自動車用サイドドア
【課題】剛性確保及び軽量化の両立を容易に図ることのできる自動車用サイドドアを提供する。
【解決手段】サイドドア１１は、車体１４に設けられた乗降用の側部開口を開閉するためのものであって自身の一部に窓部３４を有するドア本体部３０と、その窓部３４を開閉すべくドア本体部３０に回動可能に支持されたウインドウガラス４０とを備える。ドア本体部３０は、その外面３１Ａ，３２Ａ及び内面がいずれも車体１４の外側方へ膨らむ球面の一部をなすよう合成樹脂により形成されている。ウインドウガラス４０は、その外面（４０Ａ）及び内面がともに車体１４の外側方へ膨らむ球面の一部をなすよう透明な合成樹脂により形成されている。
【解決手段】サイドドア１１は、車体１４に設けられた乗降用の側部開口を開閉するためのものであって自身の一部に窓部３４を有するドア本体部３０と、その窓部３４を開閉すべくドア本体部３０に回動可能に支持されたウインドウガラス４０とを備える。ドア本体部３０は、その外面３１Ａ，３２Ａ及び内面がいずれも車体１４の外側方へ膨らむ球面の一部をなすよう合成樹脂により形成されている。ウインドウガラス４０は、その外面（４０Ａ）及び内面がともに車体１４の外側方へ膨らむ球面の一部をなすよう透明な合成樹脂により形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車体側部に設けられた乗降用の側部開口を開閉する自動車用サイドドアに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の燃費向上を図るうえで自動車の軽量化は有効な手段である。自動車を軽量化すれば、自動車を作動させるために必要なエネルギーを少なくできるからである。自動車を軽量化する手法としては、材料の軽量化、各部品の小型・軽量化、機能向上による部品点数の削減等があるが、なかでも樹脂化は有効である。
【０００３】
そこで、自動車用サイドドアについても、その構成部品の少なくとも一部を樹脂化することが考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−４４５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、自動車用サイドドアにおける金属製の構成部品を単に樹脂製の構成部品に置き換えたり、無機ガラス製のウインドウガラスを合成樹脂製のウインドウガラスに置き換えたりするだけでは、金属製の構成部品や無機ガラス製のウインドウガラスと同等の剛性が得られない。同等の剛性を確保しようとすると、樹脂製の構成部品を大型なものにしたり、厚みを増したりしなければならず、軽量化を阻害する。また、金属製の構成部品を繊維強化樹脂等の強化樹脂からなる構成部品に置き換えれば、剛性を確保しつつ軽量化を図ることも可能であるが、その構成部品自体、ひいては自動車用サイドドアが非常に高価なものとなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、剛性確保及び軽量化の両立を容易に図ることのできる自動車用サイドドアを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、自動車の車体側部に設けられた乗降用の側部開口を開閉するためのものであり、自身の一部に窓部を有するドア本体部と、前記窓部を開閉すべく前記ドア本体部に設けられたウインドウガラスとを備える自動車用サイドドアにおいて、前記ドア本体部は、その外面及び内面がともに前記車体の外側方へ膨らむ球面の一部をなすよう合成樹脂により形成されており、前記ウインドウガラスは、その外面及び内面がともに前記車体の外側方へ膨らむ球面の一部をなすよう合成樹脂により形成されており、前記ウインドウガラスは、前記ドア本体部に回動可能に支持されており、その回動により前記窓部を開閉するものであることを要旨とする。
【０００８】
上記の構成によれば、自動車用サイドドアを構成するドア本体部についても、可動式のウインドウガラスについても、合成樹脂によって形成されている。そのため、ドア本体部が金属によって形成され、ウインドウガラスが無機ガラスによって形成された場合よりも、自動車用サイドドアが軽量となる。ただし、これらのドア本体部及びウインドウガラスを単に合成樹脂によって形成したというだけでは、金属や無機ガラスによって形成した場合と同程度の剛性を確保することは難しい。ドア本体部及びウインドウガラスを大型化したり、厚みを増したり、補強部材を追加したりすることも考えられるが、この場合には重量が増えて軽量化が損なわれる。
【０００９】
しかし、請求項１に記載の発明では、各内面及び各外面がいずれも自動車の外側方へ膨らむ球面の一部をなすように、ドア本体部及びウインドウガラスが形成されているため、これらが平面状に形成された場合よりも自動車用サイドドアの剛性が高くなる。ドア本体部及びウインドウガラスを大型化したり、厚みを増したり、補強部材を追加したりしなくてもすみ、その分、自動車用サイドドアが軽量となる。
【００１０】
また、上記のようにドア本体部及びウインドウガラスの各内面及び各外面がいずれも球面の一部をなしていることから、ウインドウガラスをドア本体部に対し回動させて同ドア本体部の窓部を開閉させることが可能となる。ドア本体部に対しウインドウガラスを昇降させることで窓部を開閉する既存の自動車用サイドドアでは、操作ハンドル又は電動モータの回動をウインドウガラスの上下直線運動に変換するための機構が必要となるが、請求項１に記載の発明では、こうした運動方向変換機構が不要となり、この点においても、自動車用サイドドアが軽くなる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ドア本体部は円形の外形形状を有しており、前記ドア本体部の外縁部には、低圧流体の流入により膨張して前記車体における前記側部開口の周縁部に圧接することで、同周縁部と同ドア本体部との間をシールするインフレートシール部材が装着されていることを要旨とする。
【００１２】
上記の構成によれば、ドア本体部の外形形状が円形をなしていて、曲率の大きな箇所がないため、インフレートシール部材を無理に湾曲させることなく、ドア本体部の外縁部に容易に装着することが可能である。
【００１３】
サイドドアによって側部開口が閉じられた状態では、ドア本体部の外縁部に装着されているインフレートシール部材に対し低圧流体が流入される。ここでいう低圧流体とは、圧縮空気等を指す。この低圧流体によりインフレートシール部材が膨張し、車体における側部開口の周縁部に圧接する。この圧接により、側部開口の周縁部とドア本体部との間がシールされ、サイドドアよりも内側の空間であるキャビンの密閉性が高まり、車体外部の音の進入が抑制され、キャビンの静粛性が高くなる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記ドア本体部には、同ドア本体部により前記側部開口が閉じられた状態で、同ドア本体部と前記車体とに跨ることにより、同ドア本体部を前記車体に開放不能にロックするロック部材が設けられていることを要旨とする。
【００１５】
上記の構成によれば、ロック部材によってドア本体部が車体に開放不能にロックされた状態では、同ドア本体部が側部開口を閉じた状態に保持される。この状態では、ロック部材がドア本体部と車体とに跨り、同ドア本体部の側方からの衝撃に対する剛性を高める。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記ロック部材は、前記ドア本体部から突出して、前記車体に設けられた係合部に係合することで同ドア本体部を開放不能にロックするロック位置と、前記係合部から前記ドア本体部側へ後退することで、同ドア本体部がロックされた状態を解除するロック解除位置との間でスライドするものであることを要旨とする。
【００１７】
上記の構成によれば、ドア本体部によって側部開口が閉じられた状態で、ロック部材がロック解除位置からロック位置へスライドされると、ロック部材が車体の係合部に係合し、ドア本体部が開放不能にロックされる。これとは逆に、ロック位置からロック解除位置へのスライドにより、ロック部材が係合部からドア本体部側へ後退させられると、ロック状態が解除されて、ドア本体部が開放可能となる。このように、ドア本体部により側部開口が閉じられた状態で、ロック部材をロック位置とロック解除位置との間でスライドさせることにより、ドア本体部を、側部開口を閉じた位置にロックさせた状態にしたり、そのロック状態を解除したりすることが可能となる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記ドア本体部には、前記ウインドウガラスの少なくとも回動中心と同ドア本体部の外縁部とを結ぶ長尺状の内フレーム部が設けられており、前記ロック部材は、前記内フレーム部に対し、その長さ方向へのスライド可能に取付けられていることを要旨とする。
【００１９】
上記の構成によれば、長尺状の内フレーム部に取付けられたロック部材は、その内フレーム部に沿って、同内フレーム部の長さ方向へ移動することで、ロック位置とロック解除位置との間でスライドする。
【００２０】
ここで、内フレーム部は、ウインドウガラスの少なくとも回動中心とドア本体部の外縁部とを結ぶ長尺状をなしている。従って、側部開口を閉じた状態のドア本体部がロック部材によって車体にロックされた状態では、同ロック部材は、ウインドウガラスの回動中心と外縁部とを結ぶ線上に位置しながら、同ドア本体部と車体との間に跨ることとなる。そのため、ドア本体部の側方からの衝撃に対する剛性がロック部材によってバランスよく高められる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記ウインドウガラスの一部には、その内外を連通させる連通部が設けられており、前記ドア本体部の前記窓部は、前記連通部の全てが、前記ウインドウガラスの回動方向について、前記内フレーム部と重なる箇所に位置させられたときには閉塞され、前記連通部の少なくとも一部が前記内フレーム部から外れた箇所に位置させられたときには開放されるものであることを要旨とする。
【００２２】
上記の構成によれば、ウインドウガラスの回動により、連通部の全てが、ウインドウガラスの回動方向について内フレーム部と重なる箇所に位置すると、同連通部が内フレーム部によって塞がれた状態となる。また、このときには、連通部がドア本体部の窓部と重ならず、同窓部が閉じられる。
【００２３】
これに対し、連通部の少なくとも一部が内フレーム部から外れた箇所に位置すると、連通部が窓部に重なり、同窓部が開かれる。窓部は、連通部との重なり度合いが大きくなるに従い大きく開かれる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の自動車用サイドドアによれば、剛性確保及び軽量化の両立を容易に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を具体化した一実施形態を示す図であり、サイドドアが閉じられた電気自動車を斜め前方から見た状態を示す斜視図。
【図２】電気自動車の側面図。
【図３】サイドドア及びバックドアがそれぞれ開かれた電気自動車を斜め後方から見た状態を示す斜視図。
【図４】図１のＸ−Ｘ線に沿った断面構造を示す断面図。
【図５】サイドドアにおけるロック部材の作用を説明するための図であり、（Ａ）はロック部材がロック位置へスライドされた状態を、一部を省略して示す断面図、（Ｂ）はロック部材がロック解除位置へスライドされた状態を、一部を省略して示す断面図。
【図６】（Ａ）はウインドウガラスの側面図、（Ｂ）は窓部が閉塞された状態のサイドドアの側面図、（Ｃ）は窓部が開放された状態のサイドドアの側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１〜図３は、本実施形態の自動車用サイドドア（以下単に「サイドドア」という）が適用された電気自動車１０を示している。電気自動車１０は、電動モータ（図示略）により車輪１２を回転させて走行する自動車である。電動モータは、例えば車輪１２のホイールに内蔵される。この電気自動車１０では、電動モータが動力源となるため、キャビン（客室）１３の前方にエンジン及びエンジンルームが不要となる。そこで、本実施形態では、エンジンが車体前部に配置された一般的な自動車よりもキャビン１３が前方へ拡大されている。
【００２７】
上記電気自動車１０における車体１４の車幅方向両側部には、ルーフＲを支える支柱として、前方から後方へ向けて順に一対のＡピラー（フロントピラー）１５、一対のＢピラー（センターピラー）１６及び一対のＣピラー（リヤピラー）１７が設けられている。各Ａピラー１５は前部座席１８の斜め前方に位置し、各Ｂピラー１６は前部座席１８及び後部座席１９間の側方に位置し、各Ｃピラー１７は後部座席１９の斜め後方に位置している。両Ａピラー１５の前方には、ＰＣ（ポリカーボネート）等の透明な合成樹脂からなるフロントガラス２１が設けられている。各Ａピラー１５及び各Ｂピラー１６間には、乗員の乗降用の側部開口２２がそれぞれ設けられている。本実施形態では、一般的な自動車とは異なり、各側部開口２２は、これを電気自動車１０の外側方から見た場合に円形となるように形成されている。また、車体１４後部の両Ｃピラー１７間には、荷物の出し入れ用の後部開口２０が設けられている。
【００２８】
車体１４には、上記各側部開口２２を開閉するための一対のサイドドア１１と、上記後部開口２０を開閉するためのバックドア２９とがそれぞれ設けられている。次に、図４〜図６を参照して、このサイドドア１１について説明する。
【００２９】
各サイドドア１１は、ドア本体部３０及びウインドウガラス４０を備えて構成されている。ドア本体部３０は、それぞれ合成樹脂によって形成された外フレーム部３１及び内フレーム部３２を備えて構成されている。ここでの合成樹脂は、自動車用部品の材料として一般的に用いられる合成樹脂、特に射出成形等により成形可能な樹脂、例えばＰＰ、ＡＢＳ、ＰＣ等が用いられる。外フレーム部３１の外面３１Ａ及び内面３１Ｂは、ともに車体１４の外側方へ膨らむ球面の一部をなしている。また、外フレーム部３１は、上記側部開口２２に対応して円形の外形形状を有している。外フレーム部３１の前端部は、ドアヒンジ２３の軸２４（図５（Ａ），（Ｂ）参照）により、Ａピラー１５に回動可能に支持されている。この軸２４を支点としたドア本体部３０の回動により、同ドア本体部３０が側部開口２２に接近及び離間して、同側部開口２２が開閉される。
【００３０】
外フレーム部３１の外縁部である外周面３１Ｃには、その全周にわたって環状の装着溝３１Ｄが形成されており、ゴム製、又はゴム弾性を有する合成樹脂製のシール部材がこの装着溝３１Ｄに装着されている。ここでは、シール部材として、低圧流体の流入により膨張して車体１４における側部開口２２の周縁部２２Ａに圧接することで、同周縁部２２Ａとドア本体部３０との間をシールするインフレートシール部材３３が用いられている。
【００３１】
このインフレートシール部材３３は、一般的なサイドドアには適用が困難である。これは、次の理由による。シール部材がインフレートシール部材である場合には、低圧流体の漏出の原因となり得る傷を付けることなく、同インフレートシール部材をサイドドアに装着する必要がある。しかし、一般的なサイドドアの外縁部においてシールの必要な部分は、角部等、曲率の大きな箇所を含んでいるため、インフレートシール部材をこの箇所に沿わせて大きく屈曲させることとなる。このように大きく屈曲させると、その際にインフレートシール部材を傷付けるおそれがあるからである。これに対し、本実施形態では、ドア本体部３０の外周面３１Ｃが円筒状をなしていて、曲率の大きな箇所がないため、インフレートシール部材３３を無理に湾曲させることなく、この外周面３１Ｃに設けた装着溝３１Ｄに容易に装着することが可能である。
【００３２】
また、外フレーム部３１の内周面３１Ｅには、その全周にわたって係合溝３１Ｆが形成されている。
内フレーム部３２は、少なくとも後述するウインドウガラス４０の回動中心である軸４１と外フレーム部３１の外縁部（外周面３１Ｃ）とを結ぶものである。ここでは、内フレーム部３２は、前側ほど低くなるように傾斜した状態で略前後方向へ延び、かつ後側ほど拡幅する長尺状をなしており、外フレーム部３１について略前後方向に相対向する部位に架け渡されている。内フレーム部３２の外面３２Ａ及び内面３２Ｂは、上記外フレーム部３１と同様、ともに車体１４の外側方へ膨らむ球面の一部をなしている。
【００３３】
外フレーム部３１の上部と内フレーム部３２とによって挟まれた箇所は、窓部３４を構成している。また、外フレーム部３１の下部と内フレーム部３２とによって挟まれた箇所は、補助窓部３５を構成している。前者の窓部３４がウインドウガラス４０によって開閉されるのに対し、後者の補助窓部３５はウインドウガラス４０によって常に閉塞されている。
【００３４】
ウインドウガラス４０は、上記ドア本体部３０の窓部３４を開閉するためのものであり、上記フロントガラス２１と同様、ＰＣ等の透明な合成樹脂によって形成されている。ウインドウガラス４０は、無機材料によって形成されたものよりも軽量である。ウインドウガラス４０の外面４０Ａ及び内面４０Ｂは、ともに車体１４の外側方へ膨らむ球面の一部をなしている。また、ウインドウガラス４０は、円形の外形形状を有している。ウインドウガラス４０の外周部は上記外フレーム部３１の係合溝３１Ｆ内に係合されている。ウインドウガラス４０の内面４０Ｂの中心部には後方へ向けて軸４１が設けられている（図４参照）。この軸４１は、軸受４２を介して内フレーム部３２に回動可能に支持されている。軸４１は、ギヤ４３を介して電動モータ４４に駆動連結されている。
【００３５】
ウインドウガラス４０の一部には、その内外を連通させる連通部４０Ｃが設けられている。この連通部４０Ｃは、次の条件を満たす形状及び大きさに形成されている。その条件の前提として、連通部４０Ｃについて、軸４１を中心とするウインドウガラス４０の回動方向についての長さを、「連通部４０Ｃの幅Ｗ１」とする（図６（Ａ）参照）。また、内フレーム部３２について、軸４１を中心とするウインドウガラス４０の回動方向についての長さを、「内フレーム部３２の幅Ｗ２」とする（図６（Ｃ）参照）。そして、前記条件は、「連通部４０Ｃの幅Ｗ１が内フレーム部３２の幅Ｗ２よりも狭いこと」である。この条件は、連通部４０Ｃの全体を内フレーム部３２と重なり合わせるために必要である。
【００３６】
なお、ドア本体部３０内には、ウインドウガラス４０が所定の角度範囲内でのみ回動するのを許容し、その角度範囲から外れて回動するのを規制するストッパ（図示略）が設けられている。このストッパにより、連通部４０Ｃが内フレーム部３２よりも下側へ回動して、補助窓部３５と重なり合うことが規制される。そのため、補助窓部３５は、ウインドウガラス４０の回動角度に拘らず常に閉塞された状態となる。
【００３７】
さらに、ドア本体部３０、より詳しくは内フレーム部３２の軸４１よりも後側部分と外フレーム部３１の後部とには、側部開口２２を閉じたドア本体部３０と車体１４（Ｂピラー１６）とに跨ることにより、同ドア本体部３０を車体１４に開放不能にロックするロック部材５０が設けられている。ロック部材５０は、内フレーム部３２に対し、その長さ方向（略前後方向）へのスライド可能に取付けられている。ここで、ロック部材５０が、可動範囲の後方の端までスライドされたときのそのロック部材５０の位置を「ロック位置」という（図５（Ａ）参照）。また、ロック部材５０が、可動範囲の前方の端までスライドされたときのそのロック部材５０の位置を「ロック解除位置」という（図５（Ｂ）参照）。
【００３８】
ロック位置では、ロック部材５０はドア本体部３０から車体１４（Ｂピラー１６）側へ突出して、Ｂピラー１６に設けられた係合部２５に係合することで同ドア本体部３０を開放不能にロックする。この係合部２５は、Ｂピラー１６の前面において開口して後方へ延びる凹部によって構成されている。Ｂピラー１６における係合部２５の車外側部分はガイド突部２６となっている。これに対し、ロック部材５０の後部には、互いに車幅方向に離間した位置から後方へ突出する内突部５１及び外突部５２が設けられている。
【００３９】
一方、内フレーム部３２の前後方向についての中間部分には、後面において開口して、前方へ向けて延びる凹部からなる係合部３６が設けられている。内フレーム部３２における係合部３６の車外側部分はガイド突部３７となっている。また、ロック部材５０の前部には、互いに車幅方向に離間した位置から前方へ突出する内突部５３及び外突部５４が設けられており、内突部５３が係合部３６内に係合し、外突部５４がガイド突部３７の車外側に位置している。
【００４０】
そして、ロック位置では、図５（Ａ）に示すように、ロック部材５０の後側の内突部５１が上記Ｂピラー１６の係合部２５内に係合し、同内突部５１及び外突部５２の多くの部分がガイド突部２６と重なり合う。また、ロック位置では、前側の内突部５３及び外突部５４が、その前部においてのみ内フレーム部３２のガイド突部３７と重なる。
【００４１】
これに対し、ロック解除位置では、図５（Ｂ）に示すように、ロック部材５０の後側の内突部５１がＢピラー１６の係合部２５から前方へ抜け出し（ドア本体部３０側へ後退し）、同内突部５１及び外突部５２の全体がＢピラー１６のガイド突部２６と重なり合わなくなり、ドア本体部３０のロックされた状態が解除される。また、前側の内突部５３の大部分が、内フレーム部３２の係合部３６に係合し、同内突部５３及び外突部５４の多くの部分がガイド突部３７と重なり合う。
【００４２】
なお、図示はしないが、ロック位置へスライドされたロック部材５０をその位置に保持する機構と、ロック解除位置へスライドされたロック部材５０をその位置に保持する機構とが別途設けられている。
【００４３】
ロック部材５０の外面には、同ロック部材５０をスライド操作するための外操作ハンドル５５が設けられている。また、図示はしないが、キャビン１３側からロック部材５０をスライド操作するため内操作ハンドルが設けられている。内操作ハンドルは、ロック部材５０に固定され、かつ内フレーム部３２を貫通してキャビン１３側に突出している。さらに、電動モータ４４により、ウインドウガラス４０を回動させて窓部３４を開閉する際に操作する操作スイッチ（図示略）が内フレーム部３２に設けられている。
【００４４】
なお、図１〜図３の少なくとも１つに示すように、Ｂピラー１６とＣピラー１７との間には、上述したような側部開口２２及びサイドドア１１は設けられておらず、それらに代えて窓部２７が設けられている。この窓部２７には、上述したサイドドア１１とは異なりウインドウガラス２８が固定されている。ウインドウガラス２８は、ウインドウガラス４０と同様、透明な合成樹脂によって形成されている。
【００４５】
上記のようにして本実施形態のサイドドア１１が構成されている。このサイドドア１１では、その構成部品であるドア本体部３０についても、可動式のウインドウガラス４０についても、合成樹脂によって形成されている。そのため、ドア本体部３０が金属によって形成され、ウインドウガラス４０が無機ガラスによって形成された場合よりもサイドドア１１は軽量となる。ただし、これらのドア本体部３０及びウインドウガラス４０を単に合成樹脂によって形成したというだけでは、金属や無機ガラスによって形成したサイドドアと同程度の剛性を確保することが難しい。これに対しては、樹脂製のドア本体部３０及び樹脂製のウインドウガラス４０を大型化したり、厚みを増したり、補強部材を追加したりすることも考えられるが、この場合には重量が増えて、樹脂化による軽量化効果が損なわれる。
【００４６】
しかし、本実施形態では、合成樹脂製のドア本体部３０における外面３１Ａ，３２Ａ及び内面３１Ｂ，３２Ｂについても、ウインドウガラス４０の外面４０Ａ及び内面４０Ｂについても電気自動車１０の外側方へ膨らむ球面の一部をなしているため、これらが平面状をなす場合よりもサイドドア１１の剛性が高くなる。合成樹脂製のドア本体部３０及び合成樹脂製のウインドウガラス４０を大型化したり、厚みを増したり、補強部材を追加したりしなくてもすみ、その分、サイドドア１１が軽量となる。
【００４７】
また、上記のように外面３１Ａ，３２Ａ，４０Ａ及び内面３１Ｂ，３２Ｂ，４０Ｂがいずれも球面の一部をなしていることから、軸４１を回動中心としてウインドウガラス４０をドア本体部３０（内フレーム部３２）に対し回動させ、同ドア本体部３０の窓部３４を開閉させることが可能となる。ドア本体部に対しウインドウガラスを昇降させることで窓部を開閉する既存のサイドドアでは、操作ハンドル又は電動モータの回動をウインドウガラス４０の上下直線運動に変換するための機構が必要となるが、本実施形態では、こうした運動方向変換機構が不要であり、この点においても、サイドドア１１が軽くなる。
【００４８】
サイドドア１１によって側部開口２２が閉じられた状態（図４参照）では、ドア本体部３０の外縁部（外周面３１Ｃ）に装着されたインフレートシール部材３３に対し低圧流体が流入される。この低圧流体によりインフレートシール部材３３が膨張し、車体１４における側部開口２２の周縁部２２Ａに圧接する。この圧接により、側部開口２２の周縁部２２Ａとドア本体部３０の外周面３１Ｃとの間がシールされる。このシールにより、サイドドア１１よりも内側の空間であるキャビン１３の密閉性が高まる。
【００４９】
また、ドア本体部３０によって側部開口２２が閉じられた状態で、ロック部材５０がロック解除位置からロック位置へスライドされると、ロック部材５０が車体１４の係合部２５に係合し（後側の内突部５１及び外突部５２がガイド突部２６と重なり合い）、ドア本体部３０が開放不能にロックされる（図５（Ａ）参照）。これとは逆に、ロック部材５０がロック位置からロック解除位置へスライドされると、後側の内突部５１及び外突部５２がガイド突部２６と重なり合わなくなってロック状態が解除され、ドア本体部３０が開放可能となる（図５（Ｂ）参照）。
【００５０】
また、ドア本体部３０がロック部材５０によって車体１４に対し開放不能にロックされて、ドア本体部３０が側部開口２２を閉じた状態に保持された状態では、そのロック部材５０がドア本体部３０と車体１４（Ｂピラー１６）とに跨り、同ドア本体部３０の側方からの衝撃に対する剛性が高められる。
【００５１】
特に、本実施形態では、内フレーム部３２が、少なくともウインドウガラス４０の回動中心（軸４１）と同ドア本体部３０の外縁部（外周面３１Ｃ）とを結ぶ長尺状をなしている（図６（Ｂ）等参照）。従って、側部開口２２を閉じた状態のドア本体部３０がロック部材５０によって車体１４にロックされた状態では、同ロック部材５０は、ウインドウガラス４０の回動中心（軸４１）とドア本体部３０の外縁部（外周面３１Ｃ）とを結ぶ線上に位置しながら、同ドア本体部３０と車体１４との間に跨ることとなる。そのため、ドア本体部３０の外側方からの衝撃に対する剛性がロック部材５０によって上下方向にバランスよく高められる。
【００５２】
さらに、軸４１を支点としたウインドウガラス４０の回動により、連通部４０Ｃの全てが、ウインドウガラス４０の回動方向について内フレーム部３２と重なる箇所に位置すると、図６（Ｂ）に示すように、同連通部４０Ｃが内フレーム部３２によって塞がれた状態となる。このときには、連通部４０Ｃがドア本体部３０の窓部３４と重ならず、同窓部３４が閉じられる。
【００５３】
これに対し、上記のように窓部３４が閉じられた状態から、操作スイッチが操作されると、電動モータ４４によりウインドウガラス４０が図６（Ｂ）において矢印Ｄで方向へ回動させられる。この回動により、図６（Ｃ）に示すように、連通部４０Ｃの少なくとも一部が内フレーム部３２から外れた箇所に位置すると、連通部４０Ｃが窓部３４に重なり、同窓部３４が開かれる。窓部３４は、連通部４０Ｃとの重なり度合いが大きくなるに従い大きく開かれる。因みに、図６（Ｃ）は、連通部４０Ｃの全部が窓部３４と重なり合った状態を示している。ただし、ウインドウガラス４０の回動に拘らず、連通部４０Ｃが補助窓部３５と重なり合うことはなく、同補助窓部３５は常にウインドウガラス４０の連通部４０Ｃ以外の箇所によって閉塞される。
【００５４】
以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）ドア本体部３０（外フレーム部３１、内フレーム部３２）及びウインドウガラス４０を、それらの及び外面３１Ａ，３２Ａ，４０Ａ及び内面３１Ｂ，３２Ｂ，４０Ｂがいずれも電気自動車１０の外側方へ膨らむ球面の一部をなすよう合成樹脂により形成している（図４、図５（Ａ）参照）。そして、ウインドウガラス４０を、軸４１によりドア本体部３０に回動可能に支持し、その回動により窓部３４を開閉するようにしている。このため、サイドドア１１の剛性を確保しつつ軽量化を図ることが容易にできる。
【００５５】
（２）ドア本体部３０における外フレーム部３１の外形形状を円形としている（図２、図６（Ｂ），（Ｃ）参照）。そのため、一般的な自動車用サイドドアとは異なり、インフレートシール部材３３に傷を付けることなく、同外フレーム部３１の外縁部（外周面３１Ｃ）に同インフレートシール部材３３を装着することができる（図４、図５（Ａ）参照）。
【００５６】
そして、本実施形態では、サイドドア１１によって側部開口２２が閉じられた状態で、インフレートシール部材３３に対し低圧流体を供給するようにしている。そのため、インフレートシール部材３３を膨張させて、車体１４における側部開口２２の周縁部２２Ａに圧接させることで、同周縁部２２Ａとドア本体部３０との間を隙間の非常に少ない状態でシールすることができる。サイドドア１１よりも内側の空間であるキャビン１３の密閉性を高め、車体１４の外部の音の進入を抑制し、キャビン１３の高い静粛性を実現することができる。
【００５７】
（３）側部開口２２を閉じた状態のドア本体部３０と車体１４とに跨ることにより、同ドア本体部３０を車体１４に開放不能にロックするロック部材５０を設けている（図２、図６（Ｂ），（Ｃ）参照）。そのため、このロック部材５０によって、ドア本体部３０の側方からの衝撃に対する剛性を高めることができる。
【００５８】
（４）上記（３）に関連して、ドア本体部３０には、少なくともウインドウガラス４０の回動中心（軸４１）とドア本体部３０の外縁部（外周面３１Ｃ）とを結ぶ長尺状の内フレーム部３２を設けている。そして、ロック部材５０を、内フレーム部３２に対し、その長さ方向へのスライド可能に取付けている。そのため、ドア本体部３０の側方からの衝撃に対する剛性をロック部材５０によってバランスよく高めることができる。
【００５９】
（５）上記（３），（４）に共通して、次の効果が得られる。一般的な、サイドドアではインパクトビームを設けることで上記と同様の効果（剛性向上）を狙っているが、本実施形態ではロック部材５０がこのインパクトビームの機能も兼ねる。そのため、インパクトビームを別途設けなくてもすみ、この点においてサイドドア１１のさらなる軽量化を図ることができる。
【００６０】
（６）ロック部材５０を、ロック位置（図５（Ａ））とロック解除位置（図５（Ｂ））との間でスライドさせるようにしている。そのため、ドア本体部３０によって側部開口２２を閉じた状態で、ロック部材５０をロック位置とロック解除位置との間でスライドさせることにより、ドア本体部３０を、側部開口２２を閉じた位置にロックさせた状態にしたり、そのロック状態を解除したりすることができる。
【００６１】
（７）ウインドウガラス４０の一部に、その内外を連通させ、かつ幅Ｗ１が内フレーム部３２の幅Ｗ２よりも小さな連通部４０Ｃを設けている（図６（Ａ），（Ｃ））。そのため、連通部４０Ｃの全てを、ウインドウガラス４０の回動方向について、内フレーム部３２と重なる箇所に位置させることにより、ドア本体部３０の窓部３４を閉塞することができる。また、連通部４０Ｃの少なくとも一部を内フレーム部３２から外れた箇所に位置させることにより、同窓部３４を開放することができる。
【００６２】
（８）側部開口２２の形状、ドア本体部３０の外形形状をともに円形とした（図３、図６（Ｂ），（Ｃ））ため、斬新なデザインの側部開口２２及びサイドドア１１を提供することができる。
【００６３】
（９）内フレーム部３２の上側の窓部３４に加え、同内フレーム部３２の下側に補助窓部３５を設け、ウインドウガラス４０の下部を露出させている（図２）。そのため、ウインドウガラス４０が補助窓部３５で露出する分、サイドドア１１におけるガラスエリアを拡大し、サイドドア１１の斜め下外側方の視界を改善することができる。
【００６４】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・ウインドウガラス４０を手動によって回動させて窓部３４を開閉させる構成に変更してもよい。
【００６５】
・ドア本体部３０が円形の外形形状を有するという特徴を最大限発揮できるシール部材としては、上述したインフレートシール部材３３であるが、低圧流体により膨張させられない一般的なウエザストリップを、シール部材としてドア本体部３０の外縁部（外周面３１Ｃ）に装着してもよい。
【００６６】
・補助窓部３５を省略し、サイドドア１１の下部ではウインドウガラス４０を露出させない構造に変更してもよい。
・内フレーム部３２は、ウインドウガラス４０の少なくとも回動中心（軸４１）とドア本体部３０の外縁部（外周面３１Ｃ）とを結ぶものであればよく、必ずしもウインドウガラス４０の回動中心（軸４１）を挟んで外フレーム部３１の相対向する箇所に架設されなくてもよい。
【００６７】
・ドア本体部はドアヒンジ２３の軸２４を支点とした回動とは異なる態様で側部開口２２を開閉するものであってもよい。
・ウインドウガラス４０の外形形状は必ずしも円形でなくてもよく、例えば半円形であってもよい。
【００６８】
・補助窓部３５についても、窓部３４と同様、ウインドウガラス４０によって開閉される構造に変更してもよい。
・本発明は、電気自動車１０に限らず、エンジンを動力源とした一般的な自動車にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０…電気自動車（自動車）、１１…サイドドア、１４…車体、２２…側部開口、２２Ａ…周縁部、２５…係合部、３０…ドア本体部、３１Ａ，３２Ａ，４０Ａ…外面、３１Ｂ，３２Ｂ，４０Ｂ…内面、３１Ｃ…外周面（外縁部）、３２…内フレーム部、３３…インフレートシール部材、３４…窓部、４０…ウインドウガラス、４０Ｃ…連通部、５０…ロック部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車体側部に設けられた乗降用の側部開口を開閉する自動車用サイドドアに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の燃費向上を図るうえで自動車の軽量化は有効な手段である。自動車を軽量化すれば、自動車を作動させるために必要なエネルギーを少なくできるからである。自動車を軽量化する手法としては、材料の軽量化、各部品の小型・軽量化、機能向上による部品点数の削減等があるが、なかでも樹脂化は有効である。
【０００３】
そこで、自動車用サイドドアについても、その構成部品の少なくとも一部を樹脂化することが考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−４４５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、自動車用サイドドアにおける金属製の構成部品を単に樹脂製の構成部品に置き換えたり、無機ガラス製のウインドウガラスを合成樹脂製のウインドウガラスに置き換えたりするだけでは、金属製の構成部品や無機ガラス製のウインドウガラスと同等の剛性が得られない。同等の剛性を確保しようとすると、樹脂製の構成部品を大型なものにしたり、厚みを増したりしなければならず、軽量化を阻害する。また、金属製の構成部品を繊維強化樹脂等の強化樹脂からなる構成部品に置き換えれば、剛性を確保しつつ軽量化を図ることも可能であるが、その構成部品自体、ひいては自動車用サイドドアが非常に高価なものとなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、剛性確保及び軽量化の両立を容易に図ることのできる自動車用サイドドアを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、自動車の車体側部に設けられた乗降用の側部開口を開閉するためのものであり、自身の一部に窓部を有するドア本体部と、前記窓部を開閉すべく前記ドア本体部に設けられたウインドウガラスとを備える自動車用サイドドアにおいて、前記ドア本体部は、その外面及び内面がともに前記車体の外側方へ膨らむ球面の一部をなすよう合成樹脂により形成されており、前記ウインドウガラスは、その外面及び内面がともに前記車体の外側方へ膨らむ球面の一部をなすよう合成樹脂により形成されており、前記ウインドウガラスは、前記ドア本体部に回動可能に支持されており、その回動により前記窓部を開閉するものであることを要旨とする。
【０００８】
上記の構成によれば、自動車用サイドドアを構成するドア本体部についても、可動式のウインドウガラスについても、合成樹脂によって形成されている。そのため、ドア本体部が金属によって形成され、ウインドウガラスが無機ガラスによって形成された場合よりも、自動車用サイドドアが軽量となる。ただし、これらのドア本体部及びウインドウガラスを単に合成樹脂によって形成したというだけでは、金属や無機ガラスによって形成した場合と同程度の剛性を確保することは難しい。ドア本体部及びウインドウガラスを大型化したり、厚みを増したり、補強部材を追加したりすることも考えられるが、この場合には重量が増えて軽量化が損なわれる。
【０００９】
しかし、請求項１に記載の発明では、各内面及び各外面がいずれも自動車の外側方へ膨らむ球面の一部をなすように、ドア本体部及びウインドウガラスが形成されているため、これらが平面状に形成された場合よりも自動車用サイドドアの剛性が高くなる。ドア本体部及びウインドウガラスを大型化したり、厚みを増したり、補強部材を追加したりしなくてもすみ、その分、自動車用サイドドアが軽量となる。
【００１０】
また、上記のようにドア本体部及びウインドウガラスの各内面及び各外面がいずれも球面の一部をなしていることから、ウインドウガラスをドア本体部に対し回動させて同ドア本体部の窓部を開閉させることが可能となる。ドア本体部に対しウインドウガラスを昇降させることで窓部を開閉する既存の自動車用サイドドアでは、操作ハンドル又は電動モータの回動をウインドウガラスの上下直線運動に変換するための機構が必要となるが、請求項１に記載の発明では、こうした運動方向変換機構が不要となり、この点においても、自動車用サイドドアが軽くなる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ドア本体部は円形の外形形状を有しており、前記ドア本体部の外縁部には、低圧流体の流入により膨張して前記車体における前記側部開口の周縁部に圧接することで、同周縁部と同ドア本体部との間をシールするインフレートシール部材が装着されていることを要旨とする。
【００１２】
上記の構成によれば、ドア本体部の外形形状が円形をなしていて、曲率の大きな箇所がないため、インフレートシール部材を無理に湾曲させることなく、ドア本体部の外縁部に容易に装着することが可能である。
【００１３】
サイドドアによって側部開口が閉じられた状態では、ドア本体部の外縁部に装着されているインフレートシール部材に対し低圧流体が流入される。ここでいう低圧流体とは、圧縮空気等を指す。この低圧流体によりインフレートシール部材が膨張し、車体における側部開口の周縁部に圧接する。この圧接により、側部開口の周縁部とドア本体部との間がシールされ、サイドドアよりも内側の空間であるキャビンの密閉性が高まり、車体外部の音の進入が抑制され、キャビンの静粛性が高くなる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記ドア本体部には、同ドア本体部により前記側部開口が閉じられた状態で、同ドア本体部と前記車体とに跨ることにより、同ドア本体部を前記車体に開放不能にロックするロック部材が設けられていることを要旨とする。
【００１５】
上記の構成によれば、ロック部材によってドア本体部が車体に開放不能にロックされた状態では、同ドア本体部が側部開口を閉じた状態に保持される。この状態では、ロック部材がドア本体部と車体とに跨り、同ドア本体部の側方からの衝撃に対する剛性を高める。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記ロック部材は、前記ドア本体部から突出して、前記車体に設けられた係合部に係合することで同ドア本体部を開放不能にロックするロック位置と、前記係合部から前記ドア本体部側へ後退することで、同ドア本体部がロックされた状態を解除するロック解除位置との間でスライドするものであることを要旨とする。
【００１７】
上記の構成によれば、ドア本体部によって側部開口が閉じられた状態で、ロック部材がロック解除位置からロック位置へスライドされると、ロック部材が車体の係合部に係合し、ドア本体部が開放不能にロックされる。これとは逆に、ロック位置からロック解除位置へのスライドにより、ロック部材が係合部からドア本体部側へ後退させられると、ロック状態が解除されて、ドア本体部が開放可能となる。このように、ドア本体部により側部開口が閉じられた状態で、ロック部材をロック位置とロック解除位置との間でスライドさせることにより、ドア本体部を、側部開口を閉じた位置にロックさせた状態にしたり、そのロック状態を解除したりすることが可能となる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記ドア本体部には、前記ウインドウガラスの少なくとも回動中心と同ドア本体部の外縁部とを結ぶ長尺状の内フレーム部が設けられており、前記ロック部材は、前記内フレーム部に対し、その長さ方向へのスライド可能に取付けられていることを要旨とする。
【００１９】
上記の構成によれば、長尺状の内フレーム部に取付けられたロック部材は、その内フレーム部に沿って、同内フレーム部の長さ方向へ移動することで、ロック位置とロック解除位置との間でスライドする。
【００２０】
ここで、内フレーム部は、ウインドウガラスの少なくとも回動中心とドア本体部の外縁部とを結ぶ長尺状をなしている。従って、側部開口を閉じた状態のドア本体部がロック部材によって車体にロックされた状態では、同ロック部材は、ウインドウガラスの回動中心と外縁部とを結ぶ線上に位置しながら、同ドア本体部と車体との間に跨ることとなる。そのため、ドア本体部の側方からの衝撃に対する剛性がロック部材によってバランスよく高められる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記ウインドウガラスの一部には、その内外を連通させる連通部が設けられており、前記ドア本体部の前記窓部は、前記連通部の全てが、前記ウインドウガラスの回動方向について、前記内フレーム部と重なる箇所に位置させられたときには閉塞され、前記連通部の少なくとも一部が前記内フレーム部から外れた箇所に位置させられたときには開放されるものであることを要旨とする。
【００２２】
上記の構成によれば、ウインドウガラスの回動により、連通部の全てが、ウインドウガラスの回動方向について内フレーム部と重なる箇所に位置すると、同連通部が内フレーム部によって塞がれた状態となる。また、このときには、連通部がドア本体部の窓部と重ならず、同窓部が閉じられる。
【００２３】
これに対し、連通部の少なくとも一部が内フレーム部から外れた箇所に位置すると、連通部が窓部に重なり、同窓部が開かれる。窓部は、連通部との重なり度合いが大きくなるに従い大きく開かれる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の自動車用サイドドアによれば、剛性確保及び軽量化の両立を容易に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を具体化した一実施形態を示す図であり、サイドドアが閉じられた電気自動車を斜め前方から見た状態を示す斜視図。
【図２】電気自動車の側面図。
【図３】サイドドア及びバックドアがそれぞれ開かれた電気自動車を斜め後方から見た状態を示す斜視図。
【図４】図１のＸ−Ｘ線に沿った断面構造を示す断面図。
【図５】サイドドアにおけるロック部材の作用を説明するための図であり、（Ａ）はロック部材がロック位置へスライドされた状態を、一部を省略して示す断面図、（Ｂ）はロック部材がロック解除位置へスライドされた状態を、一部を省略して示す断面図。
【図６】（Ａ）はウインドウガラスの側面図、（Ｂ）は窓部が閉塞された状態のサイドドアの側面図、（Ｃ）は窓部が開放された状態のサイドドアの側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１〜図３は、本実施形態の自動車用サイドドア（以下単に「サイドドア」という）が適用された電気自動車１０を示している。電気自動車１０は、電動モータ（図示略）により車輪１２を回転させて走行する自動車である。電動モータは、例えば車輪１２のホイールに内蔵される。この電気自動車１０では、電動モータが動力源となるため、キャビン（客室）１３の前方にエンジン及びエンジンルームが不要となる。そこで、本実施形態では、エンジンが車体前部に配置された一般的な自動車よりもキャビン１３が前方へ拡大されている。
【００２７】
上記電気自動車１０における車体１４の車幅方向両側部には、ルーフＲを支える支柱として、前方から後方へ向けて順に一対のＡピラー（フロントピラー）１５、一対のＢピラー（センターピラー）１６及び一対のＣピラー（リヤピラー）１７が設けられている。各Ａピラー１５は前部座席１８の斜め前方に位置し、各Ｂピラー１６は前部座席１８及び後部座席１９間の側方に位置し、各Ｃピラー１７は後部座席１９の斜め後方に位置している。両Ａピラー１５の前方には、ＰＣ（ポリカーボネート）等の透明な合成樹脂からなるフロントガラス２１が設けられている。各Ａピラー１５及び各Ｂピラー１６間には、乗員の乗降用の側部開口２２がそれぞれ設けられている。本実施形態では、一般的な自動車とは異なり、各側部開口２２は、これを電気自動車１０の外側方から見た場合に円形となるように形成されている。また、車体１４後部の両Ｃピラー１７間には、荷物の出し入れ用の後部開口２０が設けられている。
【００２８】
車体１４には、上記各側部開口２２を開閉するための一対のサイドドア１１と、上記後部開口２０を開閉するためのバックドア２９とがそれぞれ設けられている。次に、図４〜図６を参照して、このサイドドア１１について説明する。
【００２９】
各サイドドア１１は、ドア本体部３０及びウインドウガラス４０を備えて構成されている。ドア本体部３０は、それぞれ合成樹脂によって形成された外フレーム部３１及び内フレーム部３２を備えて構成されている。ここでの合成樹脂は、自動車用部品の材料として一般的に用いられる合成樹脂、特に射出成形等により成形可能な樹脂、例えばＰＰ、ＡＢＳ、ＰＣ等が用いられる。外フレーム部３１の外面３１Ａ及び内面３１Ｂは、ともに車体１４の外側方へ膨らむ球面の一部をなしている。また、外フレーム部３１は、上記側部開口２２に対応して円形の外形形状を有している。外フレーム部３１の前端部は、ドアヒンジ２３の軸２４（図５（Ａ），（Ｂ）参照）により、Ａピラー１５に回動可能に支持されている。この軸２４を支点としたドア本体部３０の回動により、同ドア本体部３０が側部開口２２に接近及び離間して、同側部開口２２が開閉される。
【００３０】
外フレーム部３１の外縁部である外周面３１Ｃには、その全周にわたって環状の装着溝３１Ｄが形成されており、ゴム製、又はゴム弾性を有する合成樹脂製のシール部材がこの装着溝３１Ｄに装着されている。ここでは、シール部材として、低圧流体の流入により膨張して車体１４における側部開口２２の周縁部２２Ａに圧接することで、同周縁部２２Ａとドア本体部３０との間をシールするインフレートシール部材３３が用いられている。
【００３１】
このインフレートシール部材３３は、一般的なサイドドアには適用が困難である。これは、次の理由による。シール部材がインフレートシール部材である場合には、低圧流体の漏出の原因となり得る傷を付けることなく、同インフレートシール部材をサイドドアに装着する必要がある。しかし、一般的なサイドドアの外縁部においてシールの必要な部分は、角部等、曲率の大きな箇所を含んでいるため、インフレートシール部材をこの箇所に沿わせて大きく屈曲させることとなる。このように大きく屈曲させると、その際にインフレートシール部材を傷付けるおそれがあるからである。これに対し、本実施形態では、ドア本体部３０の外周面３１Ｃが円筒状をなしていて、曲率の大きな箇所がないため、インフレートシール部材３３を無理に湾曲させることなく、この外周面３１Ｃに設けた装着溝３１Ｄに容易に装着することが可能である。
【００３２】
また、外フレーム部３１の内周面３１Ｅには、その全周にわたって係合溝３１Ｆが形成されている。
内フレーム部３２は、少なくとも後述するウインドウガラス４０の回動中心である軸４１と外フレーム部３１の外縁部（外周面３１Ｃ）とを結ぶものである。ここでは、内フレーム部３２は、前側ほど低くなるように傾斜した状態で略前後方向へ延び、かつ後側ほど拡幅する長尺状をなしており、外フレーム部３１について略前後方向に相対向する部位に架け渡されている。内フレーム部３２の外面３２Ａ及び内面３２Ｂは、上記外フレーム部３１と同様、ともに車体１４の外側方へ膨らむ球面の一部をなしている。
【００３３】
外フレーム部３１の上部と内フレーム部３２とによって挟まれた箇所は、窓部３４を構成している。また、外フレーム部３１の下部と内フレーム部３２とによって挟まれた箇所は、補助窓部３５を構成している。前者の窓部３４がウインドウガラス４０によって開閉されるのに対し、後者の補助窓部３５はウインドウガラス４０によって常に閉塞されている。
【００３４】
ウインドウガラス４０は、上記ドア本体部３０の窓部３４を開閉するためのものであり、上記フロントガラス２１と同様、ＰＣ等の透明な合成樹脂によって形成されている。ウインドウガラス４０は、無機材料によって形成されたものよりも軽量である。ウインドウガラス４０の外面４０Ａ及び内面４０Ｂは、ともに車体１４の外側方へ膨らむ球面の一部をなしている。また、ウインドウガラス４０は、円形の外形形状を有している。ウインドウガラス４０の外周部は上記外フレーム部３１の係合溝３１Ｆ内に係合されている。ウインドウガラス４０の内面４０Ｂの中心部には後方へ向けて軸４１が設けられている（図４参照）。この軸４１は、軸受４２を介して内フレーム部３２に回動可能に支持されている。軸４１は、ギヤ４３を介して電動モータ４４に駆動連結されている。
【００３５】
ウインドウガラス４０の一部には、その内外を連通させる連通部４０Ｃが設けられている。この連通部４０Ｃは、次の条件を満たす形状及び大きさに形成されている。その条件の前提として、連通部４０Ｃについて、軸４１を中心とするウインドウガラス４０の回動方向についての長さを、「連通部４０Ｃの幅Ｗ１」とする（図６（Ａ）参照）。また、内フレーム部３２について、軸４１を中心とするウインドウガラス４０の回動方向についての長さを、「内フレーム部３２の幅Ｗ２」とする（図６（Ｃ）参照）。そして、前記条件は、「連通部４０Ｃの幅Ｗ１が内フレーム部３２の幅Ｗ２よりも狭いこと」である。この条件は、連通部４０Ｃの全体を内フレーム部３２と重なり合わせるために必要である。
【００３６】
なお、ドア本体部３０内には、ウインドウガラス４０が所定の角度範囲内でのみ回動するのを許容し、その角度範囲から外れて回動するのを規制するストッパ（図示略）が設けられている。このストッパにより、連通部４０Ｃが内フレーム部３２よりも下側へ回動して、補助窓部３５と重なり合うことが規制される。そのため、補助窓部３５は、ウインドウガラス４０の回動角度に拘らず常に閉塞された状態となる。
【００３７】
さらに、ドア本体部３０、より詳しくは内フレーム部３２の軸４１よりも後側部分と外フレーム部３１の後部とには、側部開口２２を閉じたドア本体部３０と車体１４（Ｂピラー１６）とに跨ることにより、同ドア本体部３０を車体１４に開放不能にロックするロック部材５０が設けられている。ロック部材５０は、内フレーム部３２に対し、その長さ方向（略前後方向）へのスライド可能に取付けられている。ここで、ロック部材５０が、可動範囲の後方の端までスライドされたときのそのロック部材５０の位置を「ロック位置」という（図５（Ａ）参照）。また、ロック部材５０が、可動範囲の前方の端までスライドされたときのそのロック部材５０の位置を「ロック解除位置」という（図５（Ｂ）参照）。
【００３８】
ロック位置では、ロック部材５０はドア本体部３０から車体１４（Ｂピラー１６）側へ突出して、Ｂピラー１６に設けられた係合部２５に係合することで同ドア本体部３０を開放不能にロックする。この係合部２５は、Ｂピラー１６の前面において開口して後方へ延びる凹部によって構成されている。Ｂピラー１６における係合部２５の車外側部分はガイド突部２６となっている。これに対し、ロック部材５０の後部には、互いに車幅方向に離間した位置から後方へ突出する内突部５１及び外突部５２が設けられている。
【００３９】
一方、内フレーム部３２の前後方向についての中間部分には、後面において開口して、前方へ向けて延びる凹部からなる係合部３６が設けられている。内フレーム部３２における係合部３６の車外側部分はガイド突部３７となっている。また、ロック部材５０の前部には、互いに車幅方向に離間した位置から前方へ突出する内突部５３及び外突部５４が設けられており、内突部５３が係合部３６内に係合し、外突部５４がガイド突部３７の車外側に位置している。
【００４０】
そして、ロック位置では、図５（Ａ）に示すように、ロック部材５０の後側の内突部５１が上記Ｂピラー１６の係合部２５内に係合し、同内突部５１及び外突部５２の多くの部分がガイド突部２６と重なり合う。また、ロック位置では、前側の内突部５３及び外突部５４が、その前部においてのみ内フレーム部３２のガイド突部３７と重なる。
【００４１】
これに対し、ロック解除位置では、図５（Ｂ）に示すように、ロック部材５０の後側の内突部５１がＢピラー１６の係合部２５から前方へ抜け出し（ドア本体部３０側へ後退し）、同内突部５１及び外突部５２の全体がＢピラー１６のガイド突部２６と重なり合わなくなり、ドア本体部３０のロックされた状態が解除される。また、前側の内突部５３の大部分が、内フレーム部３２の係合部３６に係合し、同内突部５３及び外突部５４の多くの部分がガイド突部３７と重なり合う。
【００４２】
なお、図示はしないが、ロック位置へスライドされたロック部材５０をその位置に保持する機構と、ロック解除位置へスライドされたロック部材５０をその位置に保持する機構とが別途設けられている。
【００４３】
ロック部材５０の外面には、同ロック部材５０をスライド操作するための外操作ハンドル５５が設けられている。また、図示はしないが、キャビン１３側からロック部材５０をスライド操作するため内操作ハンドルが設けられている。内操作ハンドルは、ロック部材５０に固定され、かつ内フレーム部３２を貫通してキャビン１３側に突出している。さらに、電動モータ４４により、ウインドウガラス４０を回動させて窓部３４を開閉する際に操作する操作スイッチ（図示略）が内フレーム部３２に設けられている。
【００４４】
なお、図１〜図３の少なくとも１つに示すように、Ｂピラー１６とＣピラー１７との間には、上述したような側部開口２２及びサイドドア１１は設けられておらず、それらに代えて窓部２７が設けられている。この窓部２７には、上述したサイドドア１１とは異なりウインドウガラス２８が固定されている。ウインドウガラス２８は、ウインドウガラス４０と同様、透明な合成樹脂によって形成されている。
【００４５】
上記のようにして本実施形態のサイドドア１１が構成されている。このサイドドア１１では、その構成部品であるドア本体部３０についても、可動式のウインドウガラス４０についても、合成樹脂によって形成されている。そのため、ドア本体部３０が金属によって形成され、ウインドウガラス４０が無機ガラスによって形成された場合よりもサイドドア１１は軽量となる。ただし、これらのドア本体部３０及びウインドウガラス４０を単に合成樹脂によって形成したというだけでは、金属や無機ガラスによって形成したサイドドアと同程度の剛性を確保することが難しい。これに対しては、樹脂製のドア本体部３０及び樹脂製のウインドウガラス４０を大型化したり、厚みを増したり、補強部材を追加したりすることも考えられるが、この場合には重量が増えて、樹脂化による軽量化効果が損なわれる。
【００４６】
しかし、本実施形態では、合成樹脂製のドア本体部３０における外面３１Ａ，３２Ａ及び内面３１Ｂ，３２Ｂについても、ウインドウガラス４０の外面４０Ａ及び内面４０Ｂについても電気自動車１０の外側方へ膨らむ球面の一部をなしているため、これらが平面状をなす場合よりもサイドドア１１の剛性が高くなる。合成樹脂製のドア本体部３０及び合成樹脂製のウインドウガラス４０を大型化したり、厚みを増したり、補強部材を追加したりしなくてもすみ、その分、サイドドア１１が軽量となる。
【００４７】
また、上記のように外面３１Ａ，３２Ａ，４０Ａ及び内面３１Ｂ，３２Ｂ，４０Ｂがいずれも球面の一部をなしていることから、軸４１を回動中心としてウインドウガラス４０をドア本体部３０（内フレーム部３２）に対し回動させ、同ドア本体部３０の窓部３４を開閉させることが可能となる。ドア本体部に対しウインドウガラスを昇降させることで窓部を開閉する既存のサイドドアでは、操作ハンドル又は電動モータの回動をウインドウガラス４０の上下直線運動に変換するための機構が必要となるが、本実施形態では、こうした運動方向変換機構が不要であり、この点においても、サイドドア１１が軽くなる。
【００４８】
サイドドア１１によって側部開口２２が閉じられた状態（図４参照）では、ドア本体部３０の外縁部（外周面３１Ｃ）に装着されたインフレートシール部材３３に対し低圧流体が流入される。この低圧流体によりインフレートシール部材３３が膨張し、車体１４における側部開口２２の周縁部２２Ａに圧接する。この圧接により、側部開口２２の周縁部２２Ａとドア本体部３０の外周面３１Ｃとの間がシールされる。このシールにより、サイドドア１１よりも内側の空間であるキャビン１３の密閉性が高まる。
【００４９】
また、ドア本体部３０によって側部開口２２が閉じられた状態で、ロック部材５０がロック解除位置からロック位置へスライドされると、ロック部材５０が車体１４の係合部２５に係合し（後側の内突部５１及び外突部５２がガイド突部２６と重なり合い）、ドア本体部３０が開放不能にロックされる（図５（Ａ）参照）。これとは逆に、ロック部材５０がロック位置からロック解除位置へスライドされると、後側の内突部５１及び外突部５２がガイド突部２６と重なり合わなくなってロック状態が解除され、ドア本体部３０が開放可能となる（図５（Ｂ）参照）。
【００５０】
また、ドア本体部３０がロック部材５０によって車体１４に対し開放不能にロックされて、ドア本体部３０が側部開口２２を閉じた状態に保持された状態では、そのロック部材５０がドア本体部３０と車体１４（Ｂピラー１６）とに跨り、同ドア本体部３０の側方からの衝撃に対する剛性が高められる。
【００５１】
特に、本実施形態では、内フレーム部３２が、少なくともウインドウガラス４０の回動中心（軸４１）と同ドア本体部３０の外縁部（外周面３１Ｃ）とを結ぶ長尺状をなしている（図６（Ｂ）等参照）。従って、側部開口２２を閉じた状態のドア本体部３０がロック部材５０によって車体１４にロックされた状態では、同ロック部材５０は、ウインドウガラス４０の回動中心（軸４１）とドア本体部３０の外縁部（外周面３１Ｃ）とを結ぶ線上に位置しながら、同ドア本体部３０と車体１４との間に跨ることとなる。そのため、ドア本体部３０の外側方からの衝撃に対する剛性がロック部材５０によって上下方向にバランスよく高められる。
【００５２】
さらに、軸４１を支点としたウインドウガラス４０の回動により、連通部４０Ｃの全てが、ウインドウガラス４０の回動方向について内フレーム部３２と重なる箇所に位置すると、図６（Ｂ）に示すように、同連通部４０Ｃが内フレーム部３２によって塞がれた状態となる。このときには、連通部４０Ｃがドア本体部３０の窓部３４と重ならず、同窓部３４が閉じられる。
【００５３】
これに対し、上記のように窓部３４が閉じられた状態から、操作スイッチが操作されると、電動モータ４４によりウインドウガラス４０が図６（Ｂ）において矢印Ｄで方向へ回動させられる。この回動により、図６（Ｃ）に示すように、連通部４０Ｃの少なくとも一部が内フレーム部３２から外れた箇所に位置すると、連通部４０Ｃが窓部３４に重なり、同窓部３４が開かれる。窓部３４は、連通部４０Ｃとの重なり度合いが大きくなるに従い大きく開かれる。因みに、図６（Ｃ）は、連通部４０Ｃの全部が窓部３４と重なり合った状態を示している。ただし、ウインドウガラス４０の回動に拘らず、連通部４０Ｃが補助窓部３５と重なり合うことはなく、同補助窓部３５は常にウインドウガラス４０の連通部４０Ｃ以外の箇所によって閉塞される。
【００５４】
以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）ドア本体部３０（外フレーム部３１、内フレーム部３２）及びウインドウガラス４０を、それらの及び外面３１Ａ，３２Ａ，４０Ａ及び内面３１Ｂ，３２Ｂ，４０Ｂがいずれも電気自動車１０の外側方へ膨らむ球面の一部をなすよう合成樹脂により形成している（図４、図５（Ａ）参照）。そして、ウインドウガラス４０を、軸４１によりドア本体部３０に回動可能に支持し、その回動により窓部３４を開閉するようにしている。このため、サイドドア１１の剛性を確保しつつ軽量化を図ることが容易にできる。
【００５５】
（２）ドア本体部３０における外フレーム部３１の外形形状を円形としている（図２、図６（Ｂ），（Ｃ）参照）。そのため、一般的な自動車用サイドドアとは異なり、インフレートシール部材３３に傷を付けることなく、同外フレーム部３１の外縁部（外周面３１Ｃ）に同インフレートシール部材３３を装着することができる（図４、図５（Ａ）参照）。
【００５６】
そして、本実施形態では、サイドドア１１によって側部開口２２が閉じられた状態で、インフレートシール部材３３に対し低圧流体を供給するようにしている。そのため、インフレートシール部材３３を膨張させて、車体１４における側部開口２２の周縁部２２Ａに圧接させることで、同周縁部２２Ａとドア本体部３０との間を隙間の非常に少ない状態でシールすることができる。サイドドア１１よりも内側の空間であるキャビン１３の密閉性を高め、車体１４の外部の音の進入を抑制し、キャビン１３の高い静粛性を実現することができる。
【００５７】
（３）側部開口２２を閉じた状態のドア本体部３０と車体１４とに跨ることにより、同ドア本体部３０を車体１４に開放不能にロックするロック部材５０を設けている（図２、図６（Ｂ），（Ｃ）参照）。そのため、このロック部材５０によって、ドア本体部３０の側方からの衝撃に対する剛性を高めることができる。
【００５８】
（４）上記（３）に関連して、ドア本体部３０には、少なくともウインドウガラス４０の回動中心（軸４１）とドア本体部３０の外縁部（外周面３１Ｃ）とを結ぶ長尺状の内フレーム部３２を設けている。そして、ロック部材５０を、内フレーム部３２に対し、その長さ方向へのスライド可能に取付けている。そのため、ドア本体部３０の側方からの衝撃に対する剛性をロック部材５０によってバランスよく高めることができる。
【００５９】
（５）上記（３），（４）に共通して、次の効果が得られる。一般的な、サイドドアではインパクトビームを設けることで上記と同様の効果（剛性向上）を狙っているが、本実施形態ではロック部材５０がこのインパクトビームの機能も兼ねる。そのため、インパクトビームを別途設けなくてもすみ、この点においてサイドドア１１のさらなる軽量化を図ることができる。
【００６０】
（６）ロック部材５０を、ロック位置（図５（Ａ））とロック解除位置（図５（Ｂ））との間でスライドさせるようにしている。そのため、ドア本体部３０によって側部開口２２を閉じた状態で、ロック部材５０をロック位置とロック解除位置との間でスライドさせることにより、ドア本体部３０を、側部開口２２を閉じた位置にロックさせた状態にしたり、そのロック状態を解除したりすることができる。
【００６１】
（７）ウインドウガラス４０の一部に、その内外を連通させ、かつ幅Ｗ１が内フレーム部３２の幅Ｗ２よりも小さな連通部４０Ｃを設けている（図６（Ａ），（Ｃ））。そのため、連通部４０Ｃの全てを、ウインドウガラス４０の回動方向について、内フレーム部３２と重なる箇所に位置させることにより、ドア本体部３０の窓部３４を閉塞することができる。また、連通部４０Ｃの少なくとも一部を内フレーム部３２から外れた箇所に位置させることにより、同窓部３４を開放することができる。
【００６２】
（８）側部開口２２の形状、ドア本体部３０の外形形状をともに円形とした（図３、図６（Ｂ），（Ｃ））ため、斬新なデザインの側部開口２２及びサイドドア１１を提供することができる。
【００６３】
（９）内フレーム部３２の上側の窓部３４に加え、同内フレーム部３２の下側に補助窓部３５を設け、ウインドウガラス４０の下部を露出させている（図２）。そのため、ウインドウガラス４０が補助窓部３５で露出する分、サイドドア１１におけるガラスエリアを拡大し、サイドドア１１の斜め下外側方の視界を改善することができる。
【００６４】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・ウインドウガラス４０を手動によって回動させて窓部３４を開閉させる構成に変更してもよい。
【００６５】
・ドア本体部３０が円形の外形形状を有するという特徴を最大限発揮できるシール部材としては、上述したインフレートシール部材３３であるが、低圧流体により膨張させられない一般的なウエザストリップを、シール部材としてドア本体部３０の外縁部（外周面３１Ｃ）に装着してもよい。
【００６６】
・補助窓部３５を省略し、サイドドア１１の下部ではウインドウガラス４０を露出させない構造に変更してもよい。
・内フレーム部３２は、ウインドウガラス４０の少なくとも回動中心（軸４１）とドア本体部３０の外縁部（外周面３１Ｃ）とを結ぶものであればよく、必ずしもウインドウガラス４０の回動中心（軸４１）を挟んで外フレーム部３１の相対向する箇所に架設されなくてもよい。
【００６７】
・ドア本体部はドアヒンジ２３の軸２４を支点とした回動とは異なる態様で側部開口２２を開閉するものであってもよい。
・ウインドウガラス４０の外形形状は必ずしも円形でなくてもよく、例えば半円形であってもよい。
【００６８】
・補助窓部３５についても、窓部３４と同様、ウインドウガラス４０によって開閉される構造に変更してもよい。
・本発明は、電気自動車１０に限らず、エンジンを動力源とした一般的な自動車にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０…電気自動車（自動車）、１１…サイドドア、１４…車体、２２…側部開口、２２Ａ…周縁部、２５…係合部、３０…ドア本体部、３１Ａ，３２Ａ，４０Ａ…外面、３１Ｂ，３２Ｂ，４０Ｂ…内面、３１Ｃ…外周面（外縁部）、３２…内フレーム部、３３…インフレートシール部材、３４…窓部、４０…ウインドウガラス、４０Ｃ…連通部、５０…ロック部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の車体側部に設けられた乗降用の側部開口を開閉するためのものであり、自身の一部に窓部を有するドア本体部と、
前記窓部を開閉すべく前記ドア本体部に設けられたウインドウガラスと
を備える自動車用サイドドアにおいて、
前記ドア本体部は、その外面及び内面がともに前記車体の外側方へ膨らむ球面の一部をなすよう合成樹脂により形成されており、
前記ウインドウガラスは、その外面及び内面がともに前記車体の外側方へ膨らむ球面の一部をなすよう合成樹脂により形成されており、
前記ウインドウガラスは、前記ドア本体部に回動可能に支持されており、その回動により前記窓部を開閉するものであることを特徴とする自動車用サイドドア。
【請求項２】
前記ドア本体部は円形の外形形状を有しており、前記ドア本体部の外縁部には、低圧流体の流入により膨張して前記車体における前記側部開口の周縁部に圧接することで、同周縁部と同ドア本体部との間をシールするインフレートシール部材が装着されている請求項１に記載の自動車用サイドドア。
【請求項３】
前記ドア本体部には、同ドア本体部により前記側部開口が閉じられた状態で、同ドア本体部と前記車体とに跨ることにより、同ドア本体部を前記車体に開放不能にロックするロック部材が設けられている請求項１又は２に記載の自動車用サイドドア。
【請求項４】
前記ロック部材は、
前記ドア本体部から突出して、前記車体に設けられた係合部に係合することで同ドア本体部を開放不能にロックするロック位置と、
前記係合部から前記ドア本体部側へ後退することで、同ドア本体部がロックされた状態を解除するロック解除位置との間でスライドするものである請求項３に記載の自動車用サイドドア。
【請求項５】
前記ドア本体部には、前記ウインドウガラスの少なくとも回動中心と同ドア本体部の外縁部とを結ぶ長尺状の内フレーム部が設けられており、
前記ロック部材は、前記内フレーム部に対し、その長さ方向へのスライド可能に取付けられている請求項４に記載の自動車用サイドドア。
【請求項６】
前記ウインドウガラスの一部には、その内外を連通させる連通部が設けられており、
前記ドア本体部の前記窓部は、前記連通部の全てが、前記ウインドウガラスの回動方向について、前記内フレーム部と重なる箇所に位置させられたときには閉塞され、前記連通部の少なくとも一部が前記内フレーム部から外れた箇所に位置させられたときには開放されるものである請求項５に記載の自動車用サイドドア。
【請求項１】
自動車の車体側部に設けられた乗降用の側部開口を開閉するためのものであり、自身の一部に窓部を有するドア本体部と、
前記窓部を開閉すべく前記ドア本体部に設けられたウインドウガラスと
を備える自動車用サイドドアにおいて、
前記ドア本体部は、その外面及び内面がともに前記車体の外側方へ膨らむ球面の一部をなすよう合成樹脂により形成されており、
前記ウインドウガラスは、その外面及び内面がともに前記車体の外側方へ膨らむ球面の一部をなすよう合成樹脂により形成されており、
前記ウインドウガラスは、前記ドア本体部に回動可能に支持されており、その回動により前記窓部を開閉するものであることを特徴とする自動車用サイドドア。
【請求項２】
前記ドア本体部は円形の外形形状を有しており、前記ドア本体部の外縁部には、低圧流体の流入により膨張して前記車体における前記側部開口の周縁部に圧接することで、同周縁部と同ドア本体部との間をシールするインフレートシール部材が装着されている請求項１に記載の自動車用サイドドア。
【請求項３】
前記ドア本体部には、同ドア本体部により前記側部開口が閉じられた状態で、同ドア本体部と前記車体とに跨ることにより、同ドア本体部を前記車体に開放不能にロックするロック部材が設けられている請求項１又は２に記載の自動車用サイドドア。
【請求項４】
前記ロック部材は、
前記ドア本体部から突出して、前記車体に設けられた係合部に係合することで同ドア本体部を開放不能にロックするロック位置と、
前記係合部から前記ドア本体部側へ後退することで、同ドア本体部がロックされた状態を解除するロック解除位置との間でスライドするものである請求項３に記載の自動車用サイドドア。
【請求項５】
前記ドア本体部には、前記ウインドウガラスの少なくとも回動中心と同ドア本体部の外縁部とを結ぶ長尺状の内フレーム部が設けられており、
前記ロック部材は、前記内フレーム部に対し、その長さ方向へのスライド可能に取付けられている請求項４に記載の自動車用サイドドア。
【請求項６】
前記ウインドウガラスの一部には、その内外を連通させる連通部が設けられており、
前記ドア本体部の前記窓部は、前記連通部の全てが、前記ウインドウガラスの回動方向について、前記内フレーム部と重なる箇所に位置させられたときには閉塞され、前記連通部の少なくとも一部が前記内フレーム部から外れた箇所に位置させられたときには開放されるものである請求項５に記載の自動車用サイドドア。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２２８５１８（Ｐ２０１０−２２８５１８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７６６７７（Ｐ２００９−７６６７７）
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
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