(57)【要約】【課題】車両衝突時の荷重入力の際にも、断面高さを極力維持して曲げ剛性の低下を極力防止することができる車両用衝突補強材を提供する。【解決手段】衝突補強材の本体部１０は、相対向する一対のウェブ（腹板部）１１、中央天板部１２及び一対の側部フランジ１３を有し、第１部分Ｐ１、二つの第２部分Ｐ２及び二つの第３部分Ｐ３から構成されている。Ｐ１及び両Ｐ２の中央天板部１２には溝２０が設けられている。Ｐ１における溝の底板部２２Ａは、一対のフランジ１３とほぼ同じ高さ位置に配置されると共に、中央天板部１２と平行に形成されている。Ｐ２における溝の底板部２２Ｂは、Ｐ１の底板部２２Ａの一端とＰ３の中央天板部１２の一端とを連結するように傾斜形成されている。Ｐ１及びＰ２の各横断面にあっては、溝２０がウェブの前端部側に開口し、ウェブと内板部との間の開口領域Ｒがウェブの後端部側に開口する。【選択図】図２
2010195187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対向する一対のウェブと、前記両ウェブの前端部同士を連結する中央天板部と、前記両ウェブの各々の後端部からそれぞれ外方向に延出した一対の側部フランジとを有してなる長尺な本体部を備え、当該本体部の横断面が開放断面形状をなすと共に、前記中央天板部と前記側部フランジとの離間長が前記横断面の断面高さに相当する車両用衝突補強材において、
前記長尺な本体部は、その長手方向両端間に位置する第１部分（Ｐ１）、前記第１部分の両端部にそれぞれつながる二つの第２部分（Ｐ２）、及び、前記両第２部分の各端部にそれぞれつながると共に当該本体部の長手方向両端まで延びる二つの第３部分（Ｐ３）から構成されており、
前記第１部分（Ｐ１）及び両第２部分（Ｐ２）の各々の中央天板部には、長手方向に延びる一連の溝が設けられ、その溝は、前記一対のウェブと対向する一対の内板部と、前記両内板部を連結する底板部とによって区画されており、
前記第１部分（Ｐ１）における溝の底板部は、当該第１部分での断面高さを２等分する高さ位置よりも前記側部フランジの側にあるいずれかの高さ位置に配置されると共に、前記中央天板部と略平行に形成されており、
前記第２部分（Ｐ２）における溝の底板部は、前記第１部分の溝の底板部の一端と前記第３部分の中央天板部の一端とを連結するように傾斜形成されており、
前記第１部分（Ｐ１）及び両第２部分（Ｐ２）の各々の横断面は、前記溝が前記ウェブの前端部側に開口する一方で、ウェブと内板部との間の各開口領域（Ｒ）が前記ウェブの後端部側に開口する開放断面形状をなしており、
前記両第３部分（Ｐ３）の各々の横断面は、当該第３部分の一対のウェブ及び中央天板部により区画されることで前記ウェブの後端部側に開口する開放断面形状をなしている、ことを特徴とする車両用衝突補強材。
【請求項２】
前記第１部分（Ｐ１）における溝の底板部は、当該第１部分（Ｐ１）での断面高さにおいて前記側部フランジとほぼ同じ高さ位置に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の車両用衝突補強材。
【請求項３】
前記本体部の全長（ＬT）に対して、前記第１部分（Ｐ１）及び前記第２部分（Ｐ２）の長さ（ＬＰ１＋ＬＰ２）が占める割合（（ＬＰ１＋ＬＰ２）／ＬT）が３０％〜６０％である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用衝突補強材。
【請求項４】
前記第１部分（Ｐ１）及び前記第２部分（Ｐ２）において、相対向する一対の内板部の間隔（ｆ）と、相対向する内板部及びウェブ間の間隔（ｇ）との比（ｆ／ｇ）が、１／３〜４／３の範囲に設定されている、ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の車両用衝突補強材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドアインパクトビームやバンパーリインフォースメント等に代表される車両用衝突補強材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用衝突補強材の一種であるドアインパクトビーム（ドアガードともいう）は、当初は丸パイプ状本体の両端部にブラケットを溶接したものが用いられていたが、最近では、ビーム本体とブラケットとを一体プレス成形可能になったことから、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主流になっている。
【０００３】
例えば、特許文献１の車両用ドアガードは鋼板をプレス成形して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（ウェブが含まれる）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（側部フランジに相当）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とによって形作られるハット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と、その幅方向両側の底部３（側部フランジに相当）と、起立部６（ウェブに相当）とを備え、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開放断面形状のドアインパクトビームには、側面衝突時の荷重入力に対してウェブ及び側部フランジが外方向（互いに離間する方向）に開き易いという欠点があった。即ち、荷重入力時にハット形の開放断面が開いて断面高さ（荷重入力方向に沿った奥行き）が小さくなる結果、ビームの変形が進むに連れて曲げ剛性が低下し、耐えられる荷重値も急激に低下するという欠点があった。そして、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ハット形断面の大型化を図る等の対策を講じる必要があり、重量増等の不都合を招いていた。
【０００７】
本発明の目的は、車両衝突時の荷重入力の際にも、断面高さを極力維持して曲げ剛性の低下を極力防止することができる車両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、相対向する一対のウェブと、前記両ウェブの前端部同士を連結する中央天板部と、前記両ウェブの各々の後端部からそれぞれ外方向に延出した一対の側部フランジとを有してなる長尺な本体部を備え、当該本体部の横断面が開放断面形状をなすと共に、前記中央天板部と前記側部フランジとの離間長が前記横断面の断面高さに相当する車両用衝突補強材において、
前記長尺な本体部は、その長手方向両端間に位置する第１部分（Ｐ１）、前記第１部分の両端部にそれぞれつながる二つの第２部分（Ｐ２）、及び、前記両第２部分の各端部にそれぞれつながると共に当該本体部の長手方向両端まで延びる二つの第３部分（Ｐ３）から構成されており、
前記第１部分（Ｐ１）及び両第２部分（Ｐ２）の各々の中央天板部には、長手方向に延びる一連の溝が設けられ、その溝は、前記一対のウェブと対向する一対の内板部と、前記両内板部を連結する底板部とによって区画されており、
前記第１部分（Ｐ１）における溝の底板部は、当該第１部分での断面高さを２等分する高さ位置よりも前記側部フランジの側にあるいずれかの高さ位置に配置されると共に、前記中央天板部と略平行に形成されており、
前記第２部分（Ｐ２）における溝の底板部は、前記第１部分の溝の底板部の一端と前記第３部分の中央天板部の一端とを連結するように傾斜形成されており、
前記第１部分（Ｐ１）及び両第２部分（Ｐ２）の各々の横断面は、前記溝が前記ウェブの前端部側に開口する一方で、ウェブと内板部との間の各開口領域（Ｒ）が前記ウェブの後端部側に開口する開放断面形状をなしており、
前記両第３部分（Ｐ３）の各々の横断面は、当該第３部分の一対のウェブ及び中央天板部により区画されることで前記ウェブの後端部側に開口する開放断面形状をなしている、ことを特徴とする車両用衝突補強材である。
【０００９】
本発明の車両用衝突補強材は、その本体部横断面の断面高さの方向が衝突時の荷重入力方向と一致するような配置で車両に取り付けられる。そして車両の衝突時には、中央天板部、一対のウェブ及び一対の側部フランジからなる衝突補強材本体部が荷重点（荷重受承箇所）を中心として湾曲変形することにより、荷重分散及び衝突エネルギーの吸収が図られる。上述のように、長尺な本体部は、第１部分（Ｐ１）、二つの第２部分（Ｐ２）及び二つの第３部分（Ｐ３）から構成され、第１部分（Ｐ１）及び両第２部分（Ｐ２）の各々の中央天板部には、長手方向に延びる一連の溝が設けられている。更に、第１部分（Ｐ１）における溝の底板部は、上記のような高さ位置にて中央天板部と略平行に形成されると共に、第２部分（Ｐ２）における溝の底板部は、第１部分の底板部と第３部分の中央天板部とを連結するように傾斜形成され、第１部分（Ｐ１）及び両第２部分（Ｐ２）の各横断面は、溝がウェブの前端部側に開口する一方で、ウェブと内板部との間の各開口領域（Ｒ）がウェブの後端部側に開口する開放断面形状をなしている。それ故、第１部分（Ｐ１）よりも、その両側の二つの第２部分（Ｐ２）の方が相対的に低剛性となっている。このため、荷重点を中心とした本体部の湾曲変形が進行し、当該本体部の変形が弾性域（形状復元可能に弾性変形可能な状態）を超えて塑性域（塑性変形した状態）に達すると、相対的に低剛性の二つの第２部分の変形が、第１部分の変形に先んじて発生する。換言すれば、第１部分の両側に位置する二つの第２部分に湾曲変形の開始点が分散される。従って、第１部分への応力の早期集中が回避され、第１部分における断面崩れ（断面形状の潰れ又は扁平化）が極力遅延される。
【００１０】
本発明の車両用衝突補強材において、前記第１部分（Ｐ１）における溝の底板部は、当該第１部分（Ｐ１）での断面高さにおいて前記側部フランジとほぼ同じ高さ位置に配置されていることは好ましい。なお、「側部フランジとほぼ同じ高さ位置」とは、第１部分の溝の底板部の高さと第１部分の側部フランジの高さとが完全一致する場合を含むことはもちろんのこと、第１部分の溝の底板部の高さ位置が、側部フランジの高さ位置よりも若干（例えば０〜３ｍｍ）中央天板部に近寄った位置にある場合と、側部フランジの高さ位置よりも若干（例えば０〜３ｍｍ）中央天板部とは反対方向に離れた位置にある場合とを含む意味である。
【００１１】
この構成によれば、第１部分における溝の底板部が当該第１部分での断面高さを２等分する高さ位置又はそれに近い高さ位置にある場合に比べて、第１部分（Ｐ１）の剛性が各第２部分（Ｐ２）の剛性よりも明らかに高くなる。従って、第１部分の両側に位置する二つの第２部分への湾曲変形開始点の分散（ひいては第１部分の断面崩れの遅延）がより確実なものとなる。
【００１２】
本発明の車両用衝突補強材において、前記本体部の全長（ＬT）に対して、前記第１部分（Ｐ１）及び前記第２部分（Ｐ２）の長さ（ＬＰ１＋ＬＰ２）が占める割合（（ＬＰ１＋ＬＰ２）／ＬT）が３０％〜６０％であることは好ましい。仮に、上記割合（（ＬＰ１＋ＬＰ２）／ＬT）が３０％未満になると、第１部分の中心位置と各第２部分の外端位置との距離が短くなる結果、第１部分の両側に位置する二つの第２部分への湾曲変形開始点の分散効果が小さくなり、第１部分の断面崩れを十分に遅延させることが難しくなる。他方、上記割合（（ＬＰ１＋ＬＰ２）／ＬT）が６０％を超えると、各第２部分の外端位置が第３部分の外端位置（即ち本体部の長手方向両端）に近くなる結果、やはり、第１部分の両側に位置する二つの第２部分への湾曲変形開始点の分散効果が小さくなり、第１部分の断面崩れを十分に遅延させることが難しくなる。
【００１３】
本発明の車両用衝突補強材において、前記第１部分（Ｐ１）及び前記第２部分（Ｐ２）において、相対向する一対の内板部の間隔（ｆ）と、相対向する内板部及びウェブ間の間隔（ｇ）との比（ｆ／ｇ）が、１／３〜４／３の範囲に設定されていることは好ましい。仮に、上記比（ｆ／ｇ）が１／３未満になると、中央天板部の全幅（ｆ＋２ｇ）に対する溝の幅（ｆ）が小さくなり、溝の底板部の高さ位置を、第１部分での断面高さを２等分する高さ位置よりも側部フランジ側のいずれかの高さ位置に設定する設計が難しくなる。他方、上記比（ｆ／ｇ）が４／３を超えると、中央天板部に溝を付与することによる第１及び第２部分の高剛性化が不十分となり、第１部分の断面崩れを遅延させることが難しくなる。
【００１４】
［付記］本発明の更に好ましい態様や追加的構成要件を以下に列挙する。
イ．本発明の車両用衝突補強材において、前記長尺な本体部の長手方向両端には、それぞれブラケット部が一体成形されていること。
ロ．本発明の車両用衝突補強材において、前記長尺な本体部は、その長手方向の全体にわたってほぼ均一な幅を有すること。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の車両用衝突補強材によれば、車両衝突時の荷重入力に際し、第１部分の両側に位置する二つの第２部分に湾曲変形の開始点が分散されて、第１部分への応力の早期集中が回避され、第１部分の断面崩れが遅延される。このため、断面高さを極力維持して曲げ剛性の低下を極力防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）はドアアウタパネルを外した状態でのドア内部の正面図、（ｂ）はドア内部の概略を示すドアの横断面図。
【図２】実施形態のドアインパクトビームを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はドアインパクトビームの片側半分の斜視図。
【図３】（ａ）は図２（ａ）のＸ−Ｘ線での拡大横断面図、（ｂ）は図２（ａ）のＹ−Ｙ線での拡大横断面図。
【図４】ビーム本体部の幅方向中心位置での長手方向に沿った部分拡大縦断面図。
【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線での拡大概略断面図。
【図６】実施形態のドアインパクトビーム（実施例）の性能特性を示すグラフ。
【図７】実施形態のドアインパクトビーム（実施例）の変形状況の概略を示す図。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、実施形態のドアインパクトビームにおける性能評価試験前後の様子を示す斜視図及び中央位置での横断面図。
【図９】比較例１のドアインパクトビームを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はドアインパクトビームの片側半分の斜視図。
【図１０】比較例１と実施例の性能特性を示すグラフ。
【図１１】比較例１のドアインパクトビームの変形状況の概略を示す図。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、比較例１のドアインパクトビームにおける性能評価試験前後の様子を示す斜視図及び中央位置での横断面図。
【図１３】比較例２のドアインパクトビームを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はドアインパクトビームの片側半分の斜視図。
【図１４】比較例２のビーム本体部の幅方向中心位置での長手方向に沿った部分拡大縦断面図。
【図１５】比較例２と実施例の性能特性を示すグラフ。
【図１６】比較例３のドアインパクトビームを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はドアインパクトビームの片側半分の斜視図。
【図１７】比較例３のビーム本体部の幅方向中心位置での長手方向に沿った部分拡大縦断面図。
【図１８】比較例３と実施例の性能特性を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を車両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一実施形態を図面を参照しつつ説明する。このドアインパクトビームは乗用自動車のサイドドアに取り付けられる。図１（ａ）及び（ｂ）に示すように乗用自動車のサイドドアは、車体の内側に位置するドアインナパネル１と、車体の外側に位置するドアアウタパネル２とを備え、両ドアパネル１，２の間にはウインドウガラス３及びガラスホルダー４が配置される。ドアインナパネル１の下半部周縁域には、ドアインパクトビーム５を固着すべくドアアウタパネル２側にやや盛り上がった段部１ａが形成されている。この段部１ａは、ウインドウガラス３及びガラスホルダー４と、ドアアウタパネル２との中間に位置する。
【００１８】
図２及び図３に示すように、ドアインパクトビーム５は、図２（ａ）及び（ｂ）の左右方向に延びる長尺な本体部１０を備える。この本体部１０の長手方向両端にはそれぞれブラケット部９が一体成形されている。この長尺な本体部１０は、相対向する一対のウェブ１１（「腹板部」ともいう）と、両ウェブ１１の前端部１１ａ同士を連結する中央天板部１２（「中央フランジ」ともいう）と、各ウェブ１１の後端部１１ｂからそれぞれの外方向（図２（ａ）の上及び下方向、図３の左及び右方向）に延出した一対の側部フランジ１３とを有している。その結果、一対のウェブ１１、中央天板部１２及び一対の側部フランジ１３により、本体部１０の横断面形状が開放断面形状をなしている。なお、この開放断面では、中央天板部１２と側部フランジ１３との離間長が個々の位置での横断面における断面高さになる。
【００１９】
本実施形態のドアインパクトビーム５の本体部１０は、一つの第１部分Ｐ１、二つの第２部分Ｐ２及び二つの第３部分Ｐ３から構成されている。第１部分Ｐ１は、本体部１０の長手方向両端間にあって、本体部１０の長手方向中央部及びその近傍を占めている。二つの第２部分Ｐ２は、第１部分Ｐ１の両端部にそれぞれつながっている。二つの第３部分Ｐ３は、二つの第２部分Ｐ２の各端部にそれぞれつながると共に、当該本体部１０の長手方向両端まで延びている。つまり、両第３部分Ｐ３は、本体部１０の長手方向両端に位置する各ブラケット部９と、各第２部分Ｐ２とをそれぞれ連結している。
【００２０】
尚、第１部分Ｐ１の長さをＬＰ１、第２部分Ｐ２の長さをＬＰ２、第３部分Ｐ３の長さをＬＰ３とすると（図４参照）、本体部１０の全長ＬTは、ＬT＝ＬＰ１＋２×ＬＰ２＋２×ＬＰ３となる。本発明では、本体部１０の全長ＬTに対して、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２との長さの和（ＬＰ１＋ＬＰ２）が占める割合（ＬＰ１＋ＬＰ２）／ＬTが３０％〜６０％の範囲に設定されることが好ましい。図２に示した本実施形態では（ＬＰ１＋ＬＰ２）／ＬT＝１／３＝約３３％に設定されている。
【００２１】
第１部分Ｐ１及び両第２部分Ｐ２の中央天板部１２には、長手方向に延びる一連且つ一条の溝２０が設けられている。この溝２０は、前記一対のウェブ１１間にあってこれらのウェブ１１と略平行にそれぞれに対向する一対の内板部２１と、これらの内板部２１を連結する底板部（第１部分Ｐ１の底板部２２Ａ，第２部分Ｐ１の底板部２２Ｂ）とによって区画されている。即ち、各内板部２１の前端部が中央天板部１２につながり、各内板部２１の後端部同士が底板部２２Ａ又は２２Ｂによって連結されている。このため、第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２では、溝２０がウェブの前端部１１ａ側に開口している。
【００２２】
本実施形態では、第１部分Ｐ１における溝２０の底板部２２Ａは、当該第１部分Ｐ１での断面高さ位置に関して前記一対の側部フランジ１３とほぼ同じ高さ位置に配置され、且つ、中央天板部１２と平行に形成されている。このため、第１部分Ｐ１での溝２０の深さは、長手方向に沿ったいずれの位置においても一定であり、且つ、その溝深さは中央天板部１２と底板部２２Ａとの離間長ｈに一致する。なお、本実施形態では、ｈ＝３０ｍｍである。他方、各第２部分Ｐ２における溝２０の底板部２２Ｂは、第１部分Ｐ１の溝の底板部２２Ａの一端と第３部分Ｐ３の中央天板部１２の一端とを連結するように傾斜形成されている。このため、第２部分Ｐ２での溝２０の深さは、第１部分Ｐ１との連結位置において最も深く（即ちその溝深さは第１部分Ｐ１での中央天板部１２と底板部２２Ａとの離間長ｈに一致する）、第３部分Ｐ３に接近するに従って次第に浅くなり、第３部分Ｐ３との連結位置において最も浅くなっている（即ちその溝深さはゼロである）。つまり第２部分Ｐ２においては、その長手方向での位置に応じて溝２０の深さが線形的に変化する。これに対応して、当該第２部分Ｐ２の溝２０を区画している一対の内板部２１の側面形状は楔形をなしている。
【００２３】
以上のような構成を有するため、本実施形態のドアインパクトビーム５では、第１部分Ｐ１及び両第２部分Ｐ２での横断面形状は、溝２０がウェブの前端部１１ａ側に開口する一方で、ウェブ１１と内板部２１との間の各開口領域Ｒがウェブの後端部１１ｂ側に開口するような開放断面形状をなしている（図３（ａ）参照）。これに対し、両第３部分Ｐ３での横断面形状は、当該第３部分Ｐ３の一対のウェブ１１及び中央天板部１２により区画されることで、ウェブの後端部１１ｂ側に開口した開放断面形状をなしている（図３（ｂ）参照）。
【００２４】
図３（ａ）に示すように、第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２において相対向する一対の内板部２１間の間隔（つまり溝２０の幅）をｆとし、相対向する一組のウェブ１１及び内板部２１間の間隔（つまり開口領域Ｒの幅）をｇとする。本発明では、第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２における間隔ｆと間隔ｇとの比（ｆ／ｇ）が、好ましくは１／３〜４／３の範囲に、更に好ましくは２／３〜３／３（＝１／１）の範囲に設定される。ちなみに本実施形態では、Ｐ１及びＰ２における当該比（ｆ／ｇ）は、ほぼ１／１に設定されている。
【００２５】
本実施形態のドアインパクトビーム５の本体部１０は、ブラケット部９付近を除いた長手方向のほぼ全体にわたってほぼ均一な幅を有している（図２（ａ）参照）。また、当該本体部１０の断面高さは、第１部分Ｐ１において最大断面高さｈとなっており（図３（ａ）及び図４参照）、そこから本体部１０の長手方向両端に向かって次第に小さくなっている。
【００２６】
なお、本実施形態のドアインパクトビーム５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。金属板材としては、高張力鋼板以外に、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。
【００２７】
本実施形態のドアインパクトビーム５は、例えば図１（ａ）及び（ｂ）に示すような態様でサイドドア内に取り付けられる。即ち、中央天板部１２の溝２０がドアアウタパネル２に向けて開口するような向きでドアインパクトビーム５を配置すると共に、その両端のブラケット部９をドアインナパネル１の前後の段部１ａにスポット溶接することで、ドアインパクトビーム５が固定される。ドアインナパネルの段部１ａはドアアウタパネル２側に盛り上がっているため、ドアインパクトビーム５のドアインナパネル１への固定後にドアアウタパネル２の取り付けを完了した段階で、ドアインパクトビームの中央天板部１２がドアアウタパネル２の内面に接近配置される。
【００２８】
（性能評価）：ドアインパクトビームをドア内部に取り付けた状態での側面衝突を想定して、図５に示すような三点曲げ試験に基づき、本実施形態のドアインパクトビーム５の性能特性を評価した。即ち図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を架け渡すと共に、両支脚６の中間に位置するビーム本体部の第１部分Ｐ１の中央部に対し、略蒲鉾型の押圧具７を用いて上から下に向かう垂直荷重を入力した。なお、図１に示すドアビーム取り付け構造に対応させるべく、図５（ｂ）に示すように、中央天板部１２の溝２０が押圧具７に対向して上向きに開口すると共に、中央天板部１２が押圧具７下側の押圧面７ａ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、その状態でドアインパクトビームの第１部分Ｐ１に対し、押圧具７により垂直荷重を入力した。このようにして計測されたドアインパクトビーム５の性能特性を図６のグラフに実線（「実施例」と表記）で示す。
【００２９】
図６のグラフは、垂直荷重に対するドアインパクトビームの反力の大きさ（グラフでは「荷重」と表記）と、押圧点におけるドアインパクトビームの変形ストローク量（グラフでは「変位」と表記）との関係を示す。このグラフからわかるように本実施形態では、荷重が最大値（Ｍａｘ）にほぼ達するまでの範囲（即ち変位が０から約８０ｍｍになるまでの範囲）では、右上がり傾向、つまり変位の増大に伴って荷重も単調増加する傾向を示した。変位が約８０ｍｍを超えたあとも荷重は前記最大値（Ｍａｘ）とさほど変わらない水準をほぼ維持し、変位が約１２０ｍｍを超えるあたりから荷重が極めて緩慢に低下する傾向を示した。つまり本実施形態のドアインパクトビーム５によれば、側面衝突時にビーム本体部の変形量が増大していっても、衝突エネルギーの吸収性能が急に低下することがなく、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。
【００３０】
図７及び図８は、上記三点曲げ試験において垂直荷重の入力に伴いドアインパクトビーム５が湾曲変形した様子を模式的に示したものである。これらの図面が示すように、第２部分Ｐ２と第３部分Ｐ３との二つの境界位置（ｒ）、つまりＰ２とＰ３との各連結位置（ｒ）あたりにおいてビーム本体部１０の曲げが顕著になっている。そして、荷重入力の前後において、荷重受承部たる第１部分Ｐ１の断面形状の崩れ（変形）はあまりなく、第１部分Ｐ１における断面高さｈも荷重入力の前後においてほぼ維持された。これが、ドアインパクトビーム５が安定したエネルギー吸収性能を発現する理由である。
【００３１】
荷重の入力にもかかわらず、第１部分Ｐ１の断面形状があまり崩れず、断面高さｈがほぼ維持される理由については次のように考えられる。即ち、押圧具７が第１部分Ｐ１の押圧を開始した当初、つまり本体部１０が弾性変形可能な状況下では、応力が第１部分Ｐ１から、その両側に位置する第２部分Ｐ２を介して二つの第３部分Ｐ３に向かって分散する。その後、押圧具７による第１部分Ｐ１の押圧が更に進行し、本体部１０の変形が弾性域を超えて塑性域（塑性変形した状態）に達すると、分散していた応力が各第３部分Ｐ３から第２部分Ｐ２に向けて戻ってくる（いわゆる「戻り応力」）。このドアインパクトビーム５では、第１部分Ｐ１よりも第２部分Ｐ２の方が相対的に低剛性であるため、上記戻り応力により二つの第２部分Ｐ２の変形が第１部分Ｐ１の変形に先んじて発生する。即ち、押圧具７による荷重の入力点が第１部分Ｐ１の中心位置であるにもかかわらず、第１部分Ｐ１の両側に位置する二つの第２部分Ｐ２に湾曲変形の開始点が事実上分散される。従って、第１部分Ｐ１の中心部への戻り応力の早期集中（早すぎる集中）が回避され、Ｐ１における断面崩れ（断面形状の潰れ又は扁平化）の発生が極力遅延され、衝突エネルギーの吸収性能が高いレベルで安定化される。
【００３２】
このように本実施形態のドアインパクトビーム５によれば、側面衝突時においても、第１部分Ｐ１での断面崩れを極力阻止して断面高さを極力維持することにより、ビーム本体部全体として曲げ剛性の低下を防止することができる。
【００３３】
［比較例１］
図９〜図１２は、本発明と対比されるべき比較例１を示す。図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、比較例１のドアインパクトビーム５１は、両端にブラケット部９が一体成形された長尺な本体部１０を備え、その本体部１０は一対のウェブ１１、中央天板部１２及び一対の側部フランジ１３を有しており、この点は上記実施形態と同じである。但し、比較例１のドアインパクトビーム５１には上記実施形態における溝２０が存在せず、比較例１の本体部１０は、上記実施形態の第１及び第２部分Ｐ１，Ｐ２を持たないもの（即ち第３部分Ｐ３だけからなるもの）に相当する。
【００３４】
比較例１のドアインパクトビーム５１に対して図５と同様の三点曲げ試験を行い、その性能特性を評価した結果を図１０のグラフに破線で示す。このグラフからわかるように比較例１では、変位が０から約５０ｍｍの範囲では、上記実施形態と同じように右上がり傾向（つまり変位の増大に伴って荷重も単調増加する傾向）を示したが、変位が約５０ｍｍを超えてからは、荷重が単調減少傾向を示した。つまり比較例１のドアインパクトビーム５１では、側面衝突時にドアインパクトビームの変形量が増大していくと、比較的早い時期に衝突エネルギーの吸収性能が低下し、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。
【００３５】
比較例１のドアインパクトビーム５１では、図１１に示すように、荷重入力時に荷重の入力点である本体部長手方向中心位置で中折れしてしまった。また、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、荷重の入力に伴いドアインパクトビーム５１が湾曲変形する過程で、特に本体部長手方向中心位置（図１２のＰ１位置）の両ウェブ１１が外方向に倒れ、押圧具７による押圧が終了するまでの間に当該両ウェブ１１の後端部１１ｂが外方向に開いて（座屈して）しまった。このように、荷重入力時において、荷重入力点付近での断面高さを維持できず、曲げ剛性の低下を防止できないために、比較例１のドアインパクトビーム５１の衝突エネルギー吸収性能は上記実施形態よりも低くなるものと考えられる。
【００３６】
［比較例２］
図１３〜図１５は、本発明と対比されるべき比較例２を示す。図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、比較例２のドアインパクトビーム５２は、両端にブラケット部９が一体成形された長尺な本体部１０を備え、その本体部１０は一対のウェブ１１、中央天板部１２及び一対の側部フランジ１３を有しており、且つ、中央天板部１２には長手方向に延びる溝２０が設けられている。つまり、比較例２のビーム本体部１０は、上記実施形態と同様、第１、第２及び第３部分Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を具備する。但し、比較例２では、中央天板部１２と底板部２２Ａとの離間長ｈ（＝３０ｍｍ）に対して、第１部分Ｐ１での溝２０の深さｄは５ｍｍに設定されている（図１４参照）。つまり第１部分Ｐ１での溝深さｄは前記離間長ｈの１／６に過ぎず、それ故、第１部分Ｐ１での溝２０の底板部２２Ａは、第１部分Ｐ１での断面高さｈを２等分する高さ位置（即ち１５ｍｍの高さ）よりも中央天板部１２側（即ち側部フランジ１３側とは反対側）寄りの高さ位置にある。
【００３７】
比較例２のドアインパクトビーム５２に対して図５と同様の三点曲げ試験を行い、その性能特性を評価した結果を図１５のグラフに破線で示す。このグラフからわかるように比較例２では、変位が０から約６０ｍｍの範囲では、上記実施形態と同じように右上がり傾向（つまり変位の増大に伴って荷重も単調増加する傾向）を示したが、変位が約６０ｍｍを超えてからは、荷重が急激に低下する傾向を示した。つまり比較例２のドアインパクトビーム５２では、側面衝突時にドアインパクトビームの変形量が増大していくと、比較的早い時期に衝突エネルギーの吸収性能が低下し、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。
【００３８】
このように、上記実施形態と同じく中央天板部１２に溝２０を設けてビーム本体部１０の中心部付近に第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２を確保したとしても、第１部分Ｐ１での溝２０の底板部２２Ａが中央天板部１２側寄りの高さ位置にあると、上記実施形態のような衝突エネルギー吸収性能を実現することはできない。
【００３９】
［比較例３］
図１６〜図１８は、本発明と対比されるべき比較例３を示す。図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように、比較例３のドアインパクトビーム５３は、両端にブラケット部９が一体成形された長尺な本体部１０を備え、その本体部１０は一対のウェブ１１、中央天板部１２及び一対の側部フランジ１３を有しており、且つ、中央天板部１２には長手方向に延びる溝２０が設けられている。また、第１部分Ｐ１における溝２０の底板部２２Ａは、一対の側部フランジ１３とほぼ同じ高さ位置に配置されている。つまり、比較例３のビーム本体部１０は、上記実施形態と同様の第１及び第２部分Ｐ１，Ｐ２を有する。但し、比較例３の溝２０は、左右のブラケット部９間の距離に相当する長さを有するため、比較例３のビーム本体部１０は、上記実施形態の第３部分Ｐ３に相当する部分を有していない。
【００４０】
比較例３のドアインパクトビーム５３に対して図５と同様の三点曲げ試験を行い、その性能特性を評価した結果を図１８のグラフに破線で示す。このグラフからわかるように比較例３では、変位が０から約８０ｍｍの範囲では、上記実施形態と同じように右上がり傾向（つまり変位の増大に伴って荷重も単調増加する傾向）を示したが、変位が約８０ｍｍを超えてからは荷重が緩慢な低下傾向となり、変位が１２０ｍｍ付近で荷重が急峻な低下傾向を示した。つまり比較例３のドアインパクトビーム５３では、変位１２０ｍｍ付近が限界点となるような衝突エネルギー吸収性能の急激な低下があり、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。
【００４１】
このように、上記実施形態と同じく中央天板部１２に溝２０を設けてビーム本体部１０に第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２を確保したとしても、第３部分Ｐ３が存在しない場合には、上記実施形態のような衝突エネルギー吸収性能を実現することはできない。その理由としては、適度な長さの第３部分Ｐ３が存在しないことで第２部分Ｐ２の外端ｒ（図１６（ｃ）及び図１７参照）がブラケット部９とほぼ同じ位置になってしまう結果、ビーム本体部１０の長手方向の全体にわたって曲げ剛性がほぼ均等化するために、荷重入力時において、上記実施形態におけるような荷重分散が図られず、比較例１の場合と同様にビーム本体部１０の中心位置付近に荷重が集中してしまうためと考えられる。
【００４２】
［変更例］上記実施形態では、第１部分Ｐ１を本体部１０の長手方向中央部に配置して左右対称な形状としたが、第１部分Ｐ１を本体部１０の長手方向におけるいずれか一方の端部寄りに配置して左右非対称な形状としてもよい。その場合でも、第１部分Ｐ１の両側に二つの第２部分Ｐ２及び二つの第３部分Ｐ３を確保できる限り、本発明の作用及び効果を奏し得る。
【００４３】
［変更例］本発明は、ドアインパクトビーム以外の他の車両用衝突補強材（例えば、バンパーリインフォースメント）にも適用可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４４】
５…ドアインパクトビーム
９…ブラケット部
１０…本体部
１１…ウェブ（腹板部）
１１ａ…ウェブの前端部
１１ｂ…ウェブの後端部
１２…中央天板部
１３…側部フランジ
２０…溝
２１…内板部
２２Ａ…第１部分における溝の底板部
２２Ｂ…第２部分における溝の底板部
Ｒ…ウェブと内板部との間の開口領域
Ｐ１…本体部の第１部分
Ｐ２…本体部の第２部分
Ｐ３…本体部の第３部分
【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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