車両のサイドドア
【課題】側突時のドアパネル変形が抑制される車両のサイドドアの提供。
【解決手段】（１）ダイラタント特性を有するシート２０がドアアウタパネル１１の内面に貼付されている車両のサイドドア１０。側突時にダイラタント特性シート２０が瞬時に硬化するのでドアパネルの変形が抑制される。成形用の型作製が不要であり、車種が変わっても適用可能であるため、原価低減できる。また、金属製補強材の追加に比べて質量増加を抑制できる。（２）ダイラタント特性シート２０がドアアウタパネル１１の内面全面に貼付されている。立木衝突にも有効である。（３）ダイラタント特性シート２０が相手車両のバンパが衝突する高さ部位を含む領域でドアアウタパネル１１の内面全面よりは小さい領域に貼付されている。（２）に比べて軽量化、コスト削減がはかられる。
【解決手段】（１）ダイラタント特性を有するシート２０がドアアウタパネル１１の内面に貼付されている車両のサイドドア１０。側突時にダイラタント特性シート２０が瞬時に硬化するのでドアパネルの変形が抑制される。成形用の型作製が不要であり、車種が変わっても適用可能であるため、原価低減できる。また、金属製補強材の追加に比べて質量増加を抑制できる。（２）ダイラタント特性シート２０がドアアウタパネル１１の内面全面に貼付されている。立木衝突にも有効である。（３）ダイラタント特性シート２０が相手車両のバンパが衝突する高さ部位を含む領域でドアアウタパネル１１の内面全面よりは小さい領域に貼付されている。（２）に比べて軽量化、コスト削減がはかられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のサイドドアに関し、とくに側突時のドアパネル変形が抑制される車両のサイドドア構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両側突時の乗員保護のために、側突時におけるドアパネルの車室内方向への変形量を抑制する必要がある。
特許文献１は、ドアアウタパネルの内側面に金属製の補強部材を溶接した車両用ドア構造を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８９０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の技術には、質量増加やコスト増加の課題がある。
より詳しくは、ドアパネル部の補強には、ドアパネル部の広い範囲を補強しないと変形量抑制の効果が得にくいことから、鉄板での補強では質量増加が大きくなる。
また、鉄板以外も含め金属での補強部材を考えるとドアパネルは意匠ごとにまたは車種ごとに形状が異なるので専用型が必要となりコスト増加となる。
【０００５】
本発明の目的は、従来のような大きな質量増加やコスト増加を伴わずに、側突時のドアパネル変形が抑制される車両の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】
【０００６】
上記目的を達成する本発明の車両のサイドドアはつぎのとおりである。
（１） ドアアウタパネルとドアインナパネルとを備えた車両のサイドドアであって、ダイラタント特性を有するシートが前記ドアアウタパネルの内面に貼付されている車両のサイドドア。
【０００７】
（２） 上記（１）の車両のサイドドアであって、ダイラタント特性シートの車両前後方向両端部がサイドドアの車両前後方向両端に位置するピラーに車両側面視で掛かる位置まで延びている。
【０００８】
（３） 上記（１）または（２）の車両のサイドドアであって、ダイラタント特性シートはドアアウタパネルの内面全面に貼付されている。
【０００９】
（４） 上記（１）または（２）の車両のサイドドアであって、ダイラタント特性シートは側突時の相手車両のバンパが衝突する高さ部位を含む領域でドアアウタパネルの内面全面よりは小さい領域に貼付されている。
【発明の効果】
【００１０】
上記（１）の車両のサイドドアによれば、つぎの効果が得られる。
車両側突時にダイラタント特性シートに衝撃荷重が作用すると、ダイラタント特性シートは瞬時に硬化するとともに衝撃エネルギを吸収するので、側突時のドアパネル変形を抑制することができる。
その際、ダイラタント特性シートは主成分が樹脂材であるから、従来のスチール製ドアアウタパネルの板厚増加や金属製補強材の追加による剛性アップに比べて、質量増加を抑制できる。
また、ダイラタント特性シートは通常状態では軟らかいため成形用の型作製が不要であり、型による金属製補強材の追加に比べて原価低減できる。さらに、車種が変わってもダイラタント特性シートは流用可能で部品共通化をはかることができ、原価低減できる。
【００１１】
上記（２）の車両のサイドドアによれば、ダイラタント特性シートが車両前後方向に該シートが貼付されたドアの車両前後方向両端に位置するピラーに車両側面視で掛かる位置まで延びているので、相手車両からサイドドアにかかった荷重は瞬時に硬化したダイラタント特性シートを介して前後のピラーで受けられる。これによって、従来大きく変形するドアパネルから着座乗員に側突荷重がかかっていた事態が回避される。
【００１２】
上記（３）の車両のサイドドアによれば、ダイラタント特性シートがドアアウタパネルの内面全面に貼付されているので、サイドドア下端からベルトラインまでの衝突に対してドア変形防止に有効であり、相手車両からの衝突のみならず自己車両のスピンを伴う立木や電柱などへの衝突にも効果がある。
【００１３】
上記（４）の車両のサイドドアによれば、ダイラタント特性シートが側突時の相手車両のバンパが衝突する高さ部位を含む領域でドアアウタパネルの内面全面よりは小さい領域に貼付されているので、ドアアウタパネルの内面全面に貼付される場合に比べて貼付されるダイラタント特性シートが少なくなり、コスト削減および軽量化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１に係る車両のサイドドアを備えた車両の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿うサイドドアの拡大断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿うサイドドアの拡大断面図である。
【図４】本発明の実施例２に係る車両のサイドドアを備えた車両の斜視図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ線に沿うサイドドアの拡大断面図である。
【図６】図４の車両に相手車両が側突した時の、図４の車両および相手車両の一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の車両のサイドドアを、図１〜図６を参照して説明する。図１〜図３は本発明の実施例１を示し、図４〜図６は本発明の実施例２を示す。本発明の実施例１と実施例２にわたって共通する構造部分には、両実施例にわたって同じ符号を付してある。
図中、ＩＮは車両幅方向内側を示し、ＵＰは上方を示す。
【００１６】
〔実施例１〕
本発明の実施例１に係る車両のサイドドア１０は、図１〜図３に示すように、ドアアウタパネル１１とドアインナパネル１２とを備えた車両のサイドドアであって、ダイラタント特性を有するシート２０（以下、ダイラタント特性シート２０という）がドアアウタパネル１１の内面に貼付されているサイドドアからなる。
【００１７】
ダイラタント特性シート２０はシート全体がダイラタント特性を有する材料から構成されてもよいし、樹脂製または布製または樹脂コーティングされた布製からなる袋状で可撓性を有する包囲体とその中に充填されたダイラタント特性を有する材料から構成されてもよい。包囲体自体はダイラタント特性を有さないが包囲体はダイラタント特性シート２０の外皮を構成しダイラタント特性シート２０の一部を構成する。
【００１８】
従来のサイドドアは、ダイラタント特性シートを有さない。従来のサイドドアは、ドアアウタパネル１１とドアインナパネル１２との間にドアパネル変形抑制のためのインパクトビーム１３を備えている。これに対し、本発明のサイドドア１０は、ダイラタント特性シート２０がインパクトビーム１３の役割を果たすので、インパクトビーム１３を省略してもよい。ただし、バックアップのためにインパクトビーム１３を設けてもよく、図１では、インパクトビーム１３を設けた場合を示してある。インパクトビーム１３を設ける場合、ダイラタント特性シート２０とインパクトビーム１３との間には車両幅方向に隙間がある。また、図２では図示を省略するが、図５に示すようにドアインナパネル１２の車室側には内装材１４が設けられる。
【００１９】
ダイラタント特性とは、衝撃時以外では可撓性を有し、たとえばゲル状で、衝撃がかかった時には瞬時に粘性を増して固体状となり、休止状態で再び元の可撓性、たとえばゲル状を取り戻す特性をいう。ダイラタント特性シート２０は、力が低速で加わるか力が加わらない休止状態の下では可撓性を有し、たとえばゲル状で、高速で力が加わるすなわち衝撃力が加わると瞬時に剛性が増して固体エラストマとして振る舞い、衝撃エネルギを吸収し消散させる。
ダイラタント特性シート２０の一部分に衝撃力が加わった場合でも、その衝撃力が加わった部分のみならず、その衝撃力が伝達された部分および急激に変形する部分も瞬時に剛性が増して固体エラストマとして振る舞う。側突においては衝突面積が大きいので、サイドドア１０に貼付したダイラタント特性シート２０のほぼ全域が瞬時に固体エラストマとなる。
【００２０】
ダイラタント特性シート２０には、たとえば英国のｄ３ｏTMｌａｂ社が製造し、市販されている、公知のｄ３ｏTM（登録商標）材を使用することができる。図２、図３、図５ではダイラタント特性シート２０がｄ３ｏTM材からなる場合を示してある。ｄ３ｏTM材は、受ける衝撃の強さで分子の結束が変化する。強い衝撃を受けると瞬時に分子同士が結束して固体状となり、衝撃が吸収、消散され、エネルギの多くが熱に変換される。衝撃が無くなると分子の結束が解かれ元の柔軟な状態に戻る。ｄ３ｏTM材からなるダイラタント特性シート２０はオレンジ色のベトベトした粘度状物で垂直姿勢をとってもシート形状を維持できるので、ダイラタント特性シート２０を可撓性包囲体で包囲することなく直接、ドアアウタパネル１１の内面に接着剤により貼付することができる。ただし、ｄ３ｏTM材シートを袋状の可撓性包囲体で包囲して、該包囲体をドアアウタパネル１１の内面に接着剤により貼付してもよい。
【００２１】
スチール製のドアアウタパネル１１の厚さは約０．６ｍｍであるが、ダイラタント特性シート２０の厚さは、樹脂を主成分とするｄ３ｏTM材の場合、約３ｍｍ〜７ｍｍあれば側突時のドアパネルの変形を抑制するのに十分に効果がある。ダイラタント特性シート２０がインパクトビーム１３に当たる前にダイラタント特性シート２０が硬化し、それ以上のドア変形を阻止する。また、７ｍｍ厚であってもドアガラスの昇降に干渉しない。また、ダイラタント特性シート２０は１枚で貼付してもよいし、数枚を重ねて貼付してもよい。数枚重ねて貼付する場合、総計の厚さが約３ｍｍ〜７ｍｍあればよい。ダイラタント特性シート２０のドアアウタパネル１１の大きさへの切断およびドアアウタパネル１１への貼付は、ダイラタント特性シート２０が硬化していない状態で行う。
【００２２】
ダイラタント特性シート２０は、ｄ３ｏTM材からなるダイラタント特性シート２０に代えて、包囲体とその中に充填されたダイラタント特性を有する材料から構成されてもよい。その場合、ダイラタント特性を有する材料を中に充填した袋状の包囲体は全体として見ればほぼ一定厚さをもつシート状である。ダイラタント特性を有する材料を挟んで対向する包囲体の２面はところどころで互いに結合されており、それによってシート２０は一定厚を保持する。包囲体はドアアウタパネル１１の内面に接着剤等により固定され貼付される。
【００２３】
包囲体に充填されるダイラタント特性を有する材料は、荷重がかかっていない状態でゲル状であり、ダイラタント特性を示すポリマ組成物、および潤滑剤と充填剤を含む。
ダイラタント特性を示すポリマ組成物は、ポリボロシロキサン、キサンタンガム、カーゴムおよびポリビニルアルコール四ホウ酸ナトリウムよりなる群から選択された１種以上のポリマである。これらのポリマ組成物、たとえばポリボロシロキサンは、低速で力が印加されると容易に変形してポリマ組成物に接触する対象物外形に順応し、高速で力が加わると瞬時に粘性が増加して固体ポリマとなり衝撃エネルギを吸収する。固体ポリマを休止状態にすると元のゲル状態にゆるやかに復帰する。
潤滑剤は、たとえば炭化水素系グリースまたは流体であり、充填剤は、微小粒または粉末のプラスチック、セラミック、金属または繊維材料である。
【００２４】
ダイラタント特性を示すポリマ組成物、潤滑剤、充填剤の混合割合は、重量百分率で、上記ポリマ（ポリボロシロキサン、キサンタンガム、カーゴムおよびポリビニルアルコール四ホウ酸ナトリウムよりなる群から選択された１種以上のポリマ）を９０％乃至２０％未満、上記潤滑剤を２０％未満乃至６０％以上、上記充填剤を０％乃至９０％を含む。それらの混合割合を調整することによりダイラタント特性の粘性、可撓性を容易に調整できる。側突時に大きい衝撃エネルギを吸収でき貼付時に良好な可撓性を示す混合割合の一例を挙げると、７０％のポリボロシロキサン、２０％の潤滑剤および１０％の充填剤である。ただし、この配合割合に限るものではない。
以上では、ダイラタント特性シート２０として、ｄ３ｏTMシートと、包囲体およびその中に充填されたダイラタント特性を示すポリマ組成物からなるシートを示したが、これらと同様の構成、作用をもつものであれば、使用可能である。
【００２５】
ダイラタント特性シート２０は、２シート車両の場合、フロントドア１０ａとリヤドア１０ｂのそれぞれに個別に設けられる。３シート車両の場合は、ダイラタント特性シート２０は中間席のサイドドアのドアアウタパネル１１の内面にも貼付される。また、ダイラタント特性シート２０は、左右両方のサイドドア１０に設けられる。
【００２６】
ダイラタント特性シート２０は、図３に示すように、ダイラタント特性シート２０の車両前後方向両端部が該ダイラタント特性シートが貼付されたサイドドア１０の車両前後方向両端に位置するピラー１５、１６に車両側面視で掛かる位置まで車両前後方向に延びている。これは、サイドドア１０にかかった相手車両の側突荷重を前後のピラー１５、１６で受けるためである。
以上の構成は、本発明の全実施例に共通に適用される。
【００２７】
本発明の実施例１はさらにつぎの構成を有する。
本発明の実施例１では、ダイラタント特性シート２０がドアアウタパネル１１の内面全面（ほぼ全面を含む）に貼付される。すなわち、高さ方向にはドアアウタパネル１１の下端部でインナパネル１２と干渉しない部位からドアベルトライン部位でリインフォースメントと干渉しない部位までにわたって、貼付されている。図１において、ダイラタント特性シート２０が貼付された領域Ｒにハッチングを付してある。
【００２８】
つぎに、本発明の実施例１の作用、効果を説明する。
車両側突時にサイドドア１０のドアアウタパネル１１に衝撃荷重がかかり、それと同時にドアアウタパネル１１の内面に貼付されたダイラタント特性シート２０に衝撃荷重が作用すると、ダイラタント特性シート２０は瞬時に増粘し硬化するとともに衝撃エネルギを吸収するので、側突時のドアアウタパネル１１の変形を抑制することができる。その結果、ダイラタント特性シート２０より内側にあるドアインナパネル１２および内装材１４が車室側に変形することが抑制される。また、サイドエアバッグが円滑に内装材１４と乗員との間に展開、膨張でき、乗員が拘束される。
【００２９】
ダイラタント特性シート２０は主成分がポリマであるから、従来のスチール製ドアアウタパネルの板厚増加によるまたは金属製補強材の追加による剛性アップに比べて、質量増加を抑制できる。
また、ダイラタント特性シート２０は通常状態では軟らかいため金属製補強材の場合に必要な成形用の型作製が不要であり、金属製補強材の追加に比べて原価低減できる。さらに、車種が変わってもサイドドアの大きさに合わせて切断するだけでダイラタント特性シート２０は流用可能であるから、ダイラタント特性シート２０という部品の共通化をはかることができ、原価低減できる。
【００３０】
また、ダイラタント特性シート２０は２シート車両の場合フロントドアとリヤドアのそれぞれに設けられるので、前席、後席の何れの乗員も側突から保護される。３シート車両の場合ダイラタント特性シート２０は中間席のサイドドアのドアアウタパネル１１の内面にも貼付されるので、中間席の乗員も側突から保護される。
【００３１】
また、ダイラタント特性シート２０は車両前後方向において該シート２０が貼付されたドアの車両前後方向両端に位置するピラー１５、１６に車両側面視で掛かる位置まで延びているので、相手車両からサイドドア１０にかかった荷重は衝突時に瞬時に硬化するダイラタント特性シート２０を介して前後のピラー１５、１６で受けられる。
【００３２】
また、ダイラタント特性シート２０のドアアウタパネル１１への貼付によって側突時におけるドアアウタパネル１１の変形が抑制されるので、ドアアウタパネル１１の内側にインパクトビーム１３とその前後両端にインパクトビーム支持用ブラケット（図示略）を配設することを省略できるようになり、部品点数の低減および重量低減をはかることができる。
以上の作用、効果は本発明の全実施例に共通に適用される。
【００３３】
本発明の実施例１はさらにつぎの作用、効果を有する。
ダイラタント特性シート２０がドアアウタパネル１１の内面全面に貼付されているので、サイドドア１０の下端からベルトラインまでの衝突に対してサイドドア変形防止に有効である。その結果、相手車両のバンパとの比較的低位の衝突のみならず、より上の、自己車両のスピンを伴う立木や電柱などとの衝突にも効果がある。
【００３４】
〔実施例２〕
本発明の実施例２の車両のサイドドア１０を図４〜図６を参照して説明する。実施例１の説明において、本発明の全実施例に共通に適用されるとした構成、作用、効果部分は本発明の実施例２にも適用される。
本発明の実施例２の車両のサイドドア１０はさらにつぎの構成、作用、効果を有する。
【００３５】
まず、構成については、ダイラタント特性シート２０は側突時の相手車両のバンパ３０が衝突する高さ部位を含む領域でドアアウタパネル１１の内面全面よりは小さい領域のみに貼付されている。図５に示す例では、ダイラタント特性シート２０はサイドドア１０のドアアウタパネル１１の下端部でインナパネル１２と干渉しない部位からサイドドア１０の高さ方向中間部位でかつ従来インパクトビーム１３が設けられていた部位よりも高い部位までにわたって貼付されている。図４において、ダイラタント特性シート２０が貼付された領域Ｒにハッチングを付してある。
【００３６】
ついで、作用、効果については、ダイラタント特性シート２０が側突時の相手車両のバンパ３０が衝突する高さ部位を含む領域でドアアウタパネル１１の内面全面よりは小さい領域のみに貼付されているので、実施例１のようにドアアウタパネル１１の内面全面に貼付される場合に比べて貼付されるダイラタント特性シート２０が少なくなり、コスト削減および軽量化に寄与できる。
【符号の説明】
【００３７】
１０ 車両のサイドドア
１１ ドアアウタパネル
１２ ドアインナパネル
１５、１６ ピラー
２０ ダイラタント特性シート
３０ 側突における相手車両のバンパ
Ｒ ダイラタント特性シート２０が貼付された領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のサイドドアに関し、とくに側突時のドアパネル変形が抑制される車両のサイドドア構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両側突時の乗員保護のために、側突時におけるドアパネルの車室内方向への変形量を抑制する必要がある。
特許文献１は、ドアアウタパネルの内側面に金属製の補強部材を溶接した車両用ドア構造を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８９０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の技術には、質量増加やコスト増加の課題がある。
より詳しくは、ドアパネル部の補強には、ドアパネル部の広い範囲を補強しないと変形量抑制の効果が得にくいことから、鉄板での補強では質量増加が大きくなる。
また、鉄板以外も含め金属での補強部材を考えるとドアパネルは意匠ごとにまたは車種ごとに形状が異なるので専用型が必要となりコスト増加となる。
【０００５】
本発明の目的は、従来のような大きな質量増加やコスト増加を伴わずに、側突時のドアパネル変形が抑制される車両の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】
【０００６】
上記目的を達成する本発明の車両のサイドドアはつぎのとおりである。
（１） ドアアウタパネルとドアインナパネルとを備えた車両のサイドドアであって、ダイラタント特性を有するシートが前記ドアアウタパネルの内面に貼付されている車両のサイドドア。
【０００７】
（２） 上記（１）の車両のサイドドアであって、ダイラタント特性シートの車両前後方向両端部がサイドドアの車両前後方向両端に位置するピラーに車両側面視で掛かる位置まで延びている。
【０００８】
（３） 上記（１）または（２）の車両のサイドドアであって、ダイラタント特性シートはドアアウタパネルの内面全面に貼付されている。
【０００９】
（４） 上記（１）または（２）の車両のサイドドアであって、ダイラタント特性シートは側突時の相手車両のバンパが衝突する高さ部位を含む領域でドアアウタパネルの内面全面よりは小さい領域に貼付されている。
【発明の効果】
【００１０】
上記（１）の車両のサイドドアによれば、つぎの効果が得られる。
車両側突時にダイラタント特性シートに衝撃荷重が作用すると、ダイラタント特性シートは瞬時に硬化するとともに衝撃エネルギを吸収するので、側突時のドアパネル変形を抑制することができる。
その際、ダイラタント特性シートは主成分が樹脂材であるから、従来のスチール製ドアアウタパネルの板厚増加や金属製補強材の追加による剛性アップに比べて、質量増加を抑制できる。
また、ダイラタント特性シートは通常状態では軟らかいため成形用の型作製が不要であり、型による金属製補強材の追加に比べて原価低減できる。さらに、車種が変わってもダイラタント特性シートは流用可能で部品共通化をはかることができ、原価低減できる。
【００１１】
上記（２）の車両のサイドドアによれば、ダイラタント特性シートが車両前後方向に該シートが貼付されたドアの車両前後方向両端に位置するピラーに車両側面視で掛かる位置まで延びているので、相手車両からサイドドアにかかった荷重は瞬時に硬化したダイラタント特性シートを介して前後のピラーで受けられる。これによって、従来大きく変形するドアパネルから着座乗員に側突荷重がかかっていた事態が回避される。
【００１２】
上記（３）の車両のサイドドアによれば、ダイラタント特性シートがドアアウタパネルの内面全面に貼付されているので、サイドドア下端からベルトラインまでの衝突に対してドア変形防止に有効であり、相手車両からの衝突のみならず自己車両のスピンを伴う立木や電柱などへの衝突にも効果がある。
【００１３】
上記（４）の車両のサイドドアによれば、ダイラタント特性シートが側突時の相手車両のバンパが衝突する高さ部位を含む領域でドアアウタパネルの内面全面よりは小さい領域に貼付されているので、ドアアウタパネルの内面全面に貼付される場合に比べて貼付されるダイラタント特性シートが少なくなり、コスト削減および軽量化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１に係る車両のサイドドアを備えた車両の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿うサイドドアの拡大断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿うサイドドアの拡大断面図である。
【図４】本発明の実施例２に係る車両のサイドドアを備えた車両の斜視図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ線に沿うサイドドアの拡大断面図である。
【図６】図４の車両に相手車両が側突した時の、図４の車両および相手車両の一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の車両のサイドドアを、図１〜図６を参照して説明する。図１〜図３は本発明の実施例１を示し、図４〜図６は本発明の実施例２を示す。本発明の実施例１と実施例２にわたって共通する構造部分には、両実施例にわたって同じ符号を付してある。
図中、ＩＮは車両幅方向内側を示し、ＵＰは上方を示す。
【００１６】
〔実施例１〕
本発明の実施例１に係る車両のサイドドア１０は、図１〜図３に示すように、ドアアウタパネル１１とドアインナパネル１２とを備えた車両のサイドドアであって、ダイラタント特性を有するシート２０（以下、ダイラタント特性シート２０という）がドアアウタパネル１１の内面に貼付されているサイドドアからなる。
【００１７】
ダイラタント特性シート２０はシート全体がダイラタント特性を有する材料から構成されてもよいし、樹脂製または布製または樹脂コーティングされた布製からなる袋状で可撓性を有する包囲体とその中に充填されたダイラタント特性を有する材料から構成されてもよい。包囲体自体はダイラタント特性を有さないが包囲体はダイラタント特性シート２０の外皮を構成しダイラタント特性シート２０の一部を構成する。
【００１８】
従来のサイドドアは、ダイラタント特性シートを有さない。従来のサイドドアは、ドアアウタパネル１１とドアインナパネル１２との間にドアパネル変形抑制のためのインパクトビーム１３を備えている。これに対し、本発明のサイドドア１０は、ダイラタント特性シート２０がインパクトビーム１３の役割を果たすので、インパクトビーム１３を省略してもよい。ただし、バックアップのためにインパクトビーム１３を設けてもよく、図１では、インパクトビーム１３を設けた場合を示してある。インパクトビーム１３を設ける場合、ダイラタント特性シート２０とインパクトビーム１３との間には車両幅方向に隙間がある。また、図２では図示を省略するが、図５に示すようにドアインナパネル１２の車室側には内装材１４が設けられる。
【００１９】
ダイラタント特性とは、衝撃時以外では可撓性を有し、たとえばゲル状で、衝撃がかかった時には瞬時に粘性を増して固体状となり、休止状態で再び元の可撓性、たとえばゲル状を取り戻す特性をいう。ダイラタント特性シート２０は、力が低速で加わるか力が加わらない休止状態の下では可撓性を有し、たとえばゲル状で、高速で力が加わるすなわち衝撃力が加わると瞬時に剛性が増して固体エラストマとして振る舞い、衝撃エネルギを吸収し消散させる。
ダイラタント特性シート２０の一部分に衝撃力が加わった場合でも、その衝撃力が加わった部分のみならず、その衝撃力が伝達された部分および急激に変形する部分も瞬時に剛性が増して固体エラストマとして振る舞う。側突においては衝突面積が大きいので、サイドドア１０に貼付したダイラタント特性シート２０のほぼ全域が瞬時に固体エラストマとなる。
【００２０】
ダイラタント特性シート２０には、たとえば英国のｄ３ｏTMｌａｂ社が製造し、市販されている、公知のｄ３ｏTM（登録商標）材を使用することができる。図２、図３、図５ではダイラタント特性シート２０がｄ３ｏTM材からなる場合を示してある。ｄ３ｏTM材は、受ける衝撃の強さで分子の結束が変化する。強い衝撃を受けると瞬時に分子同士が結束して固体状となり、衝撃が吸収、消散され、エネルギの多くが熱に変換される。衝撃が無くなると分子の結束が解かれ元の柔軟な状態に戻る。ｄ３ｏTM材からなるダイラタント特性シート２０はオレンジ色のベトベトした粘度状物で垂直姿勢をとってもシート形状を維持できるので、ダイラタント特性シート２０を可撓性包囲体で包囲することなく直接、ドアアウタパネル１１の内面に接着剤により貼付することができる。ただし、ｄ３ｏTM材シートを袋状の可撓性包囲体で包囲して、該包囲体をドアアウタパネル１１の内面に接着剤により貼付してもよい。
【００２１】
スチール製のドアアウタパネル１１の厚さは約０．６ｍｍであるが、ダイラタント特性シート２０の厚さは、樹脂を主成分とするｄ３ｏTM材の場合、約３ｍｍ〜７ｍｍあれば側突時のドアパネルの変形を抑制するのに十分に効果がある。ダイラタント特性シート２０がインパクトビーム１３に当たる前にダイラタント特性シート２０が硬化し、それ以上のドア変形を阻止する。また、７ｍｍ厚であってもドアガラスの昇降に干渉しない。また、ダイラタント特性シート２０は１枚で貼付してもよいし、数枚を重ねて貼付してもよい。数枚重ねて貼付する場合、総計の厚さが約３ｍｍ〜７ｍｍあればよい。ダイラタント特性シート２０のドアアウタパネル１１の大きさへの切断およびドアアウタパネル１１への貼付は、ダイラタント特性シート２０が硬化していない状態で行う。
【００２２】
ダイラタント特性シート２０は、ｄ３ｏTM材からなるダイラタント特性シート２０に代えて、包囲体とその中に充填されたダイラタント特性を有する材料から構成されてもよい。その場合、ダイラタント特性を有する材料を中に充填した袋状の包囲体は全体として見ればほぼ一定厚さをもつシート状である。ダイラタント特性を有する材料を挟んで対向する包囲体の２面はところどころで互いに結合されており、それによってシート２０は一定厚を保持する。包囲体はドアアウタパネル１１の内面に接着剤等により固定され貼付される。
【００２３】
包囲体に充填されるダイラタント特性を有する材料は、荷重がかかっていない状態でゲル状であり、ダイラタント特性を示すポリマ組成物、および潤滑剤と充填剤を含む。
ダイラタント特性を示すポリマ組成物は、ポリボロシロキサン、キサンタンガム、カーゴムおよびポリビニルアルコール四ホウ酸ナトリウムよりなる群から選択された１種以上のポリマである。これらのポリマ組成物、たとえばポリボロシロキサンは、低速で力が印加されると容易に変形してポリマ組成物に接触する対象物外形に順応し、高速で力が加わると瞬時に粘性が増加して固体ポリマとなり衝撃エネルギを吸収する。固体ポリマを休止状態にすると元のゲル状態にゆるやかに復帰する。
潤滑剤は、たとえば炭化水素系グリースまたは流体であり、充填剤は、微小粒または粉末のプラスチック、セラミック、金属または繊維材料である。
【００２４】
ダイラタント特性を示すポリマ組成物、潤滑剤、充填剤の混合割合は、重量百分率で、上記ポリマ（ポリボロシロキサン、キサンタンガム、カーゴムおよびポリビニルアルコール四ホウ酸ナトリウムよりなる群から選択された１種以上のポリマ）を９０％乃至２０％未満、上記潤滑剤を２０％未満乃至６０％以上、上記充填剤を０％乃至９０％を含む。それらの混合割合を調整することによりダイラタント特性の粘性、可撓性を容易に調整できる。側突時に大きい衝撃エネルギを吸収でき貼付時に良好な可撓性を示す混合割合の一例を挙げると、７０％のポリボロシロキサン、２０％の潤滑剤および１０％の充填剤である。ただし、この配合割合に限るものではない。
以上では、ダイラタント特性シート２０として、ｄ３ｏTMシートと、包囲体およびその中に充填されたダイラタント特性を示すポリマ組成物からなるシートを示したが、これらと同様の構成、作用をもつものであれば、使用可能である。
【００２５】
ダイラタント特性シート２０は、２シート車両の場合、フロントドア１０ａとリヤドア１０ｂのそれぞれに個別に設けられる。３シート車両の場合は、ダイラタント特性シート２０は中間席のサイドドアのドアアウタパネル１１の内面にも貼付される。また、ダイラタント特性シート２０は、左右両方のサイドドア１０に設けられる。
【００２６】
ダイラタント特性シート２０は、図３に示すように、ダイラタント特性シート２０の車両前後方向両端部が該ダイラタント特性シートが貼付されたサイドドア１０の車両前後方向両端に位置するピラー１５、１６に車両側面視で掛かる位置まで車両前後方向に延びている。これは、サイドドア１０にかかった相手車両の側突荷重を前後のピラー１５、１６で受けるためである。
以上の構成は、本発明の全実施例に共通に適用される。
【００２７】
本発明の実施例１はさらにつぎの構成を有する。
本発明の実施例１では、ダイラタント特性シート２０がドアアウタパネル１１の内面全面（ほぼ全面を含む）に貼付される。すなわち、高さ方向にはドアアウタパネル１１の下端部でインナパネル１２と干渉しない部位からドアベルトライン部位でリインフォースメントと干渉しない部位までにわたって、貼付されている。図１において、ダイラタント特性シート２０が貼付された領域Ｒにハッチングを付してある。
【００２８】
つぎに、本発明の実施例１の作用、効果を説明する。
車両側突時にサイドドア１０のドアアウタパネル１１に衝撃荷重がかかり、それと同時にドアアウタパネル１１の内面に貼付されたダイラタント特性シート２０に衝撃荷重が作用すると、ダイラタント特性シート２０は瞬時に増粘し硬化するとともに衝撃エネルギを吸収するので、側突時のドアアウタパネル１１の変形を抑制することができる。その結果、ダイラタント特性シート２０より内側にあるドアインナパネル１２および内装材１４が車室側に変形することが抑制される。また、サイドエアバッグが円滑に内装材１４と乗員との間に展開、膨張でき、乗員が拘束される。
【００２９】
ダイラタント特性シート２０は主成分がポリマであるから、従来のスチール製ドアアウタパネルの板厚増加によるまたは金属製補強材の追加による剛性アップに比べて、質量増加を抑制できる。
また、ダイラタント特性シート２０は通常状態では軟らかいため金属製補強材の場合に必要な成形用の型作製が不要であり、金属製補強材の追加に比べて原価低減できる。さらに、車種が変わってもサイドドアの大きさに合わせて切断するだけでダイラタント特性シート２０は流用可能であるから、ダイラタント特性シート２０という部品の共通化をはかることができ、原価低減できる。
【００３０】
また、ダイラタント特性シート２０は２シート車両の場合フロントドアとリヤドアのそれぞれに設けられるので、前席、後席の何れの乗員も側突から保護される。３シート車両の場合ダイラタント特性シート２０は中間席のサイドドアのドアアウタパネル１１の内面にも貼付されるので、中間席の乗員も側突から保護される。
【００３１】
また、ダイラタント特性シート２０は車両前後方向において該シート２０が貼付されたドアの車両前後方向両端に位置するピラー１５、１６に車両側面視で掛かる位置まで延びているので、相手車両からサイドドア１０にかかった荷重は衝突時に瞬時に硬化するダイラタント特性シート２０を介して前後のピラー１５、１６で受けられる。
【００３２】
また、ダイラタント特性シート２０のドアアウタパネル１１への貼付によって側突時におけるドアアウタパネル１１の変形が抑制されるので、ドアアウタパネル１１の内側にインパクトビーム１３とその前後両端にインパクトビーム支持用ブラケット（図示略）を配設することを省略できるようになり、部品点数の低減および重量低減をはかることができる。
以上の作用、効果は本発明の全実施例に共通に適用される。
【００３３】
本発明の実施例１はさらにつぎの作用、効果を有する。
ダイラタント特性シート２０がドアアウタパネル１１の内面全面に貼付されているので、サイドドア１０の下端からベルトラインまでの衝突に対してサイドドア変形防止に有効である。その結果、相手車両のバンパとの比較的低位の衝突のみならず、より上の、自己車両のスピンを伴う立木や電柱などとの衝突にも効果がある。
【００３４】
〔実施例２〕
本発明の実施例２の車両のサイドドア１０を図４〜図６を参照して説明する。実施例１の説明において、本発明の全実施例に共通に適用されるとした構成、作用、効果部分は本発明の実施例２にも適用される。
本発明の実施例２の車両のサイドドア１０はさらにつぎの構成、作用、効果を有する。
【００３５】
まず、構成については、ダイラタント特性シート２０は側突時の相手車両のバンパ３０が衝突する高さ部位を含む領域でドアアウタパネル１１の内面全面よりは小さい領域のみに貼付されている。図５に示す例では、ダイラタント特性シート２０はサイドドア１０のドアアウタパネル１１の下端部でインナパネル１２と干渉しない部位からサイドドア１０の高さ方向中間部位でかつ従来インパクトビーム１３が設けられていた部位よりも高い部位までにわたって貼付されている。図４において、ダイラタント特性シート２０が貼付された領域Ｒにハッチングを付してある。
【００３６】
ついで、作用、効果については、ダイラタント特性シート２０が側突時の相手車両のバンパ３０が衝突する高さ部位を含む領域でドアアウタパネル１１の内面全面よりは小さい領域のみに貼付されているので、実施例１のようにドアアウタパネル１１の内面全面に貼付される場合に比べて貼付されるダイラタント特性シート２０が少なくなり、コスト削減および軽量化に寄与できる。
【符号の説明】
【００３７】
１０ 車両のサイドドア
１１ ドアアウタパネル
１２ ドアインナパネル
１５、１６ ピラー
２０ ダイラタント特性シート
３０ 側突における相手車両のバンパ
Ｒ ダイラタント特性シート２０が貼付された領域
【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とを備えた車両のサイドドアであって、ダイラタント特性を有するシートが前記ドアアウタパネルの内面に貼付されている車両のサイドドア。
【請求項２】
前記ダイラタント特性シートの車両前後方向両端部がサイドドアの車両前後方向両端に位置するピラーに車両側面視で掛かる位置まで延びている請求項１記載の車両のサイドドア。
【請求項３】
前記ダイラタント特性シートは前記ドアアウタパネルの内面全面に貼付されている請求項１または請求項２記載の車両のサイドドア。
【請求項４】
前記ダイラタント特性シートは側突時の相手車両のバンパが衝突する高さ部位を含む領域で前記ドアアウタパネルの内面全面よりは小さい領域に貼付されている請求項１または請求項２記載の車両のサイドドア。
【請求項１】
ドアアウタパネルとドアインナパネルとを備えた車両のサイドドアであって、ダイラタント特性を有するシートが前記ドアアウタパネルの内面に貼付されている車両のサイドドア。
【請求項２】
前記ダイラタント特性シートの車両前後方向両端部がサイドドアの車両前後方向両端に位置するピラーに車両側面視で掛かる位置まで延びている請求項１記載の車両のサイドドア。
【請求項３】
前記ダイラタント特性シートは前記ドアアウタパネルの内面全面に貼付されている請求項１または請求項２記載の車両のサイドドア。
【請求項４】
前記ダイラタント特性シートは側突時の相手車両のバンパが衝突する高さ部位を含む領域で前記ドアアウタパネルの内面全面よりは小さい領域に貼付されている請求項１または請求項２記載の車両のサイドドア。
【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２０１２−１５３２４２（Ｐ２０１２−１５３２４２Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３５１９（Ｐ２０１１−１３５１９）
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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