(57)【要約】【課題】  ピラーに入力した衝突荷重による連結部材の損傷を防止する。【解決手段】  フロントドア１２は、フロントピラー１８にドアヒンジ１９を介して連結されるドア本体部１５と、ドア本体部１５の上方に位置する窓枠部１７とを備え、ドア本体部１５の上端には車体内外方向と直交する水平方向に延びるベルトラインインパクトバー２３が設けられる。ベルトラインインパクトバー２３のフロントピラー１８側の端部は、ドアヒンジ１９に第１隙間αを介して対向するドアヒンジ対向部２３ｃと、フロントピラー１８に第２隙間βを介して対向するピラー対向部２３ｅとを備える【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の開口部（１１）を開閉するドア（１２）を、前記開口部（１１）の少なくとも一部を構成するピラー（１８）に連結部材（１９）で連結した自動車のドア構造であって、  前記ドア（１２）は、前記連結部材（１９）に連結されるドア本体部（１５）と、前記ドア本体部（１５）の上方に位置する窓枠部（１７）とを備え、前記ドア本体部（１５）の上端には車体内外方向と直交する水平方向に延びる補強部材（２３）が設けられ、前記補強部材（２３）の前記ピラー（１８）側の端部は、前記連結部材（１９）に第１隙間（α）を介して対向する連結部材対向部（２３ｃ）と、前記ピラー（１８）に第２隙間（β）を介して対向するピラー対向部（２３ｅ）とを備えることを特徴とする自動車のドア構造。
【請求項２】
前記第１隙間（α）の大きさは前記第２隙間（β）の大きさに一致することを特徴とする、請求項１に記載の自動車のドア構造。
【請求項３】
前記ドア本体部（１５）は前記ピラー（１８）および前記連結部材（１９）に挟まれた位置に脆弱部（１４ｅ）を備えることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動車のドア構造。
【請求項４】
前記連結部材（１９）は車体内外方向と直交する水平方向に延びる棒状の締結手段（２７）で前記ドア本体部（１５）に締結され、前記連結部材対向部（２３ｃ）は前記締結手段（２７）の先端が緩く貫通する貫通孔（２３ｄ）を備えることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の自動車のドア構造。
【請求項５】
前記締結手段（２７）は該締結手段（２７）に同軸に係合して前記貫通孔（２３ｄ）に対向する締結部材（２９）を備え、前記締結部材（２９）は前記貫通孔（２３ｄ）に向かって先細に形成されることを特徴とする、請求項４に記載の自動車のドア構造。
【請求項６】
前記補強部材（２３）は前記連結部材対向部（２３ｃ）の少なくとも上方あるいは下方に前記連結部材（１９）に向かって突出する突出部（２３ｆ）を備え、前記突出部（２３ｆ）は水平方向に見て前記連結部材（１９）の上方あるいは下方にオフセットしていることを特徴とする、請求項１〜請求項５の何れか１項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、車体の開口部を開閉するドアを、前記開口部の少なくとも一部を構成するピラーに連結部材で連結した自動車のドア構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
フロントピラーにヒンジを介して開閉自在に支持されたドア本体部のインナーパネルに沿ってベルトラインインパクトバーを設置し、フロントピラーに入力した前面衝突の衝突荷重を、フロントピラーからベルトラインインパクトバーに分散して吸収するものが、下記特許文献１により公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５４３９８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、自動車の前面衝突によりフロントピラーに入力した衝突荷重は、フロントピラーから連結部材であるヒンジを介してフロントドアに伝達されるが、その際にヒンジが変形してしまうとフロントドアが開かなくなる可能性がある。これを防止するには、衝突初期にフロントピラーに入力した大きな衝突荷重が、できるだけヒンジを経由せずにベルトラインインパクトバーに伝達されて吸収されることが望ましい。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ピラーに入力した衝突荷重による連結部材の損傷を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車体の開口部を開閉するドアを、前記開口部の少なくとも一部を構成するピラーに連結部材で連結した自動車のドア構造であって、前記ドアは、前記連結部材に連結されるドア本体部と、前記ドア本体部の上方に位置する窓枠部とを備え、前記ドア本体部の上端には車体内外方向と直交する水平方向に延びる補強部材が設けられ、前記補強部材の前記ピラー側の端部は、前記連結部材に第１隙間を介して対向する連結部材対向部と、前記ピラーに第２隙間を介して対向するピラー対向部とを備えることを特徴とする自動車のドア構造が提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記第１隙間の大きさは前記第２隙間の大きさに一致することを特徴とする自動車のドア構造が提案される。
【０００８】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記ドア本体部は前記ピラーおよび前記連結部材に挟まれた位置に脆弱部を備えることを特徴とする自動車のドア構造が提案される。
【０００９】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記連結部材は車体内外方向と直交する水平方向に延びる棒状の締結手段で前記ドア本体部に締結され、前記連結部材対向部は前記締結手段の先端が緩く貫通する貫通孔を備えることを特徴とする自動車のドア構造が提案される。
【００１０】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項４の構成に加えて、前記締結手段は該締結手段に同軸に係合して前記貫通孔に対向する締結部材を備え、前記締結部材は前記貫通孔に向かって先細に形成されることを特徴とする自動車のドア構造が提案される。
【００１１】
また請求項６に記載された発明によれば、請求項１〜請求項５の何れか１項の構成に加えて、前記補強部材は前記連結部材対向部の少なくとも上方あるいは下方に前記連結部材に向かって突出する突出部を備え、前記突出部は水平方向に見て前記連結部材の上方あるいは下方にオフセットしていることを特徴とする自動車のドア構造が提案される。
【００１２】
なお、実施の形態のフロントドア１２は本発明のドアに対応し、実施の形態のフロントピラー１８は本発明にピラーに対応し、実施の形態のドアヒンジ１９は本発明の連結部材に対応し、実施の形態のベルトラインインパクトバー２３は本発明の補強部材に対応し、実施の形態のドアヒンジ対向部２３ｃは本発明の連結部材対向部に対応し、実施の形態ボルト２７は本発明の締結手段に対応し、実施の形態のナット２９は本発明の締結部材に対応する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の構成によれば、車体の開口部を開閉するドアは、開口部の少なくとも一部を構成するピラーに連結部材で連結され、ドアは、連結部材に連結されるドア本体部と、ドア本体部の上方に位置する窓枠部とを備え、ドア本体部の上端には車体内外方向と直交する水平方向に延びる補強部材が設けられる。
【００１４】
補強部材のピラー側の端部は、連結部材に第１隙間を介して対向する連結部材対向部と、ピラーに第２隙間を介して対向するピラー対向部とを備えるので、車体内外方向と直交する水平方向の衝突荷重によりピラーがドア向けて移動すると、ピラーに固定された連結部材はドア本体部におけるピラーおよび補強部材に挟まれた部分を変形させながら移動するが、その移動距離が第１隙間の大きさに達するまで連結部材に荷重が加わることはなく、連結部材の変形が防止される。
【００１５】
ピラーの移動距離が第１隙間の大きさに達すると、連結部材が補強部材の連結部材対向部に当接して連結部材に荷重が加わるが、それと同時期にピラーの移動距離が第２隙間の大きさに達して補強部材のピラー対向部に当接することで、衝突荷重が連結部材を経由する経路と経由しない経路とに分かれて補強部材に伝達されるため、連結部材への荷重の集中を回避して連結部材の変形を一層効果的に防止できる。
【００１６】
また請求項２の構成によれば、第１隙間の大きさは第２隙間の大きさに一致するので、連結部材が補強部材の連結部材対向部に当接するのと同時にピラーが補強部材のピラー対向部に当接することで、ピラーが偏荷重により傾くのを防止しながら、衝突荷重が連結部材だけに伝達されないようにして連結部材の変形を確実に防止できる。
【００１７】
また請求項３の構成によれば、ドア本体部はピラーおよび連結部材に挟まれた位置に脆弱部を備えるので、衝突荷重でドア本体部を容易に変形させ、ドア本体部の突っ張りにより連結部材が変形するのを防止できる。
【００１８】
また請求項４の構成によれば、連結部材は車体内外方向と直交する水平方向に延びる棒状の締結手段でドア本体部に締結され、連結部材対向部は締結手段の先端が緩く貫通する貫通孔を備えるので、衝突荷重で移動する連結部材が補強部材に対して車体内外方向にずれるのを防止できる。これにより、連結部材がドア本体部に対して車体内外方向に位置ずれするのを阻止して連結部材のこじりによる損傷を防止できるだけでなく、車体内外方向の衝突荷重が入力したときにドアが車室内に進入するのを防止できる。
【００１９】
また請求項５の構成によれば、締結手段は該締結手段に同軸に係合して貫通孔に対向する締結部材を備え、締結部材は貫通孔に向かって先細に形成されるので、締結部材で締結手段をガイド孔の中心に案内することで連結部材の位置ずれを一層確実に防止できる。
【００２０】
また請求項６の構成によれば、補強部材は連結部材対向部の少なくとも上方あるいは下方に連結部材に向かって突出する突出部を備え、突出部は水平方向に見て連結部材の上方あるいは下方にオフセットしているので、衝突荷重により移動した連結部材が補強部材の連結部材対向部に当接したとき、突出部により連結部材およびドア本体部が上下方向に位置ずれするのを阻止して連結部材のこじりによる損傷を一層確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】自動車の側面図。（第１の実施の形態）
【図２】図１の２部拡大図であってフロントドアのアウターパネルを取り除いた状態を示す図。（第１の実施の形態）
【図３】図２の３−３線拡大断面図。（第１の実施の形態）
【図４】図２の４−４線拡大断面図。（第１の実施の形態）
【図５】図３に対応する作用説明図。（第１の実施の形態）
【図６】図３に対応する図。（第２の実施の形態）
【図７】図６の７−７線矢視図。（第２の実施の形態）
【発明を実施するための形態】
【第１の実施の形態】
【００２２】
以下、図１〜図５に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。
【００２３】
図１に示すように、自動車の車体側面の開口部１１を開閉するフロントドア１２は、車幅方向外面および内面がアウターパネル１３およびインナーパネル１４（図３参照）により構成されたドア本体部１５と、ドア本体部１５の上部に連続してドアガラス１６により開閉される窓枠部１７とを備える。車体側面の開口部１１の前縁を構成するフロントピラー１８は、ドア本体部１５の前縁を上下一対のドアヒンジ１９，１９を介して開閉自在に支持するフロントピラーロア２０と、フロントピラーロア２０の上部に連続して窓枠部１７の前縁に対向するフロントピラーアッパー２１とを備え、フロントピラーアッパー２１には固定の三角窓２２が設けられる。
【００２４】
図２〜図４に示すように、ドア本体部１５の上部を補強するベルトラインインパクトバー２３は、比較的に肉厚の鋼板を断面Ｓ字状にプレス成形した部材であり、その上縁および下縁に沿って形成されたフランジ部２３ａ，２３ｂが、ドア本体部１５のインナーパネル１４の車幅方向外面に重ね合わされて溶接ｗにより接合される。ドア本体部１５のインナーパネル１４の前部には、階段状に折り曲げられた第１面１４ａ，第２面１４ｂ，第３面１４ｃおよび第４面１４ｄが形成され、第１面１４ａがドア本体部１５のアウターパネル１３の車幅方向内面に重ね合わされて接合される。ベルトラインインパクトバー２３の前端は車幅方向外側に折り曲げられ、ドア本体部１５のインナーパネル１４の第２面１４ｂと平行に延びるドアヒンジ対向部２３ｃが形成される。ドア本体部１５のインナーパネル１４の第３面１４ｃには、前後方向の荷重に対して容易に座屈変形可能なように、波状に屈曲する脆弱部１４ｅが形成される。
【００２５】
フロントピラーロア２０は、アウターパネル２４およびインナーパネル２５を結合して閉断面に構成されており、アウターパネル２４は、車幅方向外側を向く第１面２４ａおよび後方を向く第２面２４ｂを備える。上下２個のドアヒンジ１９，１９のうちの上方のドアヒンジ１９（以下、単にドアヒンジ１９という）は、フロントピラーロア２０のアウターパネル２４の第１面２４ａにボルト２６，２６で固定された固定側半体１９ａと、ドア本体部１５のインナーパネル１４の第２面１４ｂにボルト２７，２７で固定された可動側半体１９ｂと、それらを回動可能に連結するピン２８とで構成される。
【００２６】
ドアヒンジ１９の可動側半体１９ｂおよびドア本体部１５のインナーパネル１４の第２面１４ｂを前から後ろに貫通するボルト２７，２７は、ベルトラインインパクトバー２３のドアヒンジ対向部２３ｃに形成した貫通孔２３ｄ，２３ｄに緩く嵌合する。ボルト２７，２７に螺合してドアヒンジ１９の可動側半体１９ｂをドア本体部１５のインナーパネル１４の第２面１４ｂに締結するナット２９，２９は、貫通孔２３ｄ，２３ｄに向かって直径が縮小するようにテーパーしており、その最大直径は貫通孔２３ｄ，２３ｄの直径よりも小さく設定される。
【００２７】
ベルトラインインパクトバー２３の前部におけるドアヒンジ対向部２３ｃの後上方には、そこを車幅方向外側に折り曲げたピラー対向部２３ｅが形成されており、このピラー対向部２３ｅはフロントピラーアッパー２１の下部後面に対向する。ドアヒンジ対向部２３ｃおよびドアヒンジ１９間の前後方向の第１隙間αは、ピラー対向部２３ｅおよびフロントピラーアッパー２１間の前後方向の第２隙間βに等しく設定される。またドア本体部１５のインナーパネル１４の第４面１４ｄとフロントピラーロア２０のアウターパネル２４の第２面２４ｂとの間には第３隙間γが形成され、この第３隙間γは第１隙間αおよび第２隙間βと同じ大きさに設定される（α＝β＝γ）。
【００２８】
次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。
【００２９】
自動車が前面衝突してフロントピラー１８に後向きの衝突荷重が入力すると、その衝突荷重でフロントピラー１８がドアヒンジ１９と共に後方に移動しようとするが、ドアヒンジ１９とベルトラインインパクトバー２３のドアヒンジ対向部２３ｃとの間には第１隙間αが形成され、フロントピラー１８の後面とベルトラインインパクトバー２３のピラー対向部２３ｅとの間には第２隙間βが形成されているため、図５に示すように、フロントピラーロア２０はフロントドア１２のインナーパネル１４の脆弱部１４ｅを座屈させながら後方に移動する。フロントピラーロア２０の後方への移動量が第１、第２隙間α，βの大きさに達すると、ドアヒンジ１９がベルトラインインパクトバー２３のドアヒンジ対向部２３ｃに当接し、これと同時にフロントピラーアッパー２１の後面がベルトラインインパクトバー２３のピラー対向２３ｅに当接するため、フロントピラー１８からの衝突荷重を強度部材であるベルトラインインパクトバー２３に伝達して分散することができる。
【００３０】
このように、衝突初期であって大きな衝突荷重が入力する期間は、ドアヒンジ１９がベルトラインインパクトバー２３に当接しないので、ドアヒンジ１９に大きな荷重が加わるのを防止し、ドアヒンジ１９の変形によりフロントドア１２が開かなくなる事態を回避することができる。また衝突後期であって第１、第２隙間α，βが同時に消滅した後には、フロントピラー１８に入力した衝突荷重は、ドアヒンジ１９からドアヒンジ対向部２３ｃを介してベルトラインインパクトバー２３に伝達される経路と、フロントピラーアッパー２１の後面からピラー対向部２３ｅを介してベルトラインインパクトバー２３に伝達される経路とに振り分けられるため、フロントピラー１８が偏荷重により傾くのを防止しながら、ドアヒンジ１９に入力する衝突荷重を減少させて変形を防止することができる。
【００３１】
フロントピラー１８が後方に移動するとき、フロントドア１２のインナーパネル１４の剛性が高いと、インナーパネル１４が突っ張ることでドアヒンジ１９に大きな荷重が加わる虞があるが、インナーパネル１４の第３面１４ｃに脆弱部１４ｅを設けたことにより、フロントピラー１８の移動に伴って第３面１４ｃを容易に座屈させることで、ドアヒンジ１９の損傷を一層確実に防止することができる。
【００３２】
またフロントピラー１８が後方に移動して第１、第２隙間α，βが消滅する前に、フロントピラー１８のアウターパネル２４の第２面２４ｂがドア本体部１５のインナーパネル１４の第４面１４ｄに当接してしまうと、偏荷重によりフロントピラー１８が傾いてしまい、ドアヒンジ１９がこじられて損傷する可能性がある。しかしながら、本実施の形態によれば、フロントピラー１８のアウターパネル２４の第２面２４ｂとドア本体部１５のインナーパネル１４の第４面１４ｄとの間の前後方向の第３隙間γが第１、第２隙間α，βと同じ大きさに設定されているため、第１、第２隙間α，βが消滅すると同時に第３隙間γが消滅する。よって第１、第２隙間α，βが消滅する前に、フロントピラー１８のアウターパネル２４の第２面２４ｂがドア本体部１５のインナーパネル１４の第４面１４ｄに当接する事態を回避し、フロントピラー１８の傾きを確実に防止することができる。
【００３３】
またフロントピラー１８が後方に移動するとき、ボルト２７，２７に螺合するテーパー形状のナット２９，２９がベルトラインインパクトバー２３のドアヒンジ対向部２３ｃの貫通孔２３ｄ，２３ｄに案内されることで、フロントピラー１８がドア本体部１５に対して車幅方向あるいは上下方向にずれることが防止され、ドアヒンジ１９がこじられて損傷するのを防止することができる。しかも、フロントドア１２が側面衝突されて車幅方向内向きの荷重が加わったとき、その荷重がベルトラインインパクトバー２３のドアヒンジ対向部２３ｃの貫通孔２３ｄ，２３ｄからボルト２７，２７およびドアヒンジ１９を介してフロントピラー１８に伝達されるので、側面衝突の衝突荷重をフロントピラー１８に分散してフロントドア１２が車室内に進入するのを防止することができる。
【第２の実施の形態】
【００３４】
次に、図６および図７に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００３５】
第２の実施の形態は、ベルトラインインパクトバー２３のドアヒンジ対向部２３ｃの上部および下部に、ドアヒンジ１９側に向かって突出する上下一対の突出部２３ｆ，２３ｆを設けたものである。上下の突出部２３ｆ，２３ｆの間隔はドアヒンジ１９の上下方向寸法よりも若干大きく、前方から見たときに上下の突出部２３ｆ，２３ｆはドアヒンジ１９はと重ならないようにオフセットしている。
【００３６】
本実施の形態によれば、前面衝突によりフロントピラー１８が後方に移動したとき、ドア本体部１５のインナーパネル１４の第２面１４ｂが上下の突出部２３ｆ，２３ｆに当接して変形し、ドアヒンジ１９が上下の突出部２３ｆ，２３ｆの間に進入することで、ドアヒンジ１９がベルトラインインパクトバー２３のドアヒンジ当接部２３ｃに当接する。これにより、フロントピラー１８がドア本体部１５に対して上下方向にずれることが防止され、ドアヒンジ１９がこじられて損傷するのを防止することができる。
【００３７】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３８】
例えば、本発明の連結部材は実施の形態のドアヒンジ１９に限定されず、ドアを閉位置でピラーにロックするラッチユニットであっても良い。
【００３９】
また本発明のドアは実施の形態のフロントドア１２に限定されず、リヤドアであっても良く、また車体後端の左右一方のピラーにドアヒンジで開閉自在に支持されるテールゲートであっても良い。
【００４０】
また本発明の脆弱部は実施の形態のインナーパネル１４を波状に屈曲させた脆弱部１４ｅに限定されず、インナーパネル１４に形成した開口部、薄肉部、切欠き部等であっても良い。
【００４１】
また実施の形態では、ベルトラインインパクトバー２３が上下一対の突出部２３ｆを備えているが、突出部は上下何れか１個であっても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１１      開口部
１２      フロントドア（ドア）
１４ｅ    脆弱部
１５      ドア本体部
１７      窓枠部
１８      フロントピラー（ピラー）
１９      ドアヒンジ（連結部材）
２３      ベルトラインインパクトバー（補強部材）
２３ｃ    ドアヒンジ対向部（連結部材対向部）
２３ｄ    貫通孔
２３ｅ    ピラー対向部
２３ｆ    突出部
２７      ボルト（締結手段）
２９      ナット（締結部材）
α        第１隙間
β        第２隙間
【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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