(57)【要約】【課題】軽量化を図りつつ、ビーム本体部の取付部の取付強度を確保する自動車用ドアビームを提供することを目的とする。【解決手段】車両の前後方向に延在するようにドアに配設する自動車用ドアビームであって、中空断面形状のビーム本体部と、当該ビーム本体部を前記ドアのドアパネルに取り付けるべく前記ビーム本体の長手方向における両端側に取付部を備え、前記取付部はビーム本体部と一体的に成形されているとともに前記取付部の取付肉厚がビーム本体部の断面肉厚よりも厚いことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後方向に延在するようにドアに配設する自動車用ドアビームであって、
中空断面形状のビーム本体部と、当該ビーム本体部を前記ドアのドアパネルに取り付けるべく前記ビーム本体の長手方向における両端側に取付部を備え、
前記取付部はビーム本体部と一体的に成形されているとともに前記取付部の取付肉厚がビーム本体部の断面肉厚よりも厚いことを特徴とする自動車用ドアビーム。
【請求項２】
前記ビーム本体部の両端部の前記取付部のうち、一方の前記取付部は前記ビーム本体部の前記長手方向と交差する方向に沿う取付面を有するフランジ部を有し、他方の前記取付部は前記ビーム本体部の延長線上に取付面を有する張出部を有することを特徴とする請求項１記載の自動車用ドアビーム。
【請求項３】
前記ビーム本体部の前記中空断面形状は、前記ビーム本体部を前記ドアパネルに取り付けた状態でアウター側が略平坦面形状でインナー側が略Ｕ字形状であることを特徴とする請求項１又は２記載の自動車用ドアビーム。
【請求項４】
前記ビーム本体部のアウター側は、上部側又は／及び下部側から突設したウェブフランジを有す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自動車用ドアビーム。
【請求項５】
前記ビーム本体部のアウター側は、前記長手方向に沿ったビード部を有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自動車用ドアビーム。
【請求項６】
前記ビーム本体部及び前記取付部は、前記ビーム本体部から前記取付部に向けて外側に徐々に拡幅した連結部を一体的に有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の自動車用ドアビーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車のドアの内部に組み込まれるドアビームに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の安全性向上を目的にドアの内部にドアビームが組み込まれるようになってきている。
ドアビームはインパクトビーム，ガードビーム等とも称され、ドアの内部に組み込まれ、側面衝突時に衝撃を吸収して乗員を保護するための部品である。
一般的には、ドアを構成するアウターパネルとインナーパネルとの間に組み込まれることから、ビーム本体部の両端部側にドアへの取付部が設けられている。
ビーム本体部は、側面衝突時にドアが内側にのめり込まないように所定の剛性とエネルギー吸収性が要求され、取付部には衝突時の応力が集中しやすいので高い取付強度が要求される。
よって、近年はビーム本体部と取付部とを一体的に製作したものが多く提案されている。
材料として、鋼管を用いたものは管状のビーム本体の両端部を拡径し、切欠き偏平化したものがある（特許文献１，２）。
また、軽量化を目的に材料としてアルミニウム合金を用いたものに、棒状のアルミニウム合金押出中空材の両端部を偏平につぶして取付部を形成したもの（特許文献３）、断面略Ｈ字形状で中リブの部分が中空のアルミニウム合金中空材の端部を斜めに切断したものや、ブラケット部材を接合したものがある（特許文献４，５）。
【０００３】
しかし、管材の両端部を切り開いて偏平化することで取付部を成形する方法では、取付部の肉厚をビーム本体部よりも厚くすることはできないので、取付部の強度を確保するのが難しい。
また、中リブの部分が中空の略Ｈ字形状のアルミニウム合金押出形材の場合に両端部を斜めに切断しただけでは取付部の強度を確保するのが難しく、ビーム本体部を含めて全体の肉厚を厚くしなければならない。
ビーム本体の両端部に別のブラケットを接合する方法では部品点数が多くなり、高コストになるだけでなく、ブラケットとビーム本体部との連結部に応力が集中し、この部分が破断しやすい問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６１９６１０号公報
【特許文献２】特許第３０１５８９４号公報
【特許文献３】特開２００５−３３５６８５号公報
【特許文献４】特開２００１−３０１４６２号公報
【特許文献５】特開２０１０−３０４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、軽量化を図りつつ、ビーム本体部の取付部の取付強度を確保する自動車用ドア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】
本発明に係る自動車用ドアビームは、車両の前後方向に延在するようにドアに配設する自動車用ドアビームであって、中空断面形状のビーム本体部と、当該ビーム本体部を前記ドアのドアパネルに取り付けるべく前記ビーム本体の長手方向における両端側に取付部を備え、前記取付部はビーム本体部と一体的に成形されているとともに前記取付部の取付肉厚がビーム本体部の断面肉厚よりも厚いことを特徴とする。
ここで、一体的とは接合手段を用いることなく成形したことをいう。
【０００７】
このようにビーム本体部を中空断面形状としつつ、ビーム本体部の両端部にこのビーム本体部と一体的に取付部を成形し、且つ取付部の取付肉厚をビーム本体部の肉厚より厚くしたので、次のような利点がある。
取付部がビーム本体部と一体的に成形されているので、この取付部とビーム本体部との連結部に応力が集中し、破断するの抑える。
取付部の取付肉厚がビーム本体部の肉厚よりも厚いので、取付強度を充分に確保しつつ、ドアビーム全体がコンパクトで軽量化を図ることができる。
【０００８】
本発明において、ビーム本体部の両端部の前記取付部のうち、一方の前記取付部は前記ビーム本体部の前記長手方向と交差する方向に沿う取付面を有するフランジ部を有し、他方の前記取付部は前記ビーム本体部の延長線上に取付面を有するように設定してもよい。
ドアビームは、ドアの構成するアウターパネルとインナーパネルとの間に取り付けられることが多く、ビーム本体部の張出部を有する取付部は、このアウターパネルとインナーパネルとの間に挿入するように取り付け、反対側のビーム本体部と交差する取付面を有するフランジ部からなる取付部をこのビーム本体部と交差する面で、例えばインナーパネルを取り付けると、ドアビームがドアの変形に対して筋交いとして作用し、ドアの剛性アップに寄与できる。
なお、本発明に係るドアビームは両方の取付部を上記のような張出部にして両方の取付部をアウターパネルとインナーパネルとの間に差し込むように取り付けることも可能であり、このようにするとドアの厚みを抑えることができ、また、両方の取付部を上記のようなフランジ部にして例えばインナーパネルの両端間に取り付けてもよい。
ドアビームの一方の張出部からなる取付部を自動車のドアを構成するアウターパネルとインナーパネルとのフロント側の間に差し込むように取り付けると、ドアのフロント側に位置する車体ピラー部と一体的に荷重を受けることになり、車両全体としての衝撃吸収性が向上する。
【０００９】
本発明において、前記ビーム本体部の前記中空断面形状は、前記ビーム本体部を前記ドアパネルに取り付けた状態でアウター側が略平坦面形状でインナー側が略Ｕ字形状であるようにしてもよく、前記ビーム本体部のアウター側は、上部側又は／及び下部側から突設したウェブフランジを有するようにしてもよい。
また、前記ビーム本体部のアウター側は、前記長手方向に沿ったビード部を有するようにしてもよい。
自動車が側突を受ける際にドアが内側にのめり込むように衝撃を受ける場合が多く、その場合にドアビームのアウター側（外側）に圧縮方向の変形力が生じ、インナー側（内側）に引張方向の変形力が生じる。
よって、ビーム本体部のアウター側にウェブフランジやビード部を形成すると、圧縮面側の曲げ強度が向上し、インナー側を略Ｕ字形状の断面形状にすると引張応力をＵ字断面に沿って分散させる効果があり、応力の局部集中による引張面の局部破断を抑えることができる。
【００１０】
本発明においては、前記ビーム本体部及び前記取付部は、前記ビーム本体部から前記取付部に向けて外側に徐々に拡幅した連結部を一体的に有するようにしてもよい。
本発明に係るドアビームは、ビーム本体部と両端側の取付部を一体的に成形したので、このビーム本体部と取付部との間の連結信頼性が高いが、このように取付部に向けて外側に徐々に拡幅した連結部を一体的に成形すると、連結部での応力集中を抑えることができ、信頼性がさらに向上する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、軽量化を図りつつ、ビーム本体部の取付部の取付強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るドアビームをドアに組み込んだ状態を示し、（ａ）はインナーパネルにドアビームを取り付けた状態、（ｂ）はインナーパネルとアウターパネルとを組み付けた状態、（ｃ）及び（ｄ）は取付部の拡大図、（ｅ）はＣ−Ｃ線断面端面図を示す。
【図２】（ａ）はアウター側から見たドアビームの斜視図、（ｂ）はインナー側から見たドアビームの斜視図を示す。
【図３】（ａ）はドアビームをインナー側から見た平面図、（ｂ）はその側面図を示す。
【図４】ドアビームをアウター側から見た平面図及び各断面図を示す。
【図５】素形材の製造例を示す。（ａ）は金型に原材料を投入した状態、（ｂ）は素形材を取り出した状態を示す。
【図６】素形材の斜視図を示す。
【図７】素形材の平面図（ａ）、断面図（ｂ）を示す。
【図８】素形材の側面図（ａ）、断面図（ｂ）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係るドアビームの構造例及び製造例を以下図面に基づいて説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【００１４】
図１に本発明に係るドアビーム１０を車両のドアに組み込んだ例を示す。
ドアビーム１０はアルミニウム合金を用いて一体的に製作してあり、ビーム本体部１１とその一方の端部にフランジ部１２ａを形成した取付部１２と他方の端部に張出部１３ａを形成した取付部１３からなる。
ドアビーム１０は、ドアを構成するアウターパネル２とインナーパネル１との間に取り付けられることが多く、ビーム本体部１１の張出部１３ａを有する取付部１３は、このアウターパネル２とインナーパネル１との間に挿入するように取り付け、反対側のビーム本体部と交差する取付面を有するフランジ部１２ａからなる取付部１２をこのビーム本体部と交差する面で、例えばインナーパネルに取り付けると、ドアビーム１０がドアの変形に対して筋交いとして作用し、ドアの剛性アップに寄与できる。
なお、本発明に係るドアビーム１０は両方の取付部を上記のような張出部にして両方の取付部をアウターパネルとインナーパネルとの間に差し込むように取り付けることも可能であり、このようにするとドアの厚みを抑えることができ、また、両方の取付部を上記のようなフランジ部にして、例えばインナーパネルの両端間に取り付けてもよい。
ドアビーム１０の一方の張出部１３ａからなる取付部１３を自動車のドアを構成するアウターパネル２とインナーパネル１とのフロント側の間に差し込むように取り付けると、ドアのフロント側に位置する車体ピラー部と一体的に荷重を受けることになり、車両全体としての衝撃吸収性が向上する。
本実施例では、フランジ部１２ａは、図３及び図４に示すようにビーム本体部１１の中心線とは交差する方向の取付面を有し、図１に示した自動車のフロントドアの場合にドアパネルとしてのインナーパネル１のリア側の側部を外側に向けて折り返した立設片部１ａに取付孔１２ｄを介して固定連結するようになっている。
従って、取付面はドアと概ね直交する方向であり、上下方向に交差する角度はドアに対するドアビームの取付角度による。
一方、張出部１３ａはビーム本体部１１の長手方向に沿った取付面を有し、ドアのフロント側にインナーパネル１とドアパネルとしてのアウターパネル２の間に差し込むようにして、インナーパネル１の取付部１ｂに取付孔１３ｄを介して連結固定するようになっている。
【００１５】
ドアビーム１０のビーム本体部１１と両端側の取付部１２，１３との連結部は、取付部側に向けて上下方向外側に徐々に拡幅した正面視で、略三角形状の連結部１２ｂ，１３ｂをビーム本体部１１及び取付部１２，１３と一体的に形成されている。
【００１６】
ビーム本体部１１の断面形状は、図１及び図４に示すようにアウター側が概ね平坦な平坦面１１ｃと平坦面１１ｃからインナー側が断面略Ｕ字形状に突設し、中空部１１ａを有する中空断面形状になっている。
平坦面の上部と下部には、上方及び下方に向けてリブ状に突設したウェブフランジ１１ｄ部を有し、平坦面１１ｃの略中央部にビーム本体部１１の長手方向に沿って内側に凹んだ凹部状のビード部１１ｅを形成した例になっている。
また、ビーム本体部１１には必要に応じて他の部品を取り付けるためのブラケット１４，１５を一体的に形成してある。
図４に示すようにフランジ部１２ａの取付肉厚ｔ２と張出部１３ａの取付肉厚ｔ３はいずれもビーム本体部１１の断面肉厚ｔ１よりも厚く設定してある。
自動車が側突を向ける際にドアが内側にのめり込むように衝撃を受ける場合が多く、その場合にドアビーム１０のアウター側（外側）に圧縮方向の変形力が生じ、インナー側（内側）に引張方向の変形力が生じる。
よって、ビーム本体部１１のアウター側にウェブフランジ１１ｄやビード部１１ｅを形成すると、圧縮面側の曲げ強度が向上し、インナー側を略Ｕ字形状の断面形状にすると引張応力をＵ字断面に沿って分散させる効果があり、応力の局部集中による引張面の局部破断を抑えることができる。
本発明に係るドアビーム１０は、ビーム本体部１１と両端側の取付部１２，１３を一体的に成形したので、このビーム本体部と取付部との間の連結信頼性が高いが、このように取付部に向けて外側に徐々に拡幅した連結部を一体的に形成すると、連結部での応力集中を抑えることができ、信頼性がさらに向上する。
【００１７】
次にドアビーム１０の製造例について説明する。
図５（ａ）に示すように、キャビティを有する金型２１，２２とを閉じ、加熱したアルミニウム合金の原材料Ｍをキャビティ内に投入し、加圧パンチ２３にて鍛造に近い工法にて成形する。
加圧パンチ２３は、パンチ部がビーム本体部の中空部の形状になっている。
成形された素材形状を図６〜図８に示す。
素形材１００は、両端に取付部素形材１１２，１１３を有し、本実施例では取付部素形材１１２側がフランジ状に成形され、加圧パンチ２３による中空の開口部１２ｃが形成され、金型２１，２２の突き合せ底部２１ａ，２２ａにて中実の取付部素形材１１３が形成される。
よって、金型の突き合せ底部２１ａ，２２ａのキャビティ形状を変えることで各種形状の張出部が成形でき、加圧パンチ２３の後端部２３ａと金型の材料投入側キャビティ形状２１ｂ，２２ｂの組み合せにて各種形状のフランジ部の成形ができる。
なお、フランジ部側には開口部１２ｃができる。
本実施例では、両端の取付部１１２，１１３の間とビーム本体部１１とをつなぐようにリブ片１１４，１１５を成形し、部分的に切除することで連結部１２ｂ，１３ｂをビーム本体部１１と取付部１２，１３との間に一体的に成形し、ブラケット１４，１５をビーム本体部１１に一体的に形成した例になっている。
【００１８】
本発明において、取付部の取付肉厚をビーム本体部の肉厚よりも厚くし、この取付部をビーム本体部に一体的に設けたので取付部の取付強度を確保しつつ、中空断面形状のビーム本体部の軽量化を図ることができ、ドアビーム全体としてもコンパクトで軽量になる。
これにより、アルミニウム合金等の軽合金を用いることができ、従来のドアビームよりも軽量でありながら、衝突時の衝撃吸収性に優れる。
また、取付部の取付面の方向を自由に選定できるので設計自由度が高く、ドアへの組み付けが容易になる。
【符号の説明】
【００１９】
１        インナーパネル
２        アウターパネル
１０      ドアビーム
１１      ビーム本体部
１１ａ    中空部
１１ｄ    ウェブフランジ
１１ｅ    ビード部
１２      取付部
１２ａ    フランジ部
１３      取付部
１３ａ    張出部
【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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