによる強度及び剛性の確保はより十分となる。
【００２５】
図６は本発明の更に異なる実施形態に係るブラケット２を示す。このブラケット２は、ドアビーム１の車体幅方向内側のフランジ１ａの車体幅方向内側面に沿うようにして端部にボルト止めで接合されるドアビーム接合片２ａと、インナーパネル３の折曲片３ａの内側にボルト止めで接合されるインナーパネル接合片２ｂと、Ｌ字形に連接したそれらドアビーム接合片２ａとインナーパネル接合片２ｂの一側縁側を連接する三角形の補強片２ｃより構成される。ドアビーム接合片２ａには２条の補強リブ２ｄ，２ｄが設けられており、ドアビーム接合片２ａ、ひいてはブラケット２全体を補強する効果がある。また、補強リブ２ｄ，２ｄの間隔とドアビーム１の幅（車体幅方向内側のフランジ１ａの幅）が略同一であると、補強リブ２ｄ，２ｄ間にドアビーム１が嵌合されるので、ドアビーム１の位置決め効果、支持効果、更にはドアビーム１の補強効果も期待することができる。なお、補強リブ２ｄ，２ｄの間隔は前記ドアビーム１の幅と同一若しくは大きくなければならない。何故なら補強リブ２ｄ，２ｄの間隔は前記ドアビーム１の幅より小さいと補強リブ２ｄ，２ｄが邪魔になりドアビーム１とブラケット２の接合が不安定になるためである。その他の構成は図１〜図３に示す実施形態と同一である。
【００２６】
図７は本発明の更に異なる実施形態に係るブラケット２を示す。このブラケット２は、ドアビーム１の車体幅方向内側のフランジ１ａの車体幅方向内側面に沿うようにして端部にボルト止めで接合されるドアビーム接合片２ａと、インナーパネル３の折曲片３ａの内側にボルト止めで接合されるインナーパネル接合片２ｂと、Ｌ字形に連接したそれらドアビーム接合片２ａとインナーパネル接合片２ｂの一側縁側を連接する三角形の補強片２ｃより構成される。インナーパネル接合片２ｂには２条の補強リブ２ｅ，２ｅが設けられており、インナーパネル接合片２ｂ、ひいてはブラケット２全体を補強する効果がある。なお、補強リブ２ｅはインナーパネル３に接合される面と逆側に隆起していなければならない。何故ならインナーパネル３側に隆起しておれば補強リブ２ｄ，２ｄが邪魔になりドアビーム１とブラケット２の接合が不安定になるためである。その他の構成は図１〜図３に示す実施形態と同一である。
【００２７】
図８及び図９は本発明の更に異なる実施形態に係るブラケット２とドアビーム１を示す。ブラケット２は、ドアビーム１の端部が溶接で接合されるドアビーム接合片２ａと、インナーパネル３の折曲片３ａの内側にボルト止めで接合されるインナーパネル接合片２ｂと、Ｌ字形に連接したそれらドアビーム接合片２ａとインナーパネル接合片２ｂの一側縁側を連接する三角形の補強片２ｃより構成される。ドアビーム接合片２ａには円弧形に凹んだ凹所２ｆが設けられており、円筒状のドアビーム１が嵌合された状態で溶接される。その他の構成は図１〜図３に示す実施形態と同一である。
【００２８】
図１０は本発明の更に異なる実施形態に係るブラケット２を示す。このブラケット２は板プレスにより成形されるもので、四周を構成する枠状のインナーパネル接合片２ｂと、そのインナーパネル接合片２ｂで囲まれた膨出部２ｇより構成される。インナーパネル接合片２ｂには図面における上部両端部と下部中央部にボルト孔が穿設されており、インナーパネル３の折曲片３ａの内側にボルト止めで接合される。膨出部２ｇは、インナーパネル接合片２ｂと直交する方向に突設するドアビーム接合片２ａと、ドアビーム接合片２ａの両側に配置されそのドアビーム接合片２ａとインナーパネル接合片２ｂに連接しそれらと直交するようにインナーパネル接合片２ｂから突設する三角形の一対の補強片２ｃ，２ｃと、インナーパネル接合片２ｂと補強片２ｃ，２ｃの端縁とドアビーム接合片２ａをつなぐ連結片２ｈより構成される。その他の構成は図１〜図３に示す実施形態と同一である。
【００２９】
図１１は本発明の更に異なる実施形態に係るブラケット２とインナーパネル３を示す。ブラケット２は、ドアビーム１の車体幅方向内側のフランジ１ａの車体幅方向内側面に沿うようにして端部にボルト止めで接合されるドアビーム接合片２ａと、インナーパネル３の折曲片３ａの内側にボルト止めで接合されるインナーパネル接合片２ｂと、Ｌ字形に連接したそれらドアビーム接合片２ａとインナーパネル接合片２ｂの両側縁を連接する補強片２ｃ，２ｃより構成される。補強片２ｃ，２ｃのうち一方の補強片２ｃは三角形であって他の実施形態で示した補強片２ｃと同一であるが、他方の補強片２ｃは矩形であってインナーパネル接合片２ｂと同様に２個のボルト孔が穿設されており、インナーパネル３の下面の折曲片３ａにボルト止めで接合される。すなわち、この矩形の補強片２ｃは、本来の補強片２ｃの役割を果たすほか、インナーパネル接合片２ｂと同様の役割をも果たす。このように、補強片２ｃをインナーパネル３の下面の折曲片３ａにボルト止めした場合は、補強片２ｃによる強度及び剛性の確保はより十分となる。なお、他方の補強片２ｃは必ずしも矩形でなくても良く、ボルト孔さえ設けることができれば、例えばもう一方の補強片２ｃと同じ三角形等の形状であっても良い。その他の構成は図１〜図３に示す実施形態と同一である。
【００３０】
なお、上記の各実施例では、接合手段としてボルト止めの事例と、円筒状のドアビーム１を採用した場合に限り溶接の事例を示したが、全ての接合において溶接接合を採用することは可能であるし、接合強度に問題がない場合はリベット止め、接着剤での接合等あらゆる接合手段を採用することができる。また、インナーパネル３とブラケット２の接合についてボルト止めを採用する場合は、形状精度の誤差等を吸収することを考慮しボルト孔は、長孔やルーズ孔とすることが好ましい。
【００３１】
また、ドアビーム１は、平行な１対のフランジ１ａ，１ａと、それらフランジ１ａ，１ａを接続する１対のウエブ１ｂ，１ｂから成るものと、円筒状のものを示したが、平行な１対のフランジ１ａ，１ａと、それらフランジ１ａ，１ａを接続する１本のウエブ１ｂから成るもの、或いはウエブ１ｂが３本のもの、更には断面ロ字形のもの等強度さえ確保できれば様々な形状のものを採用することができる。
【００３２】
また、ブラケット２の補強片２ｃは、ドアビーム接合片２ａとインナーパネル接合片２ｂの一側端縁を連接する実施形態と、ドアビーム接合片２ａとインナーパネル接合片２ｂの両側端縁を夫々連接する実施形態を示したが、補強片２ｃは、必ずしも一側端縁や両側端縁を連接するものでなくても良く、ドアビーム接合片２ａとインナーパネル接合片２ｂで覆われるような状態でそれらの中間部の面を連接するものであっても良い。
【００３３】
なお、本発明のドアビームの取付構造は、通常はドアビームの前後両方の端部に適用されるが、いずれか一方のみに適用するだけであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】同実施形態を示す要部拡大斜視図である。
【図３】同実施形態に用いられるブラケットを示す斜視図である。
【図４】同実施形態の自動ドアの側面衝突による衝突荷重が作用した際のドアビームの回転変形を示す縦断面図である。
【図５】本発明の異なる実施形態に用いられるブラケットを示す斜視図である。
【図６】本発明の更に異なる実施形態に用いられるブラケットを示す斜視図である。
【図７】本発明の更に異なる実施形態に用いられるブラケットを示す斜視図である。
【図８】本発明の更に異なる実施形態に用いられるブラケットを示す斜視図である。
【図９】同実施形態を示す要部拡大斜視図である。
【図１０】本発明の更に異なる実施形態に用いられるブラケットを示す斜視図である。
【図１１】本発明の更に異なる実施形態のインナーパネルへのブラケットの取付状態を示す斜視図である。
【図１２】従来技術を示すもので、（ａ）は取付状態を示す要部拡大縦断面図、（ｂ）は衝突荷重が作用した際のブラケットの曲げ変形を示す要部拡大縦断面図、（ｃ）は衝突荷重が作用した際のブラケットの沈み込み変形を示す要部拡大縦断面図である。
【図１３】別の従来技術を示す要部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…ドアビーム
２…ブラケット
２ａ…ドアビーム接合片
２ｂ…インナーパネル接合片
２ｃ…補強片
３…インナーパネル
３ａ…折曲片
４…アウターパネル
５…自動車のドアパネル
【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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【図１２】
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【図１３】
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