(57)【要約】【課題】ハット型形状を成していても、車両の側突時における歪みの集中を抑え、破断を抑制することが可能な車両用ドアインパクトビームを提供する。【解決手段】インパクトビーム１０において、天板部３４の長手方向の中央部に凹状ビード部４０が形成されている。これにより、車両の側突時において、インパクトビーム１０へ衝撃荷重が入力されると、インパクトビーム１０の天板部３４では、凹状ビード部４０の溝壁４０Ａ、４０Ｂが凹状ビード部４０の底面４０Ｃを起点として互いに離間する方向へ変形する。これにより、縦壁部３０、３２は、天板部３４を起点として互いに離間する方向への変形が誘導され、互いに接近する方向への内折れが抑制される。すなわち、このインパクトビーム１０において、歪みが分散され、歪みの集中が抑えられる。これにより、インパクトビーム１０がハット型形状を成していても、インパクトビーム１０の破断は抑制される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のサイドドアにおける車両幅方向の内側に配置され内板を構成するドアインナパネルと前記サイドドアにおける車両幅方向の外側に配置され外板を構成するドアアウタパネルとの間に車両前後方向に沿って配設される車両用ドアインパクトビームであって、
車両上下方向かつ車両幅方向に沿って切断したときの断面形状が前記ドアインナパネル側を開口側とするハット型形状とされたインパクトビーム本体と、
前記インパクトビーム本体の一部を構成し前記ドアアウタパネルに対向して配置される天板部と、
前記天板部の少なくとも車両前後方向の中央部において、車両前後方向に沿って形成され、前記ドアインナパネル側へ向かって凹む凹状ビード部と、
を有する車両用ドアインパクトビーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ドアインパクトビームに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のサイドドアの内部には、側面衝突時にサイドドアが変形して車室内部に侵入することを抑制するため、補強用のパイプ部材であるドアインパクトビームが車両前後方向に沿って配置されている。例えば、特許文献１には、ドアインパクトビームの長手方向（車両前後方向）に対して略直交する方向（車両上下方向かつ車両幅方向）に沿って切断された断面形状がハット型形状を成す、いわゆる開断面形状とされたインパクトビームに関する技術が開示されている。このインパクトビームでは、ハット型形状において開口側を車両外側（サイドドアの外板を構成するサイドアウタパネル側）に向けることで、衝撃荷重が入力された際に、インパクトビームの断面高さを維持して当該インパクトビームの曲げ剛性の低下を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１７９１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記先行技術は、ドアインパクトビームがハット型形状を成していることから、車両の側面衝突時（以下、「車両の側突時」という）に当該ドアインパクトビームに衝撃荷重が入力されたとき、ドアインパクトビームの長手方向の中央部に歪みが集中し大変形する可能性がある。この場合、ドアインパクトビームは破断する可能性がある。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、ハット型形状を成していても、車両の側突時における歪みの集中を抑え、破断を抑制することが可能な車両用ドアインパクトビームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明に係る車両用ドアインパクトビームは、自動車のサイドドアにおける車両幅方向の内側に配置され内板を構成するドアインナパネルと前記サイドドアにおける車両幅方向の外側に配置され外板を構成するドアアウタパネルとの間に車両前後方向に沿って配設される車両用ドアインパクトビームであって、車両上下方向かつ車両幅方向に沿って切断したときの断面形状が前記ドアインナパネル側を開口側とするハット型形状とされたインパクトビーム本体と、前記インパクトビーム本体の一部を構成し前記ドアアウタパネルに対向して配置される天板部と、前記天板部の少なくとも車両前後方向の中央部において、車両前後方向に沿って形成され、前記ドアインナパネル側へ向かって凹む凹状ビード部と、を有している。
【０００７】
請求項１記載の発明に係る車両用ドアインパクトビームは、自動車のサイドドアの車両幅方向の内側に配置され内板を構成するドアインナパネルと車両幅方向の外側に配置され外板を構成するドアアウタパネルの間に車両前後方向に沿って配設されている。このインパクトビームは、インパクトビーム本体と天板部と凹状ビード部とを備えており、インパクトビーム本体は、車両上下方向かつ車両幅方向に沿って切断したときの断面形状が、ドアインナパネル側を開口側とするハット型形状とされている。
【０００８】
当該インパクトビーム本体には、ドアアウタパネルに対向して配置される天板部が設けられており、天板部の少なくとも車両前後方向の中央部には、ドアインナパネル側へ向かって凹む凹状ビード部が車両前後方向に沿って形成されている。このように、インパクトビーム本体の天板部に凹状ビード部が形成されることにより、凹状ビード部が形成されていない場合と比較して、当該天板部における剛性が向上し天板部の変形が抑制可能とされる。
【０００９】
また、前述のように、インパクトビーム本体は、ドアインナパネル側を開口側とするハット型形状とされており、天板部はドアアウタパネル側に配置されている。そして、天板部には、互いに対向する一対の縦壁部が繋がっている。
【００１０】
比較例として、インパクトビーム本体の天板部の車両前後方向の中央部に凹状ビード部が形成されていない場合を検討する。この場合、車両の側突時においてインパクトビーム本体の車両前後方向の中央部に衝撃荷重が入力されると、当該天板部を介して、一対の縦壁部には衝撃荷重の入力に沿って圧縮荷重がそれぞれ入力される。このとき、インパクトビーム本体の車両前後方向の中央部には歪みが集中し、当該一対の縦壁部は座屈により互いに接近する方向へ内折れ（大変形）する可能性がある。つまり、インパクトビーム本体は破断する可能性がある。
【００１１】
これに対して、本発明では、インパクトビーム本体の天板部の少なくとも車両前後方向の中央部に、車両前後方向に沿って凹状ビード部が形成されている。これにより、当該天板部における剛性を向上させることができる。
【００１２】
また、天板部の少なくとも車両前後方向の中央部に当該凹状ビード部が形成されることで、車両の側突時においてインパクトビーム本体の車両前後方向の中央部に衝撃荷重が入力されると、当該天板部では凹状ビード部の一部を構成し互いに対向する一対の溝壁同士が凹状ビード部の底部を起点として互いに離間する方向へ変形する。そして、当該凹状ビード部の変形により、一対の縦壁部は、天板部を起点として互いに離間する方向への変形が誘導される。
【００１３】
その結果、当該一対の縦壁部において、互いに接近する方向への内折れが抑制される。すなわち、本発明では、インパクトビーム本体において、凹状ビード部及び一対の縦壁部による上記変形により歪みが分散され、歪みの集中が抑えられる。これにより、インパクトビーム本体がハット型形状を成していても、当該インパクトビーム本体の座屈は抑制され、結果的にインパクトビーム本体の破断が抑制されることとなる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明に係る車両用ドアインパクトビームは、上記構成としたので、ハット型形状を成していても、車両の側突時における歪みの集中を抑え、破断を抑制することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る車両用ドアインパクトビームがフロントサイドドアに取付けられた状態を示す側面図である。
【図２】図１の２−２線に沿って切断したときの断面図である。
【図３】図２の３−３線に沿って切断したときの断面図である。
【図４】図２の４−４線に沿って切断したときの断面図である。
【図５】本実施形態に係る車両用ドアインパクトビームを示す斜視図である。
【図６】図５の６−６線に沿って切断したときの断面図であり、二点鎖線は車両の側突前の状態を示し、実線は車両の側突時において変形した状態を示している。る。
【図７】比較例に係る車両用ドアインパクトビームを示す斜視図である。
【図８】図７の８−８線に沿って切断したときの断面図であり、二点鎖線は車両の側突前の状態を示し、実線は車両の側突時において変形した状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を用いて本発明の実施形態に係る車両用ドアインパクトビームについて説明する。なお、各図において適宜示される矢印ＦＲは、車両前後方向前側を示しており、矢印ＵＰは、車両上下方向上側を示し、矢印ＯＵＴは、車両幅方向外側（車室外側）を示している。また、以下の説明における前後、上下及び左右は、特に断りがない限り、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下及び車両幅方向の左右をそれぞれ意味する。
【００１７】
図１には、一例として、本発明の実施形態に係る車両用ドアインパクトビーム（以下、単に「インパクトビーム」という）１０がフロントサイドドア１２に取付けられた状態を示す側面図が示されている。なお、図１では、後述するドアアウタパネル１６の図示を省略している。
【００１８】
また、図２は、図１の２−２線に沿って切断したときの断面図が示されている。この図に示されるように、フロントサイドドア１２は、フロントサイドドア１２の車幅方向内側に配置され内板を構成するドアインナパネル１４と、車幅方向外側に配置され外板を構成するドアアウタパネル１６と、を備えている。
【００１９】
ドアアウタパネル１６の周縁部１６Ａとドアインナパネル１４の周縁部１４Ａは、当該ドアアウタパネル１６とドアインナパネル１４の間に空間部１８が設けられた状態で互いに接合されている。そして、当該空間部１８内には、図示はしないが、ウインドレギュレータが設けられており、空間部１８内に配置されたドアガラス２０を昇降可能としている。
【００２０】
また、図１に示されるように、ドアインナパネル１４の上端部２２には、車両前後方向に沿ってドアベルトライン部２４が設けられている。ドアベルトライン部２４の上方側には、車両側面視で当該ドアベルトライン部２４を含んで略三角形を形成するドアフレーム２６が固定されており、ドアフレーム２６とドアベルトライン部２４とで形成される略三角形状の開口部２５は、ドアガラス２０（図２参照）によって開閉可能とされる。
【００２１】
一方、ドアベルトライン部２４の下方側には、フロントサイドドア１２の前端部１２Ａから後端部１２Ｂに亘ってリインフォースメント２８が略水平に架け渡されている。このリインフォースメント２８は、例えば、アルミニウム合金やマグネシウム合金等の軽金属の板材をプレス加工して形成されたものであり、車両上下方向かつ車両幅方向に沿って切断したときの断面形状は、ドアインナパネル１４側を開口側とするハット型形状とされている。そして、リインフォースメント２８の長手方向（車両前後方向）の一端部２８Ａは、フロントサイドドア１２の前端部１２Ａに固定されており、リインフォースメント２８の長手方向の他端部２８Ｂは、フロントサイドドア１２の後端部１２Ｂに固定されている。
【００２２】
当該リインフォースメント２８の下方側には、フロントサイドドア１２の前端部１２Ａから後端部１２Ｂに亘ってインパクトビーム（インパクトビーム本体）１０が傾斜した状態で架け渡されている。具体的に説明すると、このインパクトビーム１０は、フロントサイドドア１２の前端部１２Ａから後端部１２Ｂへ向かうにつれて下方側へ向かって傾斜して配設されている。
【００２３】
当該インパクトビーム１０は、アルミニウム合金やマグネシウム合金等の軽金属の板材をプレス加工して形成されたものであり、車両上下方向かつ車両幅方向に沿って切断したときの断面形状がドアインナパネル１４側を開口側とするハット型形状とされている。そして、インパクトビーム１０の長手方向の一端部１０Ａは、フロントサイドドア１２の前端部１２Ａに固定されており、リインフォースメント２８の長手方向の他端部１０Ｂは、フロントサイドドア１２の後端部１２Ｂに固定されている。
【００２４】
ここで、図３には、図２の３−３線に沿って切断したときの断面図が示されており、図４には、図２の４−４線に沿って切断したときの断面図が示されている。なお、図３及び図４には、比較例として説明するためのインパクトビーム１００が二点鎖線で図示されている。
【００２５】
図３、図４に示されるように、インパクトビーム１０は、互いに対向して配置される縦壁部３０、３２と、縦壁部３０と縦壁部３２の上端同士を繋ぐ天板部３４と、を含んで構成されている。さらに、当該インパクトビーム１０は、縦壁部３０、縦壁部３２の下端から互いに離間する方向へそれぞれ張り出すフランジ部３６、３８を含んで構成されている。
【００２６】
本実施形態では、天板部３４はドアアウタパネル１６に対向して配置されており、図１に示されるように、当該天板部３４の長手方向（車両前後方向）の略中央部には、凹状ビード部４０が形成されている。この凹状ビード部４０は、図３に示されるように、天板部３４の長手方向に対して略直交する幅方向（車両上下方向）の略中央部において、ドアインナパネル１４（図１参照）側へ向かって凹んで形成されている。なお、ドアインナパネル１４は、ドアガラス２０を間においてドアアウタパネル１６と反対側に位置する。
【００２７】
当該凹状ビード部４０は、互いに対向する一対の溝壁４０Ａ、４０Ｂを備えており、溝壁４０Ａと溝壁４０Ｂの離間距離を示す、凹状ビード部４０のビード幅寸法Ｗは、図１に示されるように、インパクトビーム１０の長手方向に沿って一定となるように形成されている。
【００２８】
また、図３に示されるように、天板部３４の上面３４Ａと凹状ビード部４０の底面（底部）４０Ｃの落差を示す凹状ビード部４０の深さＤは、インパクトビーム１０の板厚ｔ以上となるように設定されている。また、凹状ビード部４０の深さＤは、天板部３４の長手方向に沿って略同じ深さとなるように設定されている。但し、図２に示されるように、凹状ビード部４０の長手方向（車両前後方向）の両端部では、凹状ビード部４０の底面４０Ｃから天板部３４の上面３４Ａへ向かうにつれて、徐々に凹状ビード部４０の深さＤが浅くなるように変化している（徐変部４２）。なお、この徐変部４２は、凹状ビード部４０を長手方向に沿って切断したときの断面形状が、ドアインナパネル１４側へ向かって凸状に膨らむ曲面となるように設定されているが、傾斜面であってもよい。
【００２９】
（インパクトビームの作用及び効果）
次に、本実施の形態に係るインパクトビームの作用及び効果について説明する。
【００３０】
図１、図３に示されるように、本実施形態では、インパクトビーム１０は、アルミニウム合金等の板材をプレス加工して形成されたものであり、車両上下方向かつ車両幅方向に沿って切断したときの断面形状が、ドアインナパネル１４（図１参照）側を開口側とするハット型形状とされている。
【００３１】
例えば、アルミニウム合金等の押出し加工の場合、図３、図４に示されるように、インパクトビーム１００の断面形状は一定になる。このため、インパクトビーム１００は、ドアアウタパネル１６との隙間（ｔ１、ｔ２）が一番狭い部位において、その断面形状を決める必要がある。したがって、インパクトビーム１００における他の部位では、必要な断面特性を得るために、別途インパクトビーム１００の肉厚を厚くする必要が生じ、結果的に重量増につながる可能性がある。
【００３２】
これに対して、本実施形態におけるインパクトビーム１０の場合、図２に示されるように、インパクトビーム１０の断面形状を一定にする必要はなく、押出し加工と比較して、設計の自由度が向上する。
【００３３】
また、本実施形態におけるインパクトビーム１０には、ドアアウタパネル１６に対向して配置される天板部３４が設けられており、天板部３４の少なくとも長手方向（車両前後方向）の略中央部には、ドアインナパネル１４側へ向かって凹む凹状ビード部４０が長手方向に沿って形成されている。
【００３４】
このように、インパクトビーム１０の天板部３４において、長手方向の略中央部に凹状ビード部４０が形成されることにより、凹状ビード部４０が形成されていない場合と比較して、当該天板部３４における剛性が向上し天板部３４の変形が抑制可能とされる。
【００３５】
また、前述のように、インパクトビーム１０は、ドアインナパネル１４（図１参照）側を開口側とするハット型形状とされており、天板部３４はドアアウタパネル１６側に配置される。そして、天板部３４には、互いに対向する一対の縦壁部３０、３２が繋がっている。
【００３６】
比較例として、図７に示されるように、インパクトビーム２００の天板部２０２の長手方向の中央部に凹状ビード部が形成されていない場合について説明する。この場合、図８の二点鎖線で示されるように、車両の側突時において、インパクトビーム２００の長手方向の中央部に衝撃荷重ｆが入力されると、天板部２０２を介して、一対の縦壁部２０４、２０６には、衝撃荷重ｆの入力に沿って圧縮荷重がそれぞれ入力される。
【００３７】
これにより、図８の実線で示されるように、インパクトビーム２００の長手方向の中央部には歪みが集中し、当該一対の縦壁部２０４、２０６は座屈により互いに接近する方向へ内折れする（大変形する）可能性がある。この場合、インパクトビーム２００は破断する可能性がある。
【００３８】
なお、図８の二点鎖線は、図７で示す８−８線に沿って切断したときの断面図であり、図８の実線は車両の側突時において大変形した状態を示す断面図である。但し、図面の見やすさを考慮して、断面部にはそれぞれハッチングを省略している。
【００３９】
これに対して、本実施形態では、図５に示されるように、インパクトビーム１０の天板部３４において、長手方向の中央部に、長手方向に沿って凹状ビード部４０が形成されている。これにより、当該天板部３４における剛性を向上させることができる。
【００４０】
また、本実施形態では、インパクトビーム１０において、天板部３４の長手方向の中央部に凹状ビード部４０が形成されている。これにより、図６の二点鎖線で示されるように、車両の側突時において、インパクトビーム１０の長手方向の中央部に衝撃荷重Ｆが入力されると、当該インパクトビーム１０の天板部３４では、凹状ビード部４０の一対の溝壁４０Ａ、４０Ｂ同士が凹状ビード部４０の底面４０Ｃを起点として互いに離間する方向へ変形する。そして、当該凹状ビード部４０の変形により、一対の縦壁部３０、３２は、天板部３４を起点として互いに離間する方向への変形が誘導される。
【００４１】
その結果、当該一対の縦壁部３０、３２において、互いに接近する方向への内折れが抑制される。すなわち、本実施形態では、インパクトビーム１０において、凹状ビード部４０及び一対の縦壁部３０、３２による上記変形により歪みが分散され、歪みの集中が抑えられる。これにより、インパクトビーム１０がハット型形状を成していても、当該インパクトビーム１０の座屈は抑制され、結果的にインパクトビーム１０の破断が抑制されることとなる。
【００４２】
なお、図６の二点鎖線は、図５で示す６−６線に沿って切断したときの断面図であり、図６の実線は車両の側突時において変形した状態を示す断面図である。但し、図面の見やすさを考慮して、断面部にはそれぞれハッチングを省略している。
【００４３】
（本実施形態の補足）
本実施形態では、図３に示されるように、天板部３４の長手方向の中央部に凹状ビード部４０が形成されているが、天板部３４の長手方向の略全域に亘って凹状ビード部４０が形成されてもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、凹状ビード部４０の底部は底面４０Ｃとされているが、これに限るものではない。例えば、図示はしないが、底部は線状であってもよく、この場合、当該底部を中心に溝壁４０Ａと溝壁４０Ｂとが連続して配置されることとなる。このため、溝壁４０Ａと溝壁４０Ｂは曲面を成し、凹状ビード部４０の断面形状において、溝壁４０Ａと底部と溝壁４０Ｂとが円弧状に繋がるように形成されてもよい。
【００４５】
また、本実施形態では、凹状ビード部４０のビード幅寸法Ｗは、天板部３４の幅寸法Ｗ１未満であり、深さＤは、インパクトビーム１０の板厚ｔ以上としている。ここで、凹状ビード部４０の深さＤをさらに深くすることで、インパクトビーム１０において、さらに歪みを分散することが可能となる。但し、この場合、凹状ビード部４０の溝壁４０Ａ及び溝壁４０Ｂの高さが高くなり、その分、重量増となってしまうため、適度な深さＤに設定することが望まれる。
【００４６】
さらに、本実施形態では、凹状ビード部４０のビード幅寸法Ｗは、インパクトビーム１０の長手方向に沿って一定に形成されているが、これに限るものではない。例えば、図示はしないが、凹状ビード部４０のビード幅寸法Ｗが、インパクトビーム１０の長手方向の中央部では広く、インパクトビーム１０の長手方向の両端部では狭くなる等、凹状ビード部４０のビード幅寸法Ｗをインパクトビーム１０の長手方向に沿って変えてもよい。
【００４７】
また、本実施形態では、凹状ビード部４０は、天板部３４に１本設けられているが、これに限るものではない。図示はしないが、天板部３４の幅方向に複数本形成されてもよい。
【００４８】
本実施形態では、インパクトビーム１０の天板部３４に凹状ビード部４０が形成されているが、図示はしないが、天板部３４に凸状ビード部が形成されてもよい。
【００４９】
さらにまた、本実施形態では、車両用ドアインパクトビームをフロントサイドドア１２に適用した例について説明したが、自動車用ドアであれば、任意の位置のドア、例えばリヤサイドドアに適用することができる。
【００５０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５１】
１０    インパクトビーム（インパクトビーム本体、車両用ドアインパクトビーム）
１２    フロントサイドドア（サイドドア）
１４    ドアインナパネル
１６    ドアアウタパネル
３４    天板部
４０    凹状ビード部
【図１】
2020006794.tif 000003
【図２】
2020006794.tif 000004
【図３】
2020006794.tif 000005
【図４】
2020006794.tif 000006
【図５】
2020006794.tif 000007
【図６】
2020006794.tif 000008
【図７】
2020006794.tif 000009
【図８】
2020006794.tif 000010