(57)【要約】この発明は、乗物の前方及び後方から、並びに側面からの衝突の結果として、乗物本体のドア及び側面に加えられる衝撃力を吸収するためのビーム材（１７、１８、７８、８８）に関する。ビーム材には、そのような衝撃が加えられた場合に、その乗物の内側の乗員が怪我をしたり又は物品が損傷を受けたりしないように保護することが意図されている。ビーム材は、少なくとも１つのキャビティ（６３、８３）を規定する、薄壁部の閉じたプロファイルロール成形部材（５２、６２、７２、８６）を有する。前記部材の少なくとも１つの壁部には、少なくとも１つの長手方向に延びる溝（５３、６５、７３、８１）が規定される。ビーム材は、構造部材のための標準的建築用ブロックとして用いることもできる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのキャビティ（６３、８３）を規定する少なくとも１つの薄肉の部材（５２、６２、７２、８２）を有する、閉じたプロファイルにロール成形された、衝撃力を吸収するためのビーム材（１７、１８、７８、８８）であって、部材の少なくとも１つの壁部には長手方向に延びる少なくとも１つの溝（５３、６５、７３、８１）が設けられていることを特徴とするビーム材。
【請求項２】
ビーム材（１８、７８、８８）は２以上の部材（６２、７２、８２）を有してなり、隣り合う部材（６２、７２、８２）は一体に成形されたウェブ領域（６４、７４、８４）によって連絡している請求項１記載のビーム材。
【請求項３】
溝（５３、６３、７３、８１）を規定する部材（５２、６２、７２、８２）のいずれかの壁部は、衝撃力が加わる可能性のある向きに対して実質的に垂直な向きに配される請求項１又は２記載のビーム材。
【請求項４】
硬化されていない状態において、低い降伏点を有する鋼材料からビーム材（１７、１８、７８、８８）が製造されている請求項１〜３のいずれかに記載のビーム材。
【請求項５】
長手方向の溝（５３、６３、７３、８１）の寸法は、該長手方向の溝が設けられているビーム材（１７、１８、７８、８８）の壁部の肉厚及び横方向長さの両者に依存する請求項１〜４のいずれかに記載のビーム材。
【請求項６】
溝の寸法は、０．７〜１．０ｍｍの範囲の通常の肉厚の場合に、３ｍｍの深さ、３ｍｍの幅及び小さなコーナー半径である請求項５記載のビーム材。
【請求項７】
ビーム材（１７、１８、７８、８８）が非円筒形状である場合、ビーム材のコーナー部は、ビーム材の材料厚みよりも小さなコーナー半径を有する請求項１〜６のいずれかに記載のビーム材。
【請求項８】
ビーム材（１７、１８、７８、８８）が合金鋼シートから製造される請求項１〜７のいずれかに記載のビーム材。
【請求項９】
鋼はボロン鋼である請求項８記載のビーム材。
【請求項１０】
薄肉ビーム材（１７、１８、７８、８８）は０．７〜１．８ｍｍの範囲の通常材料厚さを有する請求項１〜９のいずれかに記載のビーム材。
【請求項１１】
部材（５２、７２、８２）の長手方向縁部どうしの間で延びるシーム溶接部によってビーム材（１７、７８）が閉じられている請求項１〜１０のいずれかに記載のビーム材。
【請求項１２】
各部材（６２）の長手方向縁部どうしの間で延びるシーム溶接部、及び一体に形成されたウェブ領域（６４）によってビーム材（１８）が閉じられる請求項１〜１０のいずれかに記載のビーム材。
【請求項１３】
シーム溶接部（６４、７４、８４）を含む閉じたプロファイルビーム材（１７、１８、７８、８８）の全体の材料は、少なくとも１１００ＭＰａの降伏点を有する請求項１１又は１２記載のビーム材。
【請求項１４】
部材（５２、６２、７２、８２）の少なくとも１つの壁部は横方向に延びる補強溝（５５）を規定する請求項１〜１３のいずれかに記載のビーム材。
【請求項１５】
横方向に延びる補強溝（５５）は、部材（５２）から内側へ突出し、部材（５２）の壁部に沿って互いに等間隔にて配されている請求項１３記載のビーム材。
【請求項１６】
ビーム材（１７、１８、７８、８８）の長手方向についていずれか所定の領域に用いられている材料の降伏点は、ビーム材の残りの部分についての少なくとも１１００ＭＰａの降伏点と比べて、約３４０ＭＰａで低いレベルにある請求項１〜１５のいずれかに記載のビーム材。
【請求項１７】
より低い降伏点を有するビーム材（１７、１８、７８、８８）の領域は、自動車シートの乗員の通常の着座位置に隣り合う位置に設けられている請求項１〜１６のいずれかに記載のビーム材。
【請求項１８】
ドアのドア縁部どうしの間に取り付けられている少なくとも外側ビーム材（１７）を有する衝撃保護アセンブリであって、衝撃保護アセンブリのビーム材として請求項１〜１７のいずれかに記載のビーム材（１７、１８、７８、８８）が用いられている衝撃保護アセンブリ。
【請求項１９】
ドアフレームに取り付けられる上側ビーム材（１８、７８）及び外側ビーム材（１７）を有してなり、外側ビーム材（１７）はドアのドア縁部どうしの間に取り付けられており、上側ビーム材（１８、７８）はドア縁部どうしの間で内側ドアパネルに取り付けられており、衝撃保護アセンブリのビーム材として請求項１〜１７のいずれかに記載のビーム材が用いられている請求項１８記載の衝撃保護アセンブリ。
【請求項２０】
上側ビーム材（１８、７８）はウェブ領域によって連絡される２つの部材（６２、７２）を有してなり、外側ビーム材（１７）は１つの部材（５２）を有してなる請求項１９記載の衝撃保護アセンブリ。
【請求項２１】
上側ビーム材（１８、７８）の２つの部材（６２、７２）には、各部材（５２、６２、７２、８２）の対応する１つの壁部に長手方向に延びる１つの溝（５３、６３、７３）が設けられており、外側ビーム材（１７）の１つの部材（５２）は、部材（５２）の対向する２つの壁部に２つの溝（５３、６３、７３）を有し、及び他の少なくとも１つの壁部に長手方向に延びる補強溝（５５）を有する請求項１９記載の衝撃保護アセンブリ。
【請求項２２】
ビーム材（１７、１８、７８、８８）がまだ硬化されていない状態にある間に、部材（５２、６２、７２、８２）の少なくとも１つの壁部に、長手方向に延びる少なくとも１つの溝（５３、６３、７３）を有する少なくとも１つの薄肉の閉じたプロファイルの部材（５２、６２、７２、８２）をロール成形することを特徴とする、衝突力を吸収するビーム材を製造する方法。
【請求項２３】
部材（５２、６２、７２、８２）の少なくとも１つの壁部に、横方向補強溝（５５）をロール成形する工程を有する請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
ビーム材（１７、１８、７８、８８）の１またはそれ以上のコーナー部に、材料の肉厚よりも小さな寸法のコーナー半径をローリングする工程を有する請求項２２又は２３記載の方法。
【請求項２５】
連続的溶接によってシーム部を接合させる工程；誘導コイルの中にビーム材（１７、１８、７８、８８）を通過させる工程；硬化温度へ加熱する工程；該ビーム材上に水を直接的に噴霧して冷却する工程；並びに最終的に該ビーム材を必要な長さに切る工程を有する請求項２２〜２４のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
ビーム材（１７、１８、７８、８８）の前縁部に張力を適用して、該ビーム材の真直度を向上させる工程を更に有する請求項２２〜２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
製造ライン側のローラーが、ビーム材の全長について曲げることによって該ビーム材（１７、１８、７８、８８）を形成するように配置されている請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
硬化温度は約９２０℃である請求項２５記載の方法。
【請求項２９】
ビーム材（１７、１８、７８、８８）をその長手方向についての所定の領域を誘導加熱によって焼戻温度へ加熱し、続いて冷却して、ビーム材の長手方向のそれぞれの領域について独立した降伏強さを有するビーム材を製造する工程を有する請求項２２〜２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
硬化させた状態において、ビーム材（１７、１８、７８、８８）を取付ブラケットに溶接するか、又は隣り合う構造部材に直接溶接する請求項２２〜２９のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、ビーム材、特に自動車の前方及び後方から、並びに側面からの衝突の結果として、自動車のボディ部のドア及び側面に加えられる衝撃力を吸収するビーム材に関する。このビーム材には、そのような衝撃が加えられた場合に、その自動車内の乗員が怪我をすることがないように保護することが意図されている。
【０００２】
１９７０年代の初期、アメリカ高速道路交通安全局（U.S. National Highway Traffic Safety Administration (ＮＨＴＳＡ))から、米国内で販売されるすべての自動車は侵入(intrusion)に対する保護を提供する側面ドアを備えるべきであることを要求する決定（静止時ドア侵入(Static Door Intrusion)−ＦＭＶＳＳ ２１４）が出された後、自動車のドアに特定の側面衝撃保護が必要とされるようになった。その後、欧州連合も同様の要件を採択した。追加の要求も自動車製造業者によって実行されて、種々の前方衝突及び後方衝突のために、ドア構造体に衝撃吸収領域が設けられた。
【０００３】
自動車産業の環境的要因に関する努力は、主として、排出制御の効率化及び排出レベルの低減に焦点が当てられてきた。より厳しい排出制御の規制及び燃料価格の上昇は、自動車の燃料消費を減らすことの背後にある駆動力(driving force)となっている。このことは、燃料経済性の向上及び排出レベルの低下、並びに自動車をより軽量化する新しい設計的ソリューション(design solution)によって達成されつつある。実際に、このことは、新しい設計的ソリューション及びより軽量化されたボディの構成要素を用いることに関連している。しかしながら、より軽量化された構成要素は衝突安全性を損なってはならないし、新たに開発されるボディ部の構成は今日までのものよりもより軽量で、かつより強いことが必要とされる。
【０００４】
従来技術において開示されている多くの特許及び特許出願明細書には、上記のような目的及びその他の目的の種々のビーム材が開示されており、簡単に説明すると、以下のようになる。国際公開公報ＷＯ００／１７４６４Ａは、建設産業のための、コンクリート中の予備成形された建築要素キャストを支持するためのボトム・フランジ及び幅広い長尺チャンネルを有する、肉厚の断面のビームである「フロアビーム(floor beam)」を開示している。米国特許第５５４００１６号には、２つの側面の長手方向に沿って材料厚さが変動するアルミニウム合金を押し出すことによって形成する、乗物用のドア補強部材（「構造用ビーム材(Structural Beam)」が開示されている。その部材の目的は、その重量に関して、最適な強度及びエネルギー吸収を達成することである。国際公開公報ＷＯ００／３５６１０は、構造用ビーム材(Structural Beam)、例えば自動車のバンパーレール(bumper rail)である「構造部材(Structural member)」を開示しており、そのビーム材は、その重量に関して、最適な強度及びエネルギー吸収を達成するために、その長手方向に沿って高さを変更することができる２つの中空領域を有するように、アルミニウム合金を押出しして形成されている。
【０００５】
この発明の主な目的は、最小の断面積及び標準化されたプロファイルを有する基本的なビーム構造の柔軟な使用をも提供する新しく、より軽量のビーム材要素を達成することである。そのようなビーム材の利点は、それがコンパクトであって、製図板から完全なソリューションが得られるということである。これらは、開発コストが低く、設計時間が短く、試験体コストも生産ツールコストも低いものとなっている。
【０００６】
従って、本発明は、ロール成形され、少なくとも１つの、薄壁で閉じたプロファイルの、１つのキャビティを規定する部材であって、部材の少なくとも１つの壁部には、長手方向に延びる少なくとも１つの溝が規定されていることを特徴とする、衝撃力を吸収するビーム材を提供するものである。
【０００７】
好ましくは、ビーム材は２以上の部材を有しており、隣り合う部材は一体に成形されたウェブ領域によって連絡されている。
理想的には、溝を規定する部材のいずれかの壁部は、衝撃力の向きに対して実質的に垂直な方向を向いている。
【０００８】
理想的には、ビーム材は、硬化（焼き入れ）されていない状態(unhardened state)において、比較的低い降伏点を有する鋼材料から形成される。ビーム材を形成するための材料は約３４０ＭＰａの低い降伏点を有しているが、成形されたビーム材の降伏点は製造プロセス及び硬化（焼入れ）プロセスのために、約１１００ＭＰａ程度と極めて高い。ビーム材は特定の形態のフランジを有しておらず、従って軽量のビーム材構造が得られる。
【０００９】
高い応力／歪みの関係を有する材料において、腰折れ(buckling)現象は、しばしば制限的要素となることがあり、ビームの領域の圧潰に至る可能性がある。（衝突による）深い侵入(intrusion)の場合に、高い剛性モジュラスを保留することによって、変形の際の衝突エネルギーを望ましく吸収して、衝撃保護を提供するため、並びに、ビーム領域の剛性／容量モジュラスの効率を向上させるため、ビーム材には、該ビーム材の中央部から外側へ又は中央部へ向かって内側に延びる１またはそれ以上の長手方向の溝が設けられる。
【００１０】
好ましくは、長手方向の溝の寸法は、長手方向の溝が収容される（設けられる）ビーム材の壁部の横方向長さ及び壁厚さ（肉厚）の両者に依存する。ビーム材の横方向（側面）の長さが増すと、ビーム材の剛性／容量モジュラスの最適な効率を維持するため、溝の深さを増大させることが必要となる。
好ましくは、０．７〜１．０ｍｍの範囲の通常の壁の厚さについて、溝の寸法は、深さ３ｍｍ、幅３ｍｍ及び小さなコーナー（角部）半径である。
【００１１】
ビーム材が非円筒形態である場合、ビーム材のコーナーには、ビーム材の材料厚みと比べて小さなコーナー半径を設けることが好ましい。熱処理プロセスの前のロール成形の間は、材料は低い張力を有しているので、小さな半径を達成することができる。高い張力を有し、並びに、同じ又は同程度の材料厚みを有する材料を用いる場合に形成することができるコーナー半径と比べると、そのコーナー半径は小さい。
【００１２】
鋼は、合金鋼シート(steel alloy sheet)であることが好ましい。
鋼はボロン鋼(boron steel）であることが理想的である。
好ましい態様において、腐食保護被覆を有する前被覆された鋼を用いる。この種類の前被覆された鋼を用いることによって、成形後における高コストの被覆プロセスの必要性を排除することができる。
特に好ましい態様において、被覆材料はＵＳＩＢＯＲ １５００ ＰＲＥ−ＣＯＡＴＥＤである。
【００１３】
薄壁（又は薄肉）中空ビーム材は、０．７〜１．８ｍｍの範囲の通常の材料厚みを有することが好ましい。
部材の長手方向縁部どうしの間で延びるシーム溶接部によって、ビーム材を閉じることが理想的である。
【００１４】
各部材の長手方向縁部どうしの間で延びるシーム溶接部、及び一体に成形されたウェブ部によって、ビーム材が閉じられることが好ましい。
シーム溶接部を含む閉じたプロファイルビーム材の材料全体は、少なくとも１１００ＭＰａの降伏点を有することが理想的である。効率的な構成と組み合わされた鋼の降伏点は、対応する既知の側方衝撃保護の構成とは区別される。そのような構成には、円形の鋼チューブ領域、約３６０ＭＰａの降伏点を有する高合金アルミニウム領域、高張力鋼の冷間押出した開いたビーム材及びホットプレスによって製造した硬化させたボロン鋼の開いたビーム材が含まれる。
【００１５】
部材の少なくとも１つの壁部が、横方向に延びる補強溝を規定することが理想的である。
横方向に延びる補強溝は、主として部材の壁部から内側へ向かって突出することが好ましく、部材の壁部に沿って互いに等間隔で配されることが好ましい。
本発明の更にもう１つの要旨において、ビーム材の長手方向について、前もって決められたいずれかの領域に用いられる材料の降伏点は、ビーム材の残りの領域についての少なくとも１１００ＭＰａの降伏点と比べると、約３４０ＭＰａ低いレベルにある。
【００１６】
より低い降伏点を有するビーム材の領域は、自動車のシートにおいて乗員が通常座る位置に隣り合うように配される。側面衝撃衝突の間に乗員に当たるビーム材の領域は変形をより受けやすく、従って、（客室）侵入の結果としてビーム材によって乗員が負傷する可能性が低減される。
本発明のもう１つの要旨において、ビーム材は、対応して配される合い部品(mating parts)によって互いに内部係合(inter-engagement)して形成され、多くのビーム材を互いに組み合わせて、壁要素が形成される。
【００１７】
各ビーム材には、隣り合うビーム材に係合するための雄型部分及び雌型部分が設けられることが好ましい。このアレンジメントは、輸送車、例えば連節された貨車の側壁、前側壁及び後側壁に用いるのに特に有用である。このビーム材から形成される壁要素は、輸送中に緩むことがあるコンテナ内側の重量のある物品からの衝撃を吸収したり、他の物体若しくは乗物との外側の衝突の結果としての衝撃を吸収したりすることができる。このビーム材は、建設業において用いて、同様の強度的要求を有する構造要素を組み立てるために用いることもできる。
【００１８】
本発明は、また、ドアの端部どうしの間にてドアに取り付けられる１つの外側ビーム材を少なくとも有する衝撃保護アセンブリを提供する。ビーム材には、少なくとも１つの薄壁の閉じたプロファイルで、ロール成形されて、１つのキャビティを規定する少なくとも１つの部材が設けられており、部材の少なくとも１つの壁部には長手方向に延びる少なくとも１つの溝が規定されている。
【００１９】
衝撃保護アセンブリは外側ビーム材及び上側ビーム材を有しており、外側ビーム材はドア縁部どうしの間に取り付けられており、上側ビーム材はドア縁部どうしの間の内側ドアパネルに取り付けられていることが好ましい。上側ビーム材は、前方又は後方衝突の際に、衝撃負荷の実質的な部分を吸収し、それによって、衝突の際に、ドアが外側へ又は内側へ曲がる（腰折れする）可能性を低減している。このことによって、衝突の際に、乗物の乗員に提供される客室空間を維持することが可能となる。
【００２０】
上側ビーム材はウェブ領域によって連絡された２つの部材を有してなり、外側ビーム材は１つの部材を有することが理想的である。
上側ビーム材の２つの（両方の）部材には、各部材の対応する１つの壁部に長手方向に延びる１つの溝が設けられており、外側ビーム材の１つの（単独の）部材は、部材の対向する２つの壁部に２つの溝を規定し、及び、少なくとも１つの他の壁部に横方向に延びる補強溝を規定することが好ましい。
【００２１】
自動車に２つのドアだけが設けられる場合、乗物の後部の乗客に対して保護を提供するために、後部のドア側面衝撃保護が通常は配される自動車の車体に、ビーム材が溶接される。
本発明は、シート材料がまだ硬化されていない状態の間に、少なくとも１つの薄壁の閉じたプロファイル部材をロール成形して、その部材の少なくとも１つの壁部に長手方向に延びる少なくとも１つの溝を形成する、衝撃力を吸収するためのビーム材を製造する方法をも提供する。
【００２２】
本発明の方法は、高い有用性を提供する点で有利である。比較的薄いプロファイル要素のロール成形方法において、必要とする鋼材料の量は比較的少量である。このことによって、ドアにおける側面衝撃保護のその他の既存のデザインからの環境的影響（環境的ファクター）と比べて、製造の際に、好適な環境的影響を提供するという、非常に高い材料有用性がもたらされる。この品質は、今日では、機能／構成部品についてのデザイン及び材料を選択する場合に、自動車産業では重要な要素である。すべての乗物は、工業的な機能／構成部品に関する環境宣言により、環境保護について評価及び考慮がなされる。
【００２３】
本発明の方法は、部材の少なくとも１つの壁部に、横方向の補強溝をロール成形する工程を有することが好ましい。
本発明の方法は、ビーム材の１またはそれ以上の角部分に、材料の厚みに対して小さなコーナー半径のローリングを提供することもできる。
【００２４】
好ましくは、ビーム材の製造方法には、連続溶接によりシーム部を接合する工程；ビーム材を誘導コイルの中に通過させる工程；硬化温度へ加熱する工程；ビーム材へ水を直接噴霧して冷却する工程；及び最終的にビーム材を必要な長さに切る工程が含まれる。
ビーム材の製造方法には、ビーム材の前縁部に張力を適用して、ビーム材の真直度(straghtness)を向上させる工程を含むことが理想的である。ビーム材に張力を適用することは、製造ラインの端部のローラーを、その他の部分のローラーよりも多少なりとも高速にて運転させることによって行われる。この操作によって、ビーム材が製造装置の中を通過する際に、ビーム材への一定の張力が維持される。
【００２５】
製造ライン側のローラーは、ビーム材の全長にわたって曲げることによって、ビーム材を成形するように位置することが好ましい。ビーム材に適用される望ましい曲率の半径は非常に大きく、限定するものではないが、一般に、１メートルの長さのビーム材について、成形後のビーム材の中間点では、真直な位置からおよそ１０ｍｍの変位がある。
硬化温度はおよそ９２０℃であることが理想的である。
【００２６】
ビーム材は、硬化された状態で、取り付けブラケットへ又は隣り合う構造部材へ溶接されることが好ましい。
本発明の方法は、ビーム材の長手方向のそれぞれの領域について独立した降伏強さを有するビーム材を製造するため、ビーム材の長手方向についての所定の領域を誘導加熱によって焼戻温度(tempering temperature)へ加熱し、続いて冷却する工程を含むことが好ましい。このようにして、ビーム材の降伏強さの値が低下することによって、ビーム材はその長手方向について所定の領域で容易に変形することができ、従って、人が臀部／肩部を負傷する可能性を低減することができる。
【００２７】
以下、添付図面を参照して、本発明について詳細に説明する。尚、以下の例は、本発明によるビーム材の４種の実施形態を例示の目的で示すものに過ぎない。
【００２８】
図面において、最初に図１を参照すると、互いに組み合わされた種々の構造要素を有しており、全体が参照符号１によって示されている標準的な自動車用ドアの模式的な図を示している。内側ドアパネル２は、ドア縁部３及び４と一体に形成されている。（右側底部側のコーナー部分のみを示している）外側ドアパネル５は、内側ドアパネル２に取り付けられている。従来技術の衝撃保護アセンブリは、互いに離れている外側ビーム材７及び上側ビーム材８を有している。外側ビーム材７はドア縁部３及び４に連絡しており、外側ドアパネル５の内側面に接着剤によって取り付けることもできる。上側ビーム材８は、スポット溶接によってドアパネル２の内側表面に取り付けられている。ドア１の窓（図示せず）を案内するのに用いられるレール６は、ドア縁部３と４との間に取り付けられている。ビーム７にはブラケット９が設けられており、ブラケット９はドア縁部３と４との間の所定の位置にビーム材７を固定している。
【００２９】
図２を参照すると、外側ビーム材７の常套の構造が示されている。この態様において、ビーム材７は、平板状のベース２１に対して、該ベース２１に固定するのに適している一対のフランジ２３、２３が一体に形成されているチャンネル部２２を接合することによって形成されている。図３は上側ビーム材８の常套の構成を示しており、開いたセクション部材３２を内側ドアパネル２の上側部分３１へ溶接又はそれと同様のいずれかの固定手段にて接合することによって上側ビーム材８は形成されている。
【００３０】
図４を参照すると、参照符号１によって全体が示されている自動車ドアの模式的な図は、上述した図１のドアと同様のものが示されている。従って、ドアに関する図１の詳細な説明は、図４のドアにも当てはまるものであり、同じパーツには同じ参照符号で示されている。本発明を明瞭にし、及び従来技術から本発明を明確に区別するため、本発明の衝撃保護アセンブリの外側ビーム材には参照符号１７を割り当て、上側ビーム材には参照符号１８を割り当てている。
【００３１】
図５を参照すると、外側ビーム材が全体として参照符号１７で示されている。外側ビーム材は、実質的に四角形の断面を有し、ロール成形されて閉じたプロファイル部材５２を有している。部材５２の対向する２つの壁部には２つの溝５３、５３が設けられており、部材５２の１つの壁部５６には、複数の側方補強溝５５がロール成形されている。部材５２の２以上の壁部について補強溝５５をロール成形することができるということが、当然のことながら理解できるであろう。外側ビーム材１７は、シーム部５７に沿って部材５２の２つの長手方向縁部をシーム溶接することによって閉じられている。
【００３２】
図６を参照すると、上側ビーム材が全体として参照符号１８によって示されている。上側ビーム材は、２つのキャビティ６３、６３を規定する２つの部材６２、６２を有している。１枚（単独）のシート材料からなる中間ウェブ領域６４が部材６２どうしを連絡している。部材６２は、ウェブ領域６４及び部材６２の長手方向縁部の間に延びるシーム部６７によって閉じている。ウェブ領域６４は内側ドアパネル２へ溶接するための表面を形成しており、各部材６２の１つの壁部には長手方向に延びる１本の溝６５が設けられている。図７は、図６に示すビーム材１８と同様の上側ビーム材を、全体として符号７８で示している。この形態において、１つの溶接シーム部７７を有する２つのシート材料は中間のウェブ領域７４を有している。ウェブ領域７４は内側ドアパネル２への溶接表面を形成しており、各部材７２の１つの壁部には１つの溝７３が設けられている。
【００３３】
使用の際には、外側ビーム材１７は外側ドアパネルの背部に直接的に配置され、側面から加えられる曲げる力に対するビーム材の形態となる。上側ドア保護（ビーム材）１８、７８は主として前方／後方からの衝撃に対して設けられているが、側面からの曲げる力を吸収することもできる。
【００３４】
図８を参照すると、相互に係合するように形成された２つのビーム材８８が示されている。各ビーム材８８には、２つのキャビティ８３を規定する２つの部材８２が設けられている。２枚のシート状材料から形成される中間ウェブ領域８４は部材８２どうしを連絡している。部材８２は、部材８２の長手方向縁部どうしの間で延びるシーム溶接部８７にて閉じている。各ビーム材８８の一方の端部には雌型部分８５が形成され、各ビーム材８８の他方の端部には雄型部分８８が形成されている。各部材８２の対向する壁部には長手方向の溝８１が設けられている。ビーム材８８を互いの頂部に重ねることによって、構造要素が形成される。
【００３５】
当然のことながら、明細書に記載した事項は例としてのみ挙げたものに過ぎず、本発明は本明細書に記載した特定の事項に限定されるものではなく、また、特許請求の範囲に規定した発明の範囲から逸脱することなく、変更等を加えることもできると理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、常套のビーム材を使用した衝撃保護アセンブリを備えている自動車ドアの模式図である。
【図２】図２は、図１の保護アセンブリの外側ビーム材の断面図である。
【図３】図３は、図１の保護アセンブリの上側ビーム材の断面図である。
【図４】図４は、本発明のビーム材を使用した衝撃保護アセンブリを備えている、図１に対応する自動車ドアの模式図である。
【図５】図５は、図４の保護アセンブリの外側ビーム材の部分的斜視図である。
【図６】図６は、図４の保護アセンブリの上側ビーム材の断面図である。
【図７】図７は、図４の保護アセンブリの上側ビーム材の第２の態様の部分的斜視図である。
【図８】図８は、本発明のビーム材の第４の態様の断面図である。
【国際公開パンフレット】
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2005500933.tif 000004
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2005500933.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成15年11月24日(2003.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状金属が閉じたプロファイルにロール成形されて、１つのキャビティ（６３、８３）を規定する少なくとも１つの薄肉の部材（５２、６２、７２、８２）を有する、衝撃力を吸収するためのビーム材（１７、１８、７８、８８）であって、前記部材の少なくとも１つの壁部には長手方向に延びる少なくとも１つの溝（５３、６５、７３、８１）が設けられており、前記溝はビーム材に衝撃力が加わる可能性のある向きに対して実質的に垂直な向きに設けられており、前記シート状金属は硬化させることができる材料によって形成されており、該材料は硬化していない状態では約３４０ＭＰａの引張降伏限界を有しており、ロール成形を完了した後の硬化させた状態では該材料は少なくとも１１００ＭＰａの引張降伏限界を有しており、ビーム材はその長手方向についてのいずれか所定の領域にて、該ビーム材の残りの部分についての少なくとも１１００ＭＰａの降伏点と比べて約３４０ＭＰａの降伏限界を有することを特徴とするビーム材。
【請求項２】
ビーム材（１８、７８、８８）は２以上の部材（６２、７２、８２）を有してなり、隣り合う部材（６２、７２、８２）どうしは一体に成形されるウェブ領域（６４、７４、８４）によって連絡している請求項１記載のビーム材。
【請求項３】
長手方向の溝（５３、６３、７３、８１）の寸法は、該長手方向の溝が設けられているビーム材（１７、１８、７８、８８）の壁部の横方向長さ及び肉厚の両者に依存する請求項１又は２記載のビーム材。
【請求項４】
溝（５３、６３、７３、８１）の寸法は、０．７〜１．０ｍｍの範囲の通常の肉厚の場合に、３ｍｍの深さ、３ｍｍの幅及び小さなコーナー半径である請求項１〜３のいずれかに記載のビーム材。
【請求項５】
ビーム材（１７、１８、７８、８８）が非円筒形状である場合、ビーム材のコーナー部は、ビーム材の材料の厚みよりも小さなコーナー半径を有する請求項１〜４のいずれかに記載のビーム材。
【請求項６】
ビーム材（１７、１８、７８、８８）が合金鋼シートから形成されている請求項１〜５のいずれかに記載のビーム材。
【請求項７】
鋼はボロン鋼である請求項６記載のビーム材。
【請求項８】
薄肉ビーム材（１７、１８、７８、８８）は０．７〜１．８ｍｍの範囲の通常材料厚さを有する請求項１〜７のいずれかに記載のビーム材。
【請求項９】
部材（５２、７２、８２）の長手方向縁部どうしの間で延びるシーム溶接部によってビーム材（１７、７８）が閉じられる請求項１〜８のいずれかに記載のビーム材。
【請求項１０】
各部材（６２）の長手方向縁部どうしの間で延びるシーム溶接部、及び一体に形成されたウェブ領域（６４）によって、ビーム材（１８）が閉じられる請求項２記載のビーム材。
【請求項１１】
シーム溶接部（６４、７４、８４）を含む閉じたプロファイルビーム材（１７、１８、７８、８８）の全体の材料は、少なくとも１１００ＭＰａの降伏点を有する請求項９又は１０記載のビーム材。
【請求項１２】
部材（５２、６２、７２、８２）の少なくとも１つの壁部は横方向に延びる補強溝（５５）を有する請求項１〜１１のいずれかに記載のビーム材。
【請求項１３】
横方向に延びる補強溝（５５）は、部材（５２）から内側へ突出しており、並びに、部材（５２）の壁部に沿って互いに等間隔に配されている請求項１２記載のビーム材。
【請求項１４】
より低い降伏点を有するビーム材（１７、１８、７８、８８）の領域は、自動車シートの乗員の通常の着座位置に隣り合う位置に設けられている請求項１〜１３のいずれかに記載のビーム材。
【請求項１５】
ドアのドア縁部どうしの間に取り付けられる外側ビーム材（１７）を少なくとも有する衝撃保護アセンブリであって、衝撃保護アセンブリのビーム材として請求項１〜１４のいずれかに記載のビーム材（１７、１８、７８、８８）が用いられている衝撃保護アセンブリ。
【請求項１６】
ドアフレームに取り付けられる上側ビーム材（１８、７８）及び外側ビーム材（１７）を有してなり、前記外側ビーム材（１７）はドアのドア縁部どうしの間に取り付けられており、前記上側ビーム材（１８、７８）はドア縁部どうしの間で内側ドアパネルに取り付けられており、衝撃保護アセンブリのビーム材として請求項１〜１４のいずれかに記載のビーム材が用いられている請求項１５記載の衝撃保護アセンブリ。
【請求項１７】
上側ビーム材（１８、７８）はウェブ領域によって連絡される２つの部材（６２、７２）を有してなり、外側ビーム材（１７）は１つの部材（５２）を有してなる請求項１６記載の衝撃保護アセンブリ。
【請求項１８】
上側ビーム材（１８、７８）の２つの部材（６２、７２）において、各部材（５２、６２、７２、８２）のそれぞれ対応する１つの壁部には長手方向に延びる１つの溝（５３、６３、７３）が設けられており、外側ビーム材（１７）の１つの部材（５２）において、部材（５２）の対向する２つの壁部には２つの溝（５３、６３、７３）が設けられ、及び他の少なくとも１つの壁部には横方向に延びる補強溝（５５）が設けられている請求項１７記載の衝撃保護アセンブリ。
【請求項１９】
ビーム材（１７、１８、７８、８８）がまだ硬化されていない状態にある間に、シート状金属を、少なくとも１つの薄肉の部材（５２、６２、７２、８２）の少なくとも１つの壁部が長手方向に延びる少なくとも１つの溝（５３、６３、７３）を有する、閉じたプロファイルの部材にロール成形して、衝突力を吸収するビーム材を製造する方法であって、前記溝はビーム材に衝撃力が加わる可能性のある向きに対して実質的に垂直な向きに設けられており、並びに、ビーム材の長手方向についての所定の領域を誘導加熱によって焼戻温度へ加熱し、続いて冷却して、長手方向において個々の領域について独立した降伏強さの値を有するビーム材を製造することを特徴とする方法。
【請求項２０】
ロール成形の出発材料として、硬化していない状態では約３４０ＭＰａの引張降伏限界を有しており、ロール成形を完了した後の硬化した状態では少なくとも１１００ＭＰａの引張降伏限界を有する、硬化させることができる鋼を使用すること、並びに、ビーム材（１７、１８、７８、８８）は長手方向についてのいずれか所定の領域に、該ビーム材の残りの部分についての少なくとも１１００ＭＰａの降伏点と比べて約３４０ＭＰａの降伏限界の領域が設けられる請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
部材（５２、６２、７２、８２）の少なくとも１つの壁部に、横方向の補強溝（５５）をロール成形する工程を有する請求項１９又は２０記載の方法。
【請求項２２】
ビーム材（１７、１８、７８、８８）の１またはそれ以上のコーナー部に、材料の厚みよりも小さな寸法のコーナー半径をローリングする工程を有する請求項１９〜２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
連続的溶接によってシーム部を接合させる工程；誘導コイルの中にビーム材（１７、１８、７８、８８）を通過させる工程；硬化温度へ加熱する工程；該ビーム材上に水を直接的に噴霧して冷却する工程；並びに最終的に該ビーム材を必要な長さに切る工程を有する請求項１９〜２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
ビーム材（１７、１８、７８、８８）の前縁部に張力を適用して、該ビーム材の真直度を向上させる工程を有する請求項１９〜２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
製造ライン側のローラーが、ビーム材の全長にわたって曲げることによって該ビーム材（１７、１８、７８、８８）を形成するように配置されている請求項２６記載の方法。
【請求項２６】
硬化温度は約９２０℃である請求項２３記載の方法。
【請求項２７】
硬化させた状態において、ビーム材（１７、１８、７８、８８）を取付ブラケットに溶接するか、又は隣り合う構造部材に直接溶接する請求項１９〜２６のいずれかに記載の方法。
【国際調査報告】
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