(57)【要約】【課題】車輌衝突時の荷重入力に際して、変形が進んだ場合であっても曲げ剛性の低下を極力防止することができる車輌用衝突補強材を提供する。【解決手段】車輌用衝突補強材（例えばドアインパクトビーム）は、長尺な本体部１０を備える。本体部１０は、一対の壁部１１、一対のコーナー湾曲部１２、中央フランジ部１３、及び一対の外周フランジ部１４が連なることによってハット形開放断面形状をなしている。本体部１０は３つの部分Ｐ１、Ｐ２及びＰ３に区分される。部Ｐ１における中央フランジ部の幅（Ｃ１）は部分Ｐ２における中央フランジ部の幅（Ｃ２）よりも広い。部分Ｐ１におけるコーナー湾曲部１２の断面積は部分Ｐ２におけるコーナー湾曲部の断面積よりも狭い。部分Ｐ１の断面高さ（Ｈ１）は部分Ｐ２の断面高さ（Ｈ２）よりも高い。部分Ｐ３は、部分Ｐ１と部分Ｐ２とを滑らかに接続する徐変部分として設けられている。【選択図】図３
2012127544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれに前端部及び後端部を有してなる、相対向する一対の壁部(11,31,51,71)と、
前記両壁部の前端部間に配置される平板状の中央フランジ部(13,33,53,73)と、
前記壁部の前端部と前記中央フランジ部とを連結する一対のコーナー湾曲部(12,32,52,72)と、
前記両壁部の各々の後端部からそれぞれ外方向に延出した一対の外周フランジ部(14,34,54,74)と、
を有する長尺な本体部(10)を備え、その本体部の横断面形状が、前記一対の壁部、中央フランジ部、一対のコーナー湾曲部、及び一対の外周フランジ部によって、両壁部の後端部側に開口したハット形開放断面形状をなしている車輌用衝突補強材であって、
前記本体部(10)は、その長手方向の中央部から一端部までの範囲において、中央部又はその近傍を占める第１部分(P1,P21,P41,P61)と、前記長手方向一端部及びその近傍を占める第２部分(P2,P22,P42,P62)と、前記第１部分と前記第２部分とをつなぐ第３部分(P3,P23,P43,P63)とに区分され、
前記第１部分における中央フランジ部の幅（Ｃ１）が前記第２部分における中央フランジ部の幅（Ｃ２）よりも広くなっており、
前記第１部分における各コーナー湾曲部の断面積が前記第２部分における各コーナー湾曲部の断面積よりも狭くなっており、
前記第１部分の断面高さ（Ｈ１）が前記第２部分の断面高さ（Ｈ２）よりも高く形成されており、
前記第３部分が、前記第１部分と前記第２部分とを滑らかに接続する除変部分として設けられている、ことを特徴とする車輌用衝突補強材。
【請求項２】
前記本体部(10)は、その中央部を占める第１部分(P1,P21,P41,P61)と、前記第１部分の長手方向両側に位置する一対の第３部分(P3,P23,P43,P63)と、それぞれの第３部分に連結して当該本体部の長手方向両端部にまで延びる一対の第２部分(P2,P22,P42,P62)とを備えており、且つ、この本体部は、前記中央部に対し長手方向において対称な形状を有している、ことを特徴とする請求項１に記載の車輌用衝突補強材。
【請求項３】
前記一対のコーナー湾曲部の各々の断面形状は中心角が９０°の円弧状であり、
前記第１部分におけるコーナー湾曲部の断面の半径を「Ｒ１」とし、前記第２部分におけるコーナー湾曲部の断面の半径を「Ｒ２」とするとき、半径Ｒ１と半径Ｒ２との比（Ｒ１／Ｒ２）が、１／２〜１／５の範囲に設定されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車輌用衝突補強材。
【請求項４】
前記第１部分の断面高さ（Ｈ１）と前記第２部分の断面高さ（Ｈ２）の差と、前記第１部分の断面高さ（Ｈ１）との間の比（（Ｈ１−Ｈ２）／Ｈ１）が、１／１０〜１／２の範囲に設定されている、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の車輌用衝突補強材。
【請求項５】
前記第３部分(P3,P63)における断面高さは、前記第１部分の断面高さ（Ｈ１）と前記第２部分の断面高さ（Ｈ２）との間で徐々に変化し、
前記第３部分(P3,P63)における各コーナー湾曲部の断面積は、前記第１部分における各コーナー湾曲部の断面積と前記第２部分における各コーナー湾曲部の断面積との間で徐々に変化する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車輌用衝突補強材。
【請求項６】
前記第３部分(P23)は、前記第１部分(P21)に隣接すると共に前記第１部分と同一の断面高さ（Ｈ１）を有する一定長の区間と、前記第２部分(P22)に隣接する残り区間とを有しており、この残り区間では、前記第２部分(P22)に近づくにつれて断面高さが前記第２部分での断面高さ（Ｈ２）に向けて徐々に低くなり、
前記第３部分(P23)のコーナー湾曲部の各々は、前記第２部分(P22)に隣接すると共に前記第２部分と同一の断面積を備えた一定長の区間と、前記第１部分(P21)に隣接する残り区間とを有しており、この残り区間では、前記第１部分(P21)に近づくにつれて各コーナー湾曲部の断面積が徐々に狭くなる、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車輌用衝突補強材。
【請求項７】
前記第３部分(P43)は、前記第２部分(P42)に隣接すると共に前記第２部分と同一の断面高さ（Ｈ２）を有する一定長の区間と、前記第１部分(P41)に隣接する残り区間とを有しており、この残り区間では、前記第１部分(P41)に近づくにつれて断面高さが前記第１部分での断面高さ（Ｈ１）に向けて徐々に高くなり、
前記第３部分(P43)のコーナー湾曲部の各々は、前記第１部分(P41)に隣接すると共に前記第１部分と同一の断面積を備えた一定長の区間と、前記第２部分(P42)に隣接する残り区間とを有しており、この残り区間では、前記第２部分(P42)に近づくにつれて各コーナー湾曲部の断面積が徐々に広くなる、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車輌用衝突補強材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［参照］
本願は、２０１１年３月２４日に日本特許庁に出願された日本特許出願（特願２０１１−０６５６７８）に基づく優先権を主張する。
［技術分野］
本発明は、車輌の衝突時のエネルギーを吸収して車輌内側への車体の変形を軽減するために取り付けられる、車輌用衝突補強材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車輌用衝突補強材の一種として、車輌のドア内面に取り付けられるドアインパクトビーム（ドアガードともいう）が知られている。これまでは、パイプ状の本体の両端部にブラケット（取付金具）を溶接したドアインパクトビームが広く用いられていた。しかし近年では、ビーム本体とブラケットとを一体プレス成形したドアインパクトビームが主流となっている。このようなビーム本体とブラケットとが一体化したドアインパクトビームに於いては、ビーム本体の横断面形状がハット形をした開放断面形状のドアインパクトビームが普及している。【０００３】
例えば、特許文献１の車輌用ドアガードは、鋼板をプレス成形してビーム本体とブラケットとが一体に形成されたものであり、その本体部分には断面Ｒ山型の屈曲部１ａ（壁部と中央フランジ部とコーナー湾曲部が含まれる）が全長に亘って一体に形成され、その屈曲部の基部の上下には平坦なフランジ部１ｂ（外周フランジ部に相当）がそれぞれ形成されている。つまり、屈曲部１ａと一対のフランジ部１ｂとからなるハット形の断面形状が本体部の全長に亘って一様に形成されている。【０００４】
特許文献２に開示されたドアインパクトビームは、隆起部２（壁部と中央フランジ部とコーナー湾曲部が含まれる）と、その幅方向両側の底部３（外周フランジ部に相当）とを備えており、これらによって本体部におけるハット断面形状が形作られている。このドアインパクトビームの幅寸法は、長さ方向の中央において最も大きくなっており、その中央から長さ方向の両端に向かって幅寸法は次第に小さくなり、中央から所定距離離れた箇所からは最小の幅寸法が長さ方向の両端まで連続している。各部におけるハット形の断面形状の寸法もほぼこれに準じている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９５５９号公報（第００１６段落、図１）
【特許文献２】特開２００４−１６８１４１号公報（第００４０〜４３段落）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来例のような中央から端部までの長手方向の断面形状が一定のドアインパクトビームは、側面衝突時に荷重が入力されると、荷重の入力点のみに集中荷重が加わって、荷重の入力点で折れ曲がったり、壁部材が外側に開いて変形する可能性があった。そして荷重の入力点を中心にした変形が発生すると、荷重の入力点の近傍だけに応力集中が発生して塑性歪みが生じる結果、ビームの変形が進むに連れて曲げ剛性が低下し、反力が急激に低下するという欠点があった（後記比較例参照）。従来のドアインパクトビームでは、このような欠点を補うために、材料の肉厚化やハット形断面の大型化によってドアインパクトビームの強度を向上させる必要があり、製造コストの上昇や重量増等の不都合を招いていた。【０００７】
本発明の目的は、車輌衝突時の荷重入力に際して変形が進んだ場合であっても、剛性の低下を極力防止することができ、その結果衝突エネルギーの吸収性能を維持することのできる車輌用衝突補強材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、それぞれに前端部及び後端部を有してなる、相対向する一対の壁部と、両壁部の前端部間に配置される平板状の中央フランジ部と、壁部の前端部と中央フランジ部とを連結する一対のコーナー湾曲部と、両壁部の各々の後端部からそれぞれ外方向に延出した一対の外周フランジ部と、を有する長尺な本体部を備え、その本体部の横断面形状が、一対の壁部、中央フランジ部、一対のコーナー湾曲部、及び一対の外周フランジ部によって、両壁部の後端部側に開口したハット形開放断面形状をなしている車輌用衝突補強材に関する。本体部は、その長手方向の中央部から一端部までの範囲において、中央部又はその近傍を占める第１部分と、前記長手方向一端部及びその近傍を占める第２部分と、前記第１部分と前記第２部分とをつなぐ第３部分とに区分される。前記第１部分における中央フランジ部の幅（Ｃ１）が前記第２部分における中央フランジ部の幅（Ｃ２）よりも広くなっている。前記第１部分における各コーナー湾曲部の断面積が前記第２部分における各コーナー湾曲部の断面積よりも狭くなっている。前記第１部分の断面高さ（Ｈ１）が前記第２部分の断面高さ（Ｈ２）よりも高く形成されている。前記第３部分は、前記第１部分と前記第２部分とを滑らかに接続する除変部分として設けられている。【０００９】
好ましくは、前記本体部は、その中央部を占める第１部分と、前記第１部分の長手方向両側に位置する一対の第３部分と、それぞれの第３部分に連結して当該本体部の長手方向両端部にまで延びる一対の第２部分とを備えており、且つ、この本体部は、前記中央部に対し長手方向において対称な形状を有している。【００１０】
本発明の車輌用衝突補強材は、その本体部の平板状の中央フランジ部側（ハット形開放断面形状の開口の反対側）が衝突時の荷重入力方向に向き合うような配置で車輌に取り付けられる。本発明の車輌用衝突補強材は、上述の形状を備えることによって、第１部分は第２部分と比較すると断面二次モーメントの値が有意に大きくなり、第１部分の平板状の中央フランジ部側から加えられた荷重に対して変形しにくくなるという特性を備えることができる。これに加えて、第１部分と第２部分とをつなぐ第３部分（除変部分）には形状の非線形性が存在し、特に第１部分と第３部分との接続箇所、及び第２部分と第３部分との接続箇所は、荷重を受けた場合に応力集中が他の部分よりも発生しやすくなっている。従って、衝突荷重を受けた車輌用衝突補強材は、通常であれば荷重の入力点を中心として湾曲変形が進行するところ、荷重の入力点と除変部分の両方の部分において湾曲変形が進行し、結果として荷重が分散して三箇所で荷重を受けることになる。このように衝突荷重が分散される結果、衝突の早い段階における塑性歪みもまた分散されて、塑性変形による断面崩れが防止されるので、衝突荷重による変形が進行しても急激な曲げ剛性の低下が防止される。この結果、本発明の車輌用衝突補強材は、車輌の衝突時に、衝突エネルギーの吸収性能を従来よりも持続させることができる。【００１１】
好ましくは、前記一対のコーナー湾曲部の各々の断面形状は中心角が９０°の円弧状である。そして、第１部分におけるコーナー湾曲部の断面の半径を「Ｒ１」とし、第２部分におけるコーナー湾曲部の断面の半径を「Ｒ２」とするとき、半径Ｒ１と半径Ｒ２との比（Ｒ１／Ｒ２）が、１／２〜１／５の範囲に設定されている。【００１２】
上記の比（Ｒ１／Ｒ２）が１／２〜１／５の範囲に設定されることで、第１部分と第２部分の間の断面二次モーメントの変化は明確となり、第１部分と第２部分とをつなぐ第３部分（除変部分）に効果的に衝突荷重を分散させることが可能となる。比（Ｒ１／Ｒ２）が上記１／２よりも大きい場合は、第１部分と第２部分のコーナー湾曲部の断面形状の違いが小さくなるため、第１部分と第２部分の間の断面二次モーメントの変化が不明確となり、除変部分への衝突荷重の分散が不充分となって、従来と同等の曲げ剛性しか得られない恐れがある。また比（Ｒ１／Ｒ２）が１／５よりも小さい場合は、第１部分のコーナー湾曲部の半径が小さすぎる状態を意味しており、この断面形状が変形時のコーナー湾曲部への不適切な応力集中の一因となる恐れがある。【００１３】
好ましくは、第１部分の断面高さ（Ｈ１）と第２部分の断面高さ（Ｈ２）の差と、第１部分の断面高さ（Ｈ１）との間の比（（Ｈ１−Ｈ２）／Ｈ１）が、１／１０〜１／２の範囲に設定されている。【００１４】
上記の比（（Ｈ１−Ｈ２）／Ｈ１）が、１／１０〜１／２の範囲に設定されることで、車輌衝突時における本体部の第１部分の断面二次モーメントを第２部分の断面二次モーメントに対して有意に大きくすることが可能となる。仮に上記の比（（Ｈ１−Ｈ２）／Ｈ１）が１／１０未満である場合には、第１部分と第２部分との段差（高さの差）が小さすぎるため、第１部分、第２部分及び第３部分（除変部分）間の断面二次モーメントの差が小さくなり、衝突荷重を受けた場合の荷重分散の効果が小さくなる。また上記の比（（Ｈ１−Ｈ２）／Ｈ１）が１／２よりも大きくなる場合には、除変部分の形状非線形性が大きくなるために、除変部分における第１部分又は第２部分との接続部分の強度が不足し、除変部分への応力集中が荷重の入力点よりも相対的に大きくなりすぎて、車輌用衝突補強材全体の強度を損なう恐れがある。【００１５】
本発明の一実施態様においては、第３部分における断面高さが、第１部分の断面高さ（Ｈ１）と第２部分の断面高さ（Ｈ２）との間で徐々に変化する。また、第３部分における各コーナー湾曲部の断面積は、第１部分における各コーナー湾曲部の断面積と第２部分における各コーナー湾曲部の断面積との間で徐々に変化する。【００１６】
本発明の別の実施態様（例えば図９，２３）においては、第３部分(P23)は、第１部分(P21)に隣接すると共に第１部分と同一の断面高さ（Ｈ１）を有する一定長の区間と、第２部分(P22)に隣接する残り区間とを有しており、この残り区間では、第２部分(P22)に近づくにつれて断面高さが前記第２部分での断面高さ（Ｈ２）に向けて徐々に低くなる。また、第３部分(P23)のコーナー湾曲部の各々は、第２部分(P22)に隣接すると共に第２部分と同一の断面積を備えた一定長の区間と、第１部分(P21)に隣接する残り区間とを有しており、この残り区間では、第１部分(P21)に近づくにつれて各コーナー湾曲部の断面積が徐々に狭くなる。【００１７】
かかる構成によれば、第３部分（除変部分）では、コーナー湾曲部の断面形状が変化しはじめる長手方向の位置と、断面高さが変化しはじめる長手方向の位置とが互いにずれている。つまり、この除変部分は、断面二次モーメントの変化を緩やかにして、衝突荷重を受けた場合の荷重の入力点に対する除変部分の応力集中の相対的な程度を調節することを可能にする。それ故、除変部分の形状を変更することによって、衝突荷重を受けた場合の、車輌用衝突補強材全体としての荷重と変位の関係を適宜調節することが可能になる。【００１８】
本発明の更に別の実施態様（例えば図１１，２５）においては、第３部分(P43)は、第２部分(P42)に隣接すると共に第２部分と同一の断面高さ（Ｈ２）を有する一定長の区間と、第１部分(P41)に隣接する残り区間とを有しており、この残り区間では、第１部分(P41)に近づくにつれて断面高さが第１部分での断面高さ（Ｈ１）に向けて徐々に高くなる。また、第３部分(P43)のコーナー湾曲部の各々は、第１部分(P41)に隣接すると共に第１部分と同一の断面積を備えた一定長の区間と、第２部分(P42)に隣接する残り区間とを有しており、この残り区間では、第２部分(P42)に近づくにつれて各コーナー湾曲部の断面積が徐々に広くなる。【００１９】
かかる構成によれば、第３部分（除変部分）では、コーナー湾曲部の断面形状が変化しはじめる長手方向の位置と、断面高さが変化しはじめる長手方向の位置とが互いにずれている。つまり、この除変部分は、断面二次モーメントの変化を緩やかにして、衝突荷重を受けた場合の荷重の入力点に対する除変部分の応力集中の相対的な程度を調節することを可能にする。それ故、除変部分の形状を変更することによって、衝突荷重を受けた場合の、車輌用衝突補強材全体としての荷重と変位の関係を適宜調節することが可能になる。
【発明の効果】
【００２０】
以上詳述したように、本発明に従う車輌用衝突補強材によれば、車輌の衝突時においても、衝突荷重の入力点とその周囲に配置されている除変部分の両方の部分において湾曲変形が進行し、結果として荷重が分散して三箇所で荷重を受けることができる。このような衝突荷重の分散の結果、本体部のハット形開放断面形状の塑性変形による断面崩れが比較的遅くまで防止されるので、車輌用衝突補強材全体の変形が進んでも剛性が高い状態が維持され、結果として優れた耐荷重性能が維持される。このような本発明の車輌用衝突補強材の固有の特性は、車輌の衝突時に、従来よりも衝突エネルギーをより多く吸収し、車輌内側への車体の変形をより低減することを可能とする。【００２１】
本発明の車輌用衝突補強材は、衝突エネルギーの吸収特性に優れているので、より少ない素材を用いて軽量化を行った場合であっても、従来の車輌用衝突補強材と同等の衝突吸収特性を得ることができる。従って、本発明の車輌用衝突補強材を使用することにより、車輌の軽量化を図ることが可能となり、車輌の燃費の向上や二酸化炭素の削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ドアインパクトビームのドアへの取付状況を示す図である。
【図２】ドア内部の概略を示すドアの横断面図である。
【図３】本発明の実施例１に従うドアインパクトビームの片側半分を示しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は斜視図である。
【図４】（Ａ）は図３（Ａ）のＸ−Ｘ線での拡大横断面図、（Ｂ）は図３（Ａ）のＹ−Ｙ線での拡大横断面図である。
【図５】（Ａ）は性能評価試験の概要を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＺ−Ｚ線での拡大断面図である。
【図６】実施例１のドアインパクトビームへの性能評価試験後の変形と応力分布とを示す斜視図である。
【図７】図６の一部分の拡大図である。
【図８】実施例１及び比較例の性能特性を示すグラフである。
【図９】実施例２のドアインパクトビームの片側半分を示しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は斜視図である。
【図１０】実施例２及び実施例１の性能特性を示すグラフ。
【図１１】実施例３のドアインパクトビームの片側半分を示しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は斜視図である。
【図１２】実施例３及び実施例１の性能特性を示すグラフ。
【図１３】実施例４のドアインパクトビームの片側半分を示しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は斜視図である。
【図１４】比較例のドアインパクトビームの片側半分を示しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は斜視図である。
【図１５】比較例のドアインパクトビームへの性能評価試験後の変形と応力分布とを示す斜視図である。
【図１６】図１５の一部分の拡大図である。
【図１７】バンパーリンフォースメントの車体フレームへの取付状況を示す斜視図である。
【図１８】本発明の実施例５に従うバンパーリンフォースメントの片側半分を示しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は斜視図である。
【図１９】（Ａ）は図１８（Ａ）のＸ２−Ｘ２線での拡大横断面図、（Ｂ）は図１８（Ａ）のＹ２−Ｙ２線での拡大横断面図である。
【図２０】実施例５のバンパーリンフォースメントへの性能評価試験後の変形と応力分布とを示す斜視図である。
【図２１】図２０の一部分の拡大図である。
【図２２】実施例５の性能特性を示すグラフである。
【図２３】実施例６のバンパーリンフォースメントの片側半分を示しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は斜視図である。
【図２４】実施例６及び実施例５の性能特性を示すグラフ。
【図２５】実施例７のバンパーリンフォースメントの片側半分を示しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は斜視図である。
【図２６】実施例７及び実施例５の性能特性を示すグラフ。
【図２７】実施例８のバンパーリンフォースメントの片側半分を示しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［ドアインパクトビーム］
本発明を車輌用衝突補強材の一種であるドアインパクトビームに具体化したいくつかの実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１及び図２に示すように、ドアインパクトビーム１は乗用自動車のサイドドアＤ内に取り付けられる。一般に乗用自動車のサイドドアＤは、車体の内側に位置するドアインナパネル２と、車体の外側に位置するドアアウタパネル３とを具備し、両ドアパネル２，３の間には、ウインドウガラス４及びガラスホルダー５が配置される。図２に示すように、ドアインナパネル２の下半部周縁域には、ドアインパクトビーム１を固着すべくドアアウタパネル３側に盛り上がった段部２ａが形成されており、この段部２ａは、ウインドウガラス４及びガラスホルダー５と、ドアアウタパネル３との中間に位置する。
【００２４】
［実施例１］
図１に示すように、実施例１のドアインパクトビーム１には、長尺な本体部１０の長手方向両端部にそれぞれブラケット部９が一体成形されている。図３は、ブラケット部９を除いて本体部１０を中央から切断した状態の、ドアインパクトビーム１の平面図と側面図と斜視図とを示す。ドアインパクトビーム１の本体部１０は、相対向する一対の壁部１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）と、両壁部１１の前端部間に配置される平板状の中央フランジ部１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）と、壁部１１の前端部と中央フランジ部１３とを連結する一対のコーナー湾曲部１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）と、両壁部１１の各々の後端部からそれぞれ外方向（図３（Ａ）の上下方向、図４の左右方向）に延出した一対の外周フランジ部１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）とを有している。図４に示すように、本体部１０は、その横断面形状が、一対の壁部１１と、中央フランジ部１３と、一対のコーナー湾曲部１２と、一対の外周フランジ部１４とが連なっていることによってハット形の開放断面形状をなしている。尚、ここでドアインパクトビーム１の形状を説明するために用いた前端及び後端という用語が示す「前後」の方向とは図４の上下方向である。
【００２５】
実施例１のドアインパクトビーム１の本体部１０は、その長手方向中央部及びその近傍を占める第１部分Ｐ１と、本体部１０の長手方向両端部とその近傍即ちブラケット部９に連なる部分を占める一対の第２部分Ｐ２と、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２との間に位置しており、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２とをそれぞれ滑らかに接続する一対の第３部分（除変部分）Ｐ３に区分される。
【００２６】
実施例１のドアインパクトビーム１において、第１部分Ｐ１は、第２部分Ｐ２よりも断面二次モーメントの値が有意に大きくなる形状を備えている。図４（Ａ）に示すように、第１部分Ｐ１における中央フランジ部１３ａの幅Ｃ１は、第２部分Ｐ２における中央フランジ部１３ｂの幅Ｃ２よりも広くなっている。また第１部分Ｐ１における各コーナー湾曲部１２ａの断面積は、第２部分Ｐ２における各コーナー湾曲部１２ｂの断面積よりも狭くなっている。なお、本体部１０の厚みはどこも均一であるため、各部分（Ｐ１〜Ｐ３）でのコーナー湾曲部１２の断面積は、各部分（Ｐ１〜Ｐ３）でのコーナー湾曲部１２の半径（Ｒ）と相関性を有する。更に第１部分Ｐ１の全体の断面高さＨ１が、第２部分Ｐ２の全体の断面高さＨ２よりも高く形成されている。この断面高さの差は、壁部１１ａが壁部１１ｂよりも高く形成されていることに由来する。
【００２７】
より詳細には、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２のコーナー湾曲部１２ａ，１２ｂの断面形状は、いずれも中心角が９０°の円弧状に形成されている。好ましくは、第１部分Ｐ１におけるコーナー湾曲部１２ａの断面の半径Ｒ１と、第２部分Ｐ２におけるコーナー湾曲部１２ｂの断面の半径Ｒ２との比（Ｒ１／Ｒ２）は、１／２〜１／５の範囲に設定される。また、第１部分の断面高さＨ１と第２部分の断面高さＨ２との差と、第１部分Ｐ１の断面高さＨ１との比（（Ｈ１−Ｈ２）／Ｈ１）が、１／１０〜１／２の範囲に設定されていることが好ましい。ここで、特に好ましい特性の得られる断面高さの比は、１／５である。第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２が以上のような形状の差異を有することにより、第１部分Ｐ１の断面二次モーメントは、第２部分Ｐ２の断面二次モーメントよりも、５０％以上大きくなる。このような断面二次モーメントの違いから明らかなように、第１部分Ｐ１は第２部分Ｐ２よりも曲げモーメントに対する強度が有意に高くなっている。
【００２８】
第３部分（除変部分）Ｐ３では、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２とを滑らかにつなぐために、壁部１１ｃとコーナー湾曲部１２ｃと中央フランジ部１３ｃの形状が、長手方向の位置によって変化する。中央フランジ部１３ｃは、第１部分Ｐ１と接続している箇所が第１部分Ｐ１の中央フランジ部１３ａと同一の幅Ｃ１を有するように広く形成されており、且つ第２部分Ｐ２と接続している箇所が第２部分Ｐ２の中央フランジ部１３ｂと同一の幅Ｃ２を有するように狭く形成されている。中央フランジ部１３ｃの幅の変化は、第１部分Ｐ１の近傍では緩やかであり、第２部分Ｐ２に向かうに連れて大きく且つ一定となり、第２部分Ｐ２の近傍では再び緩やかとなる。またコーナー湾曲部１２ｃの断面の半径の変化は、第１部分Ｐ１との接続箇所の近傍では緩やかであり、第２部分Ｐ２に向かうに連れて大きく且つ一定となり、第２部分Ｐ２の近傍では再び緩やかとなる。更に、除変部分Ｐ３の壁部１１ｃの高さの変化は、第１部分Ｐ１の壁部１１ａと接続している箇所が壁部１１ａと同一の高さであったのが、第２部分Ｐ２に向かうに連れて最初は急激に低くなったあと次第にゆるやかに低くなり、第２部分Ｐ２の壁部１１ｂと同一の高さとなって接続している。この結果、除変部分Ｐ３の断面高さは、第１部分Ｐ１との接続箇所ではＨ１であるが第２部分Ｐ２に向かうに連れて最初は急激に低くなったあと次第にゆるやかに低くなり、第２部分Ｐ２の近傍では第２部分Ｐ２の高さと同一のＨ２となっている（図３参照）。除変部分Ｐ３の外周フランジ部１４ｃは、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２とを滑らかに接続している。除変部分Ｐ３がこのような形状の非線形性を有していることにより、ドアインパクトビーム１が衝突荷重を受けた場合、除変部分Ｐ３には応力集中が相対的に発生しやすくなっている。
【００２９】
なお、実施例１のドアインパクトビーム１は、金属板材（例えば厚さ１〜４ｍｍの高張力鋼板）をプレスで一体成形することにより製造される。プレス成形の手法は熱間プレス又は冷間プレスのいずれでもよいが、プレス直前に金属板材を所定の高温度まで加熱し、その高温状態の金属板材に対して相対的に冷えたプレス型でプレス加工を施す熱間プレスの方が好ましい。一般に熱間プレスによれば、ダイクエンチ効果による引張り強度の飛躍的向上や成形後の寸法安定性の向上等を図ることができる。また、金属板材としては、高張力鋼板以外に、亜鉛メッキ鋼板、溶融亜鉛メッキ鋼板、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板、アルミニウムメッキ鋼板などを用いることができる。
【００３０】
実施例１のドアインパクトビーム１は、図１及び図２に示すように、壁部１１の後端部側のハット形開放断面の開口がドアインナパネル２に向くように配置されて、ドアＤに取り付けられる。通常、ドアインパクトビーム１は、その両端のブラケット部９をドアインナパネル２の前後の段部２ａにスポット溶接することで、ドア内部に固定される。ドアインナパネルの段部２ａはドアアウタパネル３側に盛り上がっているため、ドアインパクトビーム１のドアインナパネル２への固定後ドアアウタパネル３の取り付けを完了した段階で、ドアインパクトビーム１の中央フランジ部１３がドアアウタパネル３の内面に接近配置される。
【００３１】
［比較例］
ここで、実施例１のドアインパクトビーム１と対比されるべき比較例のドアインパクトビーム１００について図１４を用いて説明する。比較例のドアインパクトビーム１００は、使用される材料、製造方法及び取付位置はドアインパクトビーム１と同一であるが、その断面形状に違いがある。比較例のドアインパクトビーム１００は、ドアインパクトビーム１と同様に、両端にブラケット部が一体成形された長尺な本体部を備えている。図１４（Ｃ）に示すように、ドアインパクトビーム１００の本体部は、中央フランジ部１１３、一対のコーナー湾曲部１１２、一対の壁部１１１及び一対の外周フランジ部１１４が連なることによってハット形開放断面形状に形成されている。図１４に示すように、中央フランジ部１１３、コーナー湾曲部１１２、壁部１１１及び外周フランジ部１１４の形状は、中央部（図１４の右側の端部）から後述する第１部分Ｐ１０１と第３部分（除変部分）Ｐ１０３との境界まで一定である。また、その範囲の断面形状は、実施例１のドアインパクトビーム１の第１部分Ｐ１の各部の断面形状と同一である。ドアインパクトビーム１００の本体部は、中央部及びその近傍を占める第１部分Ｐ１０１と、長手方向一端部及びその近傍を占める第２部分Ｐ１０２と、第１部分Ｐ１０１と第２部分Ｐ１０２とをつなぐ第３部分（除変部分）Ｐ１０３とに区分される。このとき、各壁部１１１は、第１部分Ｐ１０１における断面高さが、第２部分Ｐ１０２における断面高さよりも高く形成されている。一方で、比較例のドアインパクトビーム１００のコーナー湾曲部１１２は、ドアインパクトビーム１のコーナー湾曲部１２が備えているような形状の変化がない。このことから、ドアインパクトビーム１００は、第１部分Ｐ１０１と第２部分Ｐ１０２の断面二次モーメントの差異がドアインパクトビーム１（実施例１）よりも小さくなっており、第３部分（除変部分）Ｐ１０３における形状の非線形性もまた小さくなっている。
【００３２】
［性能の評価］
実施例１のドアインパクトビーム１と比較例のドアインパクトビーム１００とを、これらがドア内部に取り付けられた状態での側面衝突を想定した、図５に示すような三点曲げ試験に基づいて性能特性を評価した。例として、三点曲げ試験をドアインパクトビーム１に対して行う場合を説明する。図５（Ａ）に示すように、所定間隔を隔てた二つの支脚６間に評価対象物たるドアインパクトビーム１を架け渡すと共に、両支脚６の中間に位置するドアインパクトビーム１の第１部分Ｐ１の荷重の入力点８に、略蒲鉾型の押圧具７を用いて垂直方向の荷重を加えている。なお、図１及び図２に示したドアインパクトビーム１の取り付け構造に対応させるべく、図５（Ｂ）に示すように、ハット形開放横断面の開口部が下向きに開口すると共に、中央フランジ部１３が押圧具７の下側表面に接するような姿勢でドアインパクトビームを両支脚６上に配置した。その状態でドアインパクトビーム１の第１部分Ｐ１に対し、押圧具７による垂直荷重を加えた。
【００３３】
実施例１のドアインパクトビーム１と比較例のドアインパクトビーム１００について、三点曲げ試験を行った結果を図８のグラフに示す。グラフの横軸は、押圧具７がドアインパクトビームに対して加えた強制的な変位量を示す。グラフの縦軸は、押圧具７の荷重値を示す。ここで、押圧具７とドアインパクトビームとの接触面は実際には特定の面積を有する領域となるが、その面積はドアインパクトビームの表面積と比較すると非常に小さいため、点として扱うこととし、以下においては「荷重の入力点８」と称する。荷重の入力点８に加わる押圧具７の荷重値はドアインパクトビームの反力とつりあう。それ故、変位量が増大した場合に押圧具７の荷重が減少しないほど、側面衝突が進行してドアインパクトビームが変形してもその剛性が低下しておらず、好ましい衝撃吸収特性を維持していることになる。図８では、実施例１のドアインパクトビーム１に対する荷重値が実線で示されており、比較例のドアインパクトビーム１００に対する荷重値が破線で示されている。
【００３４】
図８のグラフからわかるように実施例１のドアインパクトビーム１では、荷重の入力点の変位量が０から３０ｍｍになるまでの範囲では、荷重値が右上がり傾向、つまり荷重の入力点８の変位量の増大に伴って荷重値も単調増加する弾性変形に近い傾向を示した。更に、変位量が３０ｍｍを超えたあとも荷重値は徐々に増加して、変位量が９０ｍｍとなる手前で荷重値は最大値（ｍａｘ）となった。その後、変位量が９０ｍｍを超えるあたりから荷重値は徐々に低下する傾向を示した。つまり実施例１のドアインパクトビーム１は、側面衝突が進行してドアインパクトビームの変形量が増大し、一部に塑性歪みが発生した後も反力が急に低下することがなく、従って衝突エネルギー吸収性能を安定的に維持できることが明らかとなった。
【００３５】
これに対して、比較例のドアインパクトビーム１００では、荷重の入力点８の変位量が０から約３０ｍｍの範囲では、ドアインパクトビーム１と同じように荷重値が単調増加する弾性変形に近い傾向を示し、更に変位量が３０ｍｍから９０ｍｍの範囲においても荷重値は徐々に増加して最大値（Ｍａｘ）に到達した。しかしながら、変位量が約９０ｍｍを超えてからは、荷重値が急勾配で単調減少傾向を示し、変位量が１２０ｍｍに達した時点でのドアインパクトビーム１００に対する荷重値は、ドアインパクトビーム１００の荷重値の最大値（Ｍａｘ）の三分の一程度にまで低下した。つまりドアインパクトビーム１００では、側面衝突が進行してドアインパクトビームの変形量が増大していくと、衝突エネルギーの吸収性能が比較的早く低下し、衝突エネルギー吸収性能を安定的に維持することができないことが明らかとなった。
【００３６】
図６は、実施例１のドアインパクトビーム１の性能評価試験後の変形と応力分布とを示す。図７は、特に荷重の入力点８の近傍の変形と応力分布の部分拡大図である。第１部分Ｐ１の荷重の入力点８に応力集中が発生している。これに加えて、断面二次モーメントが第１部分Ｐ１よりも小さい第２部分Ｐ２と第３部分Ｐ３との接続箇所（２つ）に入力点とほぼ同程度の応力値を示している箇所がある。つまり、荷重の入力点８と、第２部分Ｐ２と第３部分Ｐ３との接続箇所の合計三点で、荷重を分散して受けていることが判明した。また変形に関しては、荷重の入力点８の変位量が最も大きくなっている一方で、第２部分Ｐ２と第３部分Ｐ３とが接続している箇所の変形が周囲よりも大きくなっており、ドアインパクトビーム１全体が湾曲するように変形したことが判明した。
【００３７】
比較例のドアインパクトビーム１００の性能評価試験後の変形と応力分布とを図１５及び図１６に示す。図１６は、特に荷重の入力点８の近傍の変形と応力分布の部分拡大図である。ドアインパクトビーム１００においては、第１部分Ｐ１の荷重の入力点８に著しい応力集中が発生しており、周囲にこれと同程度の応力値を示す領域は見いだせない。つまり、荷重が一点に集中していることが明らかとなった。また変形に関しては、荷重の入力点８が最も大きく変形し、インパクトビーム１００が入力点８を中心にして屈曲したことが示されている。このように、比較例のドアインパクトビーム１００では、荷重が入力点８に集中していることから、荷重入力点８あたりのみで塑性歪み量が増大して本体部のハット形開放断面形状が維持されなくなり、比較的早期に剛性が低下する。
【００３８】
上記性能評価試験によれば、実施例１のドアインパクトビーム１においては、荷重の分散が好適に行われることで塑性歪みもまた分散して生じ、変位量に対する塑性歪み量の増加が相対的に遅れると考えられる。それ故、実施例１のドアインパクトビーム１は、比較例よりも剛性の低下が防止されて、安定した衝突エネルギー吸収性能を発揮できる。
【００３９】
［実施例２］
図９は本発明の実施例２を示す。図９（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、実施例２のドアインパクトビーム２０の本体部は、中央フランジ部３３、一対のコーナー湾曲部３２、一対の壁部３１、一対の外周フランジ部３４を備えており、これらの点は実施例１と同じである。実施例２では、ドアインパクトビーム２０の第３部分（除変部分）Ｐ２３は、実施例１の第３部分Ｐ３よりも長手方向に長く形成されている。
【００４０】
第３部分（除変部分）Ｐ２３のコーナー湾曲部３２ｃは、第２部分Ｐ２２に隣接すると共にこの第２部分Ｐ２２と同一の断面積を維持している一定長の区間と、第１部分Ｐ２１に隣接する残り区間とを有している。この残り区間では、第１部分Ｐ２１に近づくにつれてコーナー湾曲部３２ｃの断面積が徐々に狭くなっている。
【００４１】
また、第３部分（除変部分）Ｐ２３の壁部３１ｃは、第１部分Ｐ２１の壁部３１ａと接続している箇所では壁部３１ａと同一の高さであったのが、次第に低くなり、中央部分では一定の高さを維持した後に、第２部分Ｐ２２の壁部３１ｂに向かうに連れて急激に低くなり、最終的に第２部分Ｐ２２の壁部３１ｂと同一の高さとなっている。換言すれば、第３部分Ｐ２３は、第１部分Ｐ２１に隣接すると共に第１部分と同一の断面高さＨ１を有する一定長の区間と、第２部分Ｐ２２に隣接する残り区間とを有している。この残り区間では、第２部分Ｐ２２に近づくにつれて断面高さが第２部分での断面高さＨ２に向けて徐々に低くなっている。
【００４２】
このように、実施例２の除変部分Ｐ２３は、コーナー湾曲部３２ｃの断面積が第２部分Ｐ２２のコーナー湾曲部３２ｂの断面積と同一となる一定長の区間を備えると共に、断面高さが第１部分と同一の断面高さＨ１を有する一定長の区間を備えている。このため、実施例２の除変部分Ｐ２３では、コーナー湾曲部３２ｃの形状が第１部分Ｐ２１との接続箇所から変化しはじめるのに対し、その断面高さが変化しはじめる長手方向の位置が第２部分Ｐ２２寄りとなっている。従って、実施例２のドアインパクトビーム２０の除変部分Ｐ２３は、実施例１のドアインパクトビーム１と比較すると断面二次モーメントが緩やかに変化している。
【００４３】
実施例２のドアインパクトビーム２０について、三点曲げ試験を行ったときの荷重の入力点８の変位量と荷重との関係を示すグラフを図１０に実線で示す。比較のために、実施例１のドアインパクトビーム１の三点曲げ試験の結果を図１０に破線で示す。ドアインパクトビーム２０では、ドアインパクトビーム１と同様に、荷重の入力点８の変位量が０から約３０ｍｍの範囲では、変位量の増大に伴って荷重値も単調増加して弾性変形に近い傾向を示し、更に変位量が３０ｍｍを超えたあとも荷重値は徐々に増加して、変位量が９０ｍｍとなる手前で荷重値は最大値（ｍａｘ）となった。その後、変位量が９０ｍｍ周辺から１３８ｍｍ周辺の領域にかけては、ドアインパクトビーム２０の荷重値はドアインパクトビーム１の荷重値を常に下回る値となって、徐々に低下したが、変位量１３８ｍｍを越えた領域では、ドアインパクトビーム１よりも高い荷重値を示した。
【００４４】
ドアインパクトビーム２０の変位に対する荷重値の変化の傾向がドアインパクトビーム１と異なる理由は、除変部分Ｐ２３と除変部分Ｐ３の形状の違いに由来して、荷重の入力点８とそれぞれの除変部分との間の荷重の分散される割合が、変形の程度によって異なってくることにあると考えられる。ドアインパクトビーム２０のように除変部分Ｐ２３の断面二次モーメントを急激に変化させない場合、変位量が９０ｍｍ周辺から１３８ｍｍ周辺の領域では荷重の入力点８に荷重が集中して塑性変形が進むために、荷重値が相対的に小さくなると考えられる。逆に変位量が１３８ｍｍを越えた場合には、それまで塑性変形が相対的に小さかった除変部分Ｐ２３によって荷重が支持されるために、変位に対する荷重値が相対的に大きく保たれると考えられる。実施例２のドアインパクトビーム２０のような除変部分Ｐ２３の形状を備えることによって、衝突荷重を受けた場合の荷重と変位の関係を適宜調節することが可能となる。
【００４５】
［実施例３］
図１１は本発明の実施例３を示す。図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、実施例３のドアインパクトビーム４０の本体部は、中央フランジ部５３、一対のコーナー湾曲部５２、一対の壁部５１、一対の外周フランジ部５４を備えており、これらの点は実施例１と同じである。実施例３では、ドアインパクトビーム４０の第３部分（除変部分）Ｐ４３は、実施例１の第３部分Ｐ３よりも長手方向に長く形成されている。
【００４６】
第３部分（除変部分）Ｐ４３のコーナー湾曲部５２ｃは、第１部分Ｐ４１に隣接すると共にこの第１部分Ｐ４１と同一の断面積を維持している一定長の区間と、第２部分Ｐ４２に隣接する残り区間とを有している。この残り区間では、第２部分Ｐ４２に近づくにつれてコーナー湾曲部５２ｃの断面積が徐々に広くなっている。
【００４７】
また、第３部分Ｐ４３は、第２部分Ｐ４２に隣接すると共に第２部分Ｐ４２と同一の断面高さＨ２を有する一定長の区間と、第１部分Ｐ４１に隣接する残り区間とを有している。この残り区間では、第１部分Ｐ４１に近づくにつれて断面高さが第１部分での断面高さＨ１に向けて徐々に高くなっている。
【００４８】
このように、実施例３の除変部分Ｐ４３では、コーナー湾曲部５２ｃの形状が変化しはじめる長手方向の位置が第２部分Ｐ４２寄りに位置すると共に、断面高さが変化しはじめる長手方向の位置が第１部分Ｐ４１との接続する位置にある。従って、実施例３のドアインパクトビーム４０は、実施例２とはその形状が異なるものの、実施例１のドアインパクトビーム１と比較すると断面二次モーメントの変化が緩やかであるという実施例２と同様の特徴を備えている。
【００４９】
実施例３のドアインパクトビーム４０について、三点曲げ試験を行ったときの荷重の入力点８の変位量と荷重との関係を示すグラフを図１２に実線で示す。比較のために、実施例１のドアインパクトビーム１の三点曲げ試験の結果を図１２に破線で示す。ドアインパクトビーム４０では、ドアインパクトビーム１と同様に、荷重の入力点８の変位量が０から約３０ｍｍの範囲では、変位量の増大に伴って荷重値も単調増加する弾性変形に近い傾向を示し、更に変位量が３０ｍｍを超えたあとも荷重値は徐々に増加して、変位量が９０ｍｍとなる手前で荷重値は最大値（ｍａｘ）となった。その後、変位量が９０ｍｍ周辺から１３８ｍｍ周辺の領域にかけては、ドアインパクトビーム４０の荷重値はドアインパクトビーム１の荷重値を常に下回る値となって徐々に低下したが、変位量１３８ｍｍを越えた領域では、ドアインパクトビーム１よりも高い荷重値を示した。このドアインパクトビーム４０において、変位９０ｍｍから変位１３８ｍｍにおける荷重値の減少は、実施例２のドアインパクトビーム２０よりもゆるやかであり、変位１３８ｍｍのときドアインパクトビーム１の荷重値の９０％の値を示した。
【００５０】
実施例３のドアインパクトビーム４０の性能特性評価から明らかであるように、除変部分の形状をアレンジすることで、衝突荷重を受けた場合の荷重と変位の関係を適宜調節することが可能となる。
【００５１】
［実施例４］
図１３は本発明の実施例４を示す。図１３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、実施例４のドアインパクトビーム６０の本体部は、中央フランジ部７３、一対のコーナー湾曲部７２、一対の壁部７１、一対の外周フランジ部７４を有しており、これらの点は実施例１と同じである。実施例４では、第１部分Ｐ６１の中央フランジ部７３ａの幅が、第２部分Ｐ６２の中央フランジ部７３ｂの幅よりも広くなっている。第１部分Ｐ６１におけるコーナー湾曲部７２aの断面積が、第２部分Ｐ６２におけるコーナー湾曲部７２ｂの断面積よりも狭くなっている。第１部分Ｐ６１の断面高さＨ１が第２部分Ｐ６２の断面高さＨ２よりも高くなっている。そして、第３部分Ｐ６３が、第１部分Ｐ６１と第２部分Ｐ６２とを滑らかに接続する除変部分として設けられている。第３部分Ｐ６３における断面高さは、第１部分の断面高さＨ１と第２部分の断面高さＨ２との間で徐々に変化する。また、第３部分Ｐ６３におけるコーナー湾曲部７２ｃの断面積は、第１部分Ｐ６１のコーナー湾曲部７２ａの断面積と第２部分Ｐ６２のコーナー湾曲部７２ｂの断面積との間で徐々に変化する。
【００５２】
更に実施例４では、第１部分Ｐ６１の幅Ｗ１が第２部分Ｐ６２の幅Ｗ２よりも広くなっている。ここで、幅（Ｗ１，Ｗ２）とは、第１又は第２部分における一方の外周フランジ部７４の外端と、他方の外周フランジ部７４の外端との間の距離をいう。第１部分Ｐ６１の幅Ｗ１が、第２部分Ｐ６２の幅Ｗ２よりも広いことで、第１部分Ｐ６１の断面二次モーメントが第２部分Ｐ６２の断面二次モーメントよりも一層大きくなっている。これにより、側面衝突時の荷重を、第２部分Ｐ６２側により大きく分散させることができる。
【００５３】
［バンパーリンフォースメント］
本発明を車輌用衝突補強材の一種であるバンパーリンフォースメントに具体化したいくつかの実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１７に示すように、一般にバンパーリンフォースメント（１Ｂ）は、乗用自動車のフレームを構成するサイドメンバー９１の先端部に対し、クラッシュボックス９２を介して支持される。
【００５４】
［実施例５］
実施例５のバンパーリンフォースメント１Ｂは、実施例１のドアインパクトビーム１と同様に長尺な本体部１０を具備する。実施例５のバンパーリンフォースメント１Ｂの基本構造は、実施例１のドアインパクトビーム１の構造と大変類似している。それ故、図１８〜図２１では、図３，４，６，７で用いられたのと同様の部材参照番号を付けている。図１８は、本体部１０を中央で切断した状態のバンパーリンフォースメント１Ｂを示す。図１８に示された本体部１０の中央部及び端部の位置が、図３に示された中央部及び端部の位置と異なっている点に注意されたし。
【００５５】
バンパーリンフォースメント１Ｂの本体部１０は、相対向する一対の壁部１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）と、両壁部１１の前端部間に配置される平板状の中央フランジ部１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）と、壁部１１の前端部と中央フランジ部１３とを連結する一対のコーナー湾曲部１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）と、両壁部１１の各々の後端部からそれぞれ外方向に延出した一対の外周フランジ部１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）とを有している。バンパーリンフォースメント１Ｂの本体部１０は、実施例１と同様、ハット形の開放断面形状を有している。
【００５６】
バンパーリンフォースメント１Ｂの本体部１０は、その長手方向中央部及びその近傍を占める第１部分Ｐ１と、本体部１０の長手方向両端部とその近傍を占める一対の第２部分Ｐ２と、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２との間に位置しており、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２とをそれぞれ滑らかに接続する一対の第３部分（除変部分）Ｐ３に区分される。
【００５７】
バンパーリンフォースメント１Ｂにおいて、第１部分Ｐ１は、第２部分Ｐ２よりも断面二次モーメントの値が有意に大きくなる形状を備えている。図１９（Ａ）に示すように、第１部分Ｐ１における中央フランジ部１３ａの幅Ｃ１は、第２部分Ｐ２における中央フランジ部１３ｂの幅Ｃ２よりも広くなっている。また第１部分Ｐ１における各コーナー湾曲部１２ａの断面積は、第２部分Ｐ２における各コーナー湾曲部１２ｂの断面積よりも狭くなっている。なお、本体部１０の厚みはどこも均一であるため、各部分（Ｐ１〜Ｐ３）でのコーナー湾曲部１２の断面積は、各部分（Ｐ１〜Ｐ３）でのコーナー湾曲部１２の半径（Ｒ）と相関性を有する。更に第１部分Ｐ１の断面高さＨ１が、第２部分Ｐ２の全体の断面高さＨ２よりも高く形成されている。この断面高さの差は、壁部１１ａが壁部１１ｂよりも高く形成されていることに由来する。
【００５８】
より詳細には、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２のコーナー湾曲部１２ａ，１２ｂの断面形状は、いずれも中心角が９０°の円弧状に形成されている。好ましくは、第１部分Ｐ１におけるコーナー湾曲部１２ａの断面の半径Ｒ１と、第２部分Ｐ２におけるコーナー湾曲部１２ｂの断面の半径Ｒ２との比（Ｒ１／Ｒ２）は、１／２〜１／５の範囲に設定される。また、第１部分の断面高さＨ１と第２部分の断面高さＨ２との差と、第１部分Ｐ１の断面高さＨ１との比（（Ｈ１−Ｈ２）／Ｈ１）が、１／１０〜１／２の範囲に設定されていることが好ましい。ここで、特に好ましい特性の得られる断面高さの比は、１／５である。第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２が以上のような形状の差異を有することにより、第１部分Ｐ１の断面二次モーメントは、第２部分Ｐ２の断面二次モーメントよりも、５０％以上大きくなる。このような断面二次モーメントの違いから明らかなように、第１部分Ｐ１は第２部分Ｐ２よりも曲げモーメントに対する強度が有意に高くなっている。
【００５９】
第３部分（除変部分）Ｐ３では、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２とを滑らかにつなぐために、壁部１１ｃとコーナー湾曲部１２ｃと中央フランジ部１３ｃの形状が、長手方向の位置によって変化する。中央フランジ部１３ｃは、第１部分Ｐ１と接続している箇所が第１部分Ｐ１の中央フランジ部１３ａと同一の幅Ｃ１を有するように広く形成されており、且つ第２部分Ｐ２と接続している箇所が第２部分Ｐ２の中央フランジ部１３ｂと同一の幅Ｃ２を有するように狭く形成されている。中央フランジ部１３ｃの幅の変化は、第１部分Ｐ１の近傍では緩やかであり、第２部分Ｐ２に向かうに連れて大きく且つ一定となり、第２部分Ｐ２の近傍では再び緩やかとなる。またコーナー湾曲部１２ｃの断面の半径の変化は、第１部分Ｐ１との接続箇所の近傍では緩やかであり、第２部分Ｐ２に向かうに連れて大きく且つ一定となり、第２部分Ｐ２の近傍では再び緩やかとなる。更に、除変部分Ｐ３の壁部１１ｃの高さの変化は、第１部分Ｐ１の壁部１１ａと接続している箇所が壁部１１ａと同一の高さであったのが、第２部分Ｐ２に向かうに連れて最初は急激に低くなったあと次第にゆるやかに低くなり、第２部分Ｐ２の壁部１１ｂと同一の高さとなって接続している。この結果、除変部分Ｐ３の断面高さは、第１部分Ｐ１との接続箇所ではＨ１であるが第２部分Ｐ２に向かうに連れて最初は急激に低くなったあと次第にゆるやかに低くなり、第２部分Ｐ２の近傍では第２部分Ｐ２の高さと同一のＨ２となっている（図１８参照）。除変部分Ｐ３の外周フランジ部１４ｃは、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２とを滑らかに接続している。除変部分Ｐ３がこのような形状の非線形性を有していることにより、バンパーリンフォースメント１Ｂが衝突荷重を受けた場合、除変部分Ｐ３には応力集中が相対的に発生しやすくなっている。
【００６０】
なお、実施例５のバンパーリンフォースメント１Ｂは、実施例１と同様、金属板材（例えば厚さ１〜４ｍｍの高張力鋼板）をプレス（好ましくは熱間プレス）で一体成形することにより製造される。
【００６１】
実施例５のバンパーリンフォースメント１Ｂの性能特性を、実施例１と同様、図５に示すような三点曲げ試験によって評価した。その結果を図２２のグラフに示す。図２２のグラフから分かるように、実施例５のバンパーリンフォースメント１Ｂは、実施例１と同様、衝突時においても衝突エネルギー吸収性能を安定的に維持することができる。
【００６２】
図２０は、実施例５のバンパーリンフォースメント１Ｂの性能評価試験後の変形と応力分布とを示す。図２１は、荷重の入力点８の近傍の変形と応力分布の部分拡大図である。図２０及び図２１からわかるように、実施例５のバンパーリンフォースメント１Ｂは、実施例１と同様、衝突時の荷重を三点で分散して受け止めることができる。
【００６３】
［実施例６］
図２３は本発明の実施例６を示す。実施例６のバンパーリンフォースメント２０Ｂの基本構造は、実施例２のドアインパクトビーム２０の構造と大変類似している。それ故、図２３では、図９で用いられたのと同様の部材参照番号を付けている。
【００６４】
図２３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、バンパーリンフォースメント２０Ｂの本体部は、中央フランジ部３３、一対のコーナー湾曲部３２、一対の壁部３１、一対の外周フランジ部３４を備えており、これらの点は実施例５と同じである。実施例６では、バンパーリンフォースメント２０Ｂの第３部分（除変部分）Ｐ２３は、実施例５の第３部分Ｐ３よりも長手方向に長く形成されている。
【００６５】
第３部分（除変部分）Ｐ２３のコーナー湾曲部３２ｃは、第２部分Ｐ２２に隣接すると共にこの第２部分Ｐ２２と同一の断面積を維持している一定長の区間と、第１部分Ｐ２１に隣接する残り区間とを有している。この残り区間では、第１部分Ｐ２１に近づくにつれてコーナー湾曲部３２ｃの断面積が徐々に狭くなっている。また、第３部分Ｐ２３は、第１部分Ｐ２１に隣接すると共に第１部分と同一の断面高さＨ１を有する一定長の区間と、第２部分Ｐ２２に隣接する残り区間とを有している。この残り区間では、第２部分Ｐ２２に近づくにつれて断面高さが第２部分での断面高さＨ２に向けて徐々に低くなっている。
【００６６】
このように、実施例６の除変部分Ｐ２３は、コーナー湾曲部３２ｃの断面積が第２部分Ｐ２２のコーナー湾曲部３２ｂの断面積と同一となる一定長の区間を備えると共に、断面高さが第１部分Ｐ２１と同一の断面高さＨ１を有する一定長の区間を備えている。このため、実施例６の除変部分Ｐ２３では、コーナー湾曲部３２ｃの形状が第１部分Ｐ２１との接続箇所から変化しはじめるのに対し、その断面高さが変化しはじめる長手方向の位置が第２部分Ｐ２２寄りとなっている。従って、実施例６のバンパーリンフォースメント２０Ｂの除変部分Ｐ２３は、実施例５のバンパーリンフォースメント１Ｂと比較すると断面二次モーメントが緩やかに変化している。
【００６７】
図２４のグラフは、三点曲げ試験における変位量と荷重との関係を示す。図２４から分かるように、実施例６のバンパーリンフォースメント２０Ｂは、実施例５とほぼ同等の性能を示した。
【００６８】
［実施例７］
図２５は本発明の実施例７を示す。実施例７のバンパーリンフォースメント４０Ｂの基本構造は、実施例３のドアインパクトビーム４０の構造と大変類似している。それ故、図２５では、図１１で用いられたのと同様の部材参照番号を付けている。
【００６９】
図２５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、バンパーリンフォースメント４０Ｂの本体部は、中央フランジ部５３、一対のコーナー湾曲部５２、一対の壁部５１、一対の外周フランジ部５４を備えており、これらの点は実施例５と同じである。実施例７では、バンパーリンフォースメント４０Ｂの第３部分（除変部分）Ｐ４３は、実施例５の第３部分Ｐ３よりも長手方向に長く形成されている。
【００７０】
第３部分（除変部分）Ｐ４３のコーナー湾曲部５２ｃは、第１部分Ｐ４１に隣接すると共にこの第１部分Ｐ４１と同一の断面積を維持している一定長の区間と、第２部分Ｐ４２に隣接する残り区間とを有している。この残り区間では、第２部分Ｐ４２に近づくにつれてコーナー湾曲部５２ｃの断面積が徐々に広くなっている。また、第３部分Ｐ４３は、第２部分Ｐ４２に隣接すると共に第２部分Ｐ４２と同一の断面高さＨ２を有する一定長の区間と、第１部分Ｐ４１に隣接する残り区間とを有している。この残り区間では、第１部分Ｐ４１に近づくにつれて断面高さが第１部分での断面高さＨ１に向けて徐々に高くなっている。
【００７１】
このように、実施例７の除変部分Ｐ４３では、コーナー湾曲部５２ｃの形状が変化しはじめる長手方向の位置が第２部分Ｐ４２寄りに位置すると共に、断面高さが変化しはじめる長手方向の位置が第１部分Ｐ４１との接続する位置にある。従って、実施例７のバンパーリンフォースメント４０Ｂは、実施例６とはその形状が異なるものの、実施例５のバンパーリンフォースメント１Ｂと比較すると断面二次モーメントの変化が緩やかであるという実施例６と同様の特徴を備えている。
【００７２】
図２６のグラフは、三点曲げ試験における変位量と荷重との関係を示す。図２６から分かるように、実施例７のバンパーリンフォースメント４０Ｂは、実施例５とほぼ同等の性能を示した。
【００７３】
［実施例８］
図２７は本発明の実施例８を示す。実施例８のバンパーリンフォースメント６０Ｂの基本構造は、実施例４のドアインパクトビーム６０の構造と大変類似している。それ故、図２７では、図１３で用いられたのと同様の部材参照番号を付けている。
【００７４】
図２７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、バンパーリンフォースメント６０Ｂの本体部は、中央フランジ部７３、一対のコーナー湾曲部７２、一対の壁部７１、一対の外周フランジ部７４を有しており、これらの点は実施例５と同じである。実施例８では、第１部分Ｐ６１の中央フランジ部７３ａの幅が、第２部分Ｐ６２の中央フランジ部７３ｂの幅よりも広くなっている。第１部分Ｐ６１におけるコーナー湾曲部７２aの断面積が、第２部分Ｐ６２におけるコーナー湾曲部７２ｂの断面積よりも狭くなっている。第１部分Ｐ６１の断面高さＨ１が第２部分Ｐ６２の断面高さＨ２よりも高くなっている。そして、第３部分Ｐ６３が、第１部分Ｐ６１と第２部分Ｐ６２とを滑らかに接続する除変部分として設けられている。第３部分Ｐ６３における断面高さは、第１部分の断面高さＨ１と第２部分の断面高さＨ２との間で徐々に変化する。また、第３部分Ｐ６３におけるコーナー湾曲部７２ｃの断面積は、第１部分Ｐ６１のコーナー湾曲部７２ａの断面積と第２部分Ｐ６２のコーナー湾曲部７２ｂの断面積との間で徐々に変化する。
【００７５】
更に実施例８では、第１部分Ｐ６１の幅Ｗ１が第２部分Ｐ６２の幅Ｗ２よりも広くなっている。第１部分Ｐ６１の幅Ｗ１が、第２部分Ｐ６２の幅Ｗ２よりも広いことで、第１部分Ｐ６１の断面二次モーメントが第２部分Ｐ６２の断面二次モーメントよりも一層大きくなっている。これにより、側面衝突時の荷重を、第２部分Ｐ６２側により大きく分散させることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１，２０，４０，６０…ドアインパクトビーム
１Ｂ，２０Ｂ，４０Ｂ，６０Ｂ…バンパーリンフォースメント
１０…長尺な本体部
１１，３１，５１，７１…壁部
１２，３２，５２，７２…コーナー湾曲部
１３，３３，５３，７３…中央フランジ部
１４，３４，５４，７４…外周フランジ部
Ｐ１，Ｐ２１，Ｐ４１，Ｐ６１…第１部分
Ｐ２，Ｐ２２，Ｐ４２，Ｐ６２…第２部分
Ｐ３，Ｐ２３，Ｐ４３，Ｐ６３…第３部分（除変部分）
Ｃ１…第１部分の中央フランジ部の幅
Ｃ２…第２部分の中央フランジ部の幅
Ｈ１…第１部分の断面高さ
Ｈ２…第２部分の断面高さ
Ｒ１…第１部分のコーナー湾曲部の半径
Ｒ２…第２部分のコーナー湾曲部の半径
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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