(57)【要約】  車両のための構造用ドアビーム及びその製造方法が提供される。構造用ドアビームは、所与の厚さ及び公知の材料組成の中央ウェブ（１０４）によって構成された細長い多チャネル型構造体を有し、端部取り付けフランジ（１１０）が多チャネル型構造体と一体に形成されている。細長い多チャネル型構造体は、横方向に互いに離隔して位置する２つの外側チャネル（１０２）及び２つの外側チャネル相互間に設けられた第３のチャネル（１０４）を有する。第３のチャネルは、２つの外側チャネル相互間の中間領域内にトラフを形成している。２つの外側チャネルのうちの第１のチャネルは、公知の高さ（Ｈ）のピークまで絞り加工され、トラフは、公知の深さまで絞り加工され、その結果、トラフとピークとの間の距離は、所与の厚さ及び公知の材料組成のウェブの場合、一回の常温成形作業で達成可能な最大距離を超えるようになっている。
2013512139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のための構造用ドアビームであって、前記構造用ドアビームを車両ドアに固定する端部取り付けフランジが一体に形成された板金ストリップを有し、前記板金ストリップは、断面で見て、２つの山部及び前記２つの山部相互間に位置した谷部を含む輪郭形状を有し、前記２つの山部の各々は、頂部及び前記頂部と一体の２つの反対側に位置した側壁を有し、各山部の第１の側壁は、前記山部の前記頂部から遠ざかって前記山部の開放基部に向かって延びると共に前記山部の前記開放基部に隣接して前記板金ストリップの縁に沿って形成された外側フランジと一体であり、第２の側壁は、前記山部の前記頂部から前記第１の側壁よりも更に遠ざかって延びて前記谷部の２つの互いに反対側に位置した側壁のうちの一方を同時に構成しており、前記２つの山部のうちの一方は、第１の方向に沿って前記山部の前記開放基部から前記山部の前記頂部まで垂直に測定して高さＨを有し、前記谷部は、前記第１の方向とは逆の第２の方向に沿って前記２つの山部のうちの前記一方の前記開放基部から前記谷部の底部まで垂直に測定して約０．２Ｈよりも大きい深さを有し、前記谷部の前記底部は、前記谷部の前記２つの互いに反対側の側壁と一体である、構造用ドアビーム。
【請求項２】
前記谷部は、約０．２Ｈ〜約Ｈの深さを有する、請求項１記載の構造用ドアビーム。
【請求項３】
前記谷部は、約０．５Ｈ以上の深さを有する、請求項１又は２記載の構造用ドアビーム。
【請求項４】
前記谷部は、約０．９Ｈ以上の深さを有する、請求項３記載の構造用ドアビーム。
【請求項５】
前記２つの山部のうちの他方は、前記第１の方向に沿って前記山部の前記開放基部から前記頂部まで垂直に測定して同一の高さＨを有する、請求項１〜４のうちいずれか一に記載の構造用ドアビーム。
【請求項６】
前記２つの山部のうちの他方は、前記第１の方向に沿って前記山部の前記開放基部から前記頂部まで垂直に測定してＨよりも小さな異なる高さを有する、請求項１〜４のうちいずれか一に記載の構造用ドアビーム。
【請求項７】
前記２つの山部の各々の前記開放基部は、共通平面内に位置している、請求項１〜６のうちいずれか一に記載の構造用ドアビーム。
【請求項８】
各外側フランジは、前記共通平面内に位置した外方に延びる中間部分及び前記共通平面から外れて位置する上曲がり縁部分を有する、請求項７記載の構造用ドアビーム。
【請求項９】
前記板金ストリップは、高強度鋼から成る、請求項１〜８のうちいずれか一に記載の構造用ドアビーム。
【請求項１０】
前記板金ストリップは、少なくとも６００ＭＰａの引張り強度を有する、請求項１〜９のうちいずれか一に記載の構造用ドアビーム。
【請求項１１】
車両のための構造用ドアビームであって、前記構造用ドアビームを車両ドアに固定する端部取り付けフランジが一体に形成された板金ストリップを有し、前記板金ストリップは、断面で見て、２つの山部及び前記２つの山部相互間に位置した谷部を含む輪郭形状を有し、前記２つの山部の各々は、互いに反対側に位置した側壁、前記互いに反対側に位置した側壁と一体の頂部及び開放基部を有し、前記谷部は、前記２つの山部のうちのいずれか一方の高さの少なくとも約２０％だけ前記２つの山部の各々の外側の前記開放基部の下に延び、前記高さは、前記２つの山部のうちの前記いずれか一方の前記開放基部から前記頂部まで測定される、構造用ドアビーム。
【請求項１２】
前記谷部は、前記２つの山部のいずれか一方の前記高さの約２０％〜約１００％だけ前記２つの山部の各々の前記開放基部の下に延びている、請求項１記載の構造用ドアビーム。
【請求項１３】
前記谷部は、前記２つの山部のいずれか一方の前記高さの少なくとも約５０％だけ前記２つの山部の各々の前記開放基部の下に延びている、請求項１１又は１２記載の構造用ドアビーム。
【請求項１４】
前記谷部は、前記２つの山部のいずれか一方の前記高さの約９０％以下だけ前記２つの山部の各々の前記開放基部の下に延びている、請求項１１〜１３のうちいずれか一に記載の構造用ドアビーム。
【請求項１５】
前記２つの山部は、同一の前記谷部の互いに反対側に配置されている、請求項１１〜１４のうちいずれか一に記載の構造用ドアビーム。
【請求項１６】
前記板金ストリップは、高強度鋼から成る、請求項１１〜１５のうちいずれか一に記載の構造用ドアビーム。
【請求項１７】
前記板金ストリップは、少なくとも６００ＭＰａの引張り強度を有する、請求項１１〜１６のうちいずれか一に記載の構造用ドアビーム。
【請求項１８】
車両のための構造用ドアビームであって、前記構造用ドアビームを車両ドアに固定する端部取り付けフランジが一体に形成された板金ストリップを有し、前記板金ストリップは、異形断面のものであり、前記板金ストリップは、ビード構造体を有し、前記ビード構造体は、前記ビード構造体の長さの少なくとも一部分に沿って長手方向に延びる第１、第２及び第３のビードを含み、前記第１のビードと前記第２のビードは、中間領域によって横方向に互いに隔てられ、外側フランジが各々、前記第１及び第２のビードから外方に遠ざかって横方向に延びており、前記第１のビードは、前記横方向と前記長手方向の両方に垂直な第１の方向に最大高さＨまで延び、前記第３のビードは、前記中間領域内に位置した状態で、前記第１の方向とは逆の第２の方向に少なくとも約０．２Ｈの最大高さまで延びている、構造用ドアビーム。
【請求項１９】
前記第３のビードは、前記第２の方向に約０．２Ｈ〜約Ｈの最大高さまで延びている、請求項１８記載の構造用ドアビーム。
【請求項２０】
前記第３のビードは、前記第２の方向に少なくとも約０．５Ｈの最大高さまで延びている、請求項１８又は１９記載の構造用ドアビーム。
【請求項２１】
前記第３のビードは、前記第２の方向に約０．９Ｈ以下の最大高さまで延びている、請求項２０記載の構造用ドアビーム。
【請求項２２】
前記第１のビードと前記第２のビードと前記第３のビードは、互いに平行である、請求項１８〜２１のうちいずれか一に記載の構造用ドアビーム。
【請求項２３】
共通平面が前記板金ストリップの互いに反対側の側縁部に沿って設けられた前記外側フランジを通り、前記第１の山部及び前記第２の山部の各々の高さは、前記共通平面に対して測定される、請求項１８〜２２のうちいずれか一に記載の構造用ドアビーム。
【請求項２４】
前記第２のビードの高さは、前記第１のビードの高さＨとほぼ同じである、請求項１８〜２３のうちいずれか一に記載の構造用ドアビーム。
【請求項２５】
前記第２のビードの高さは、前記第１のビードの高さＨとは異なり且つこれよりも小さい、請求項１８〜２３のうちいずれか一に記載の構造用ドアビーム。
【請求項２６】
各外側フランジは、前記第１のビード及び前記第２のビードのうちの一方と一体である外方に延びる中間部分と、前記第１の方向に向かって上に曲げられた縁部分とを有する、請求項１８〜２５のうちいずれか一に記載の構造用ドアビーム。
【請求項２７】
前記板金ストリップは、高強度鋼から成る、請求項１８〜２６のうちいずれか一に記載の構造用ドアビーム。
【請求項２８】
前記板金ストリップは、少なくとも６００ＭＰａの引張り強度を有する、請求項１８〜２７のうちいずれか一に記載の構造用ドアビーム。
【請求項２９】
車両のための構造用ドアビームであって、所与の厚さ及び既知の材料組成の中央ウェブによって構成された細長い多チャネル型構造体を有し、前記構造用ドアビームを車両ドアに固定する端部取り付けフランジが前記細長い多チャネル型構造体と一体に形成され、前記細長い多チャネル型構造体は、横方向に互いに隔てられた２つの外側チャネル及び前記２つの外側チャネル相互間に設けられた第３のチャネルを有し、前記２つの外側チャネルのうちの第１のチャンネルは、既知の高さの山部まで絞り加工され、前記第３のチャネルは、前記２つの外側チャネル相互間にトラフを構成し、材料品質及びトラフとピークとの間の距離は、前記所与の厚さ及び材料組成の前記ウェブの場合、１回の常温成形作業で達成できる最大の品質及び距離を超える、構造用ドアビーム。
【請求項３０】
前記２つの外側チャネルの他方は、前記２つの外側チャネルのうちの前記第１のチャネルの前記山部の高さと同一である既知の高さの山部まで絞り加工されている、請求項２９記載の構造用ドアビーム。
【請求項３１】
前記２つの外側チャネルの他方は、前記２つの外側チャネルのうちの前記第１のチャネルの前記山部の高さよりも小さい既知の高さの山部まで絞り加工されている、請求項２９記載の構造用ドアビーム。
【請求項３２】
前記中央ウェブは、高強度鋼から成る、請求項２９〜３１のうちのいずれか一に記載の構造用ドアビーム。
【請求項３３】
前記高強度鋼は、少なくとも６００ＭＰａの引張り強度を有する、請求項３２記載の構造用ドアビーム。
【請求項３４】
前記２つの外側チャネルと前記第３のチャネルは、互いに平行である、請求項２４〜３３のうちのいずれか一に記載の構造用ドアビーム。
【請求項３５】
構造用ドアビームを成形する方法であって、前記方法は、
板金ブランクを第１の成形ステーション内に配置するステップを有し、前記板金ブランクは、第１及び第２の互いに反対側の側部を有し、
最初の成形作業において、中央ビードを前記板金ブランクの前記第１の側部よりも上方の所定高さのところまで絞り加工するステップを有し、前記中央ビードに隣接して位置する板金ブランクの複数の部分は、前記最初の成形作業中、実質的に非成形状態のままであり、
前記板金ブランクを第２の成形ステーションに移送するステップを有し、
２回目の成形作業において、前記中央ビードの各側に１つずつ設けられた２つのビードを前記板金ブランクの非成形部分内で絞り加工するステップを有し、前記２つのビードは、前記板金ブランクの前記第２の側部よりも上方の所定高さのところまで絞り加工される、方法。
【請求項３６】
前記板金ブランクの前記第１の側部の上方の前記所定高さと前記板金ブランクの前記第２の側部の上方の前記所定高さの和は、１回の成形作業を用いて達成できる最大高さよりも大きい、請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
前記最初の成形作業及び前記２回目の成形作業は、常温成形作業である、請求項３５又は３６記載の方法。
【請求項３８】
前記最初の成形作業の実施後に、前記構造用ドアビームの外側縁部分の輪郭を定めるために前記板金ブランクをトリムするステップを有する、請求項３５〜３７のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項３９】
前記板金ブランクの横方向側縁部に沿って外側のトリムされた縁部分に隣接して外側フランジを形成するステップを有する、請求項３８記載の方法。
【請求項４０】
前記板金ブランクは、高強度鋼である、請求項３５〜３９のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項４１】
前記板金ブランクは、少なくとも６００ＭＰａの引張り強度を有する、請求項３５〜３９のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項４２】
前記最初の成形作業及び前記２回目の成形作業は、常温成形作業である、請求項３５〜４１のうちいずれか一に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、構造用ドアビームに関し、特に、自動車のサイドドアに用いられる構造用ドアビームに関する。
【背景技術】
【０００２】
構造用ドアビームは、自動車乗員が側面衝突の際に怪我をしないように保護するような設計になっている。適切な設計では、構造用ドアビームは、自動車の側面衝突の際に加わる力の方向に対して、横方向において高い剛性又は捩り剛性を有することが必要である。一般に、構造用ドアビームは、板金から種々の断面形状に型打ちされ、このような形状としては、ハット（帽子）形又は波形の形態が挙げられる。場合によっては、補強板がビームに溶接されると共に／或いはビーム内の空所にフォーム材料等が詰め込まれる。結果的に得られる構造用ドアビームの剛性又は曲げ剛性が向上するが、この向上に伴って重量が増大すると共に／或いは自動車ドアのコストが高くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
乗員の安全を犠牲にしないで燃料効率に関する最小限の要件を満たすと共に新型自動車の単価を減少させるため、自動車コンポーネントの重量及び／又はコストを減少させる技術的努力が続けられている。したがって、重量及び材料組成が類似した現在入手できる構造用ドアビームと比較して剛性が向上した構造用ドアビームを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様によれば、車両のための構造用ドアビームであって、構造用ドアビームを車両ドアに固定する端部取り付けフランジが一体に形成された板金ストリップを有し、板金ストリップは、断面で見て、２つの山部及び２つの山部相互間に位置した谷部を含む輪郭形状を有し、２つの山部の各々は、頂部及び頂部と一体の２つの反対側に位置した側壁を有し、各山部の第１の側壁は、山部の頂部から遠ざかって山部の開放基部に向かって延びると共に山部の開放基部に隣接して板金ストリップの縁に沿って形成された外側フランジと一体であり、第２の側壁は、山部の頂部から第１の側壁よりも更に遠ざかって延びて谷部の２つの互いに反対側に位置した側壁のうちの一方を同時に構成しており、２つの山部のうちの一方は、第１の方向に沿って山部の開放基部から山部の頂部まで垂直に測定して高さＨを有し、谷部は、第１の方向とは逆の第２の方向に沿って２つの山部のうちの一方の開放基部から谷部の底部まで垂直に測定して約０．２Ｈよりも大きい深さを有し、谷部の底部は、谷部の２つの互いに反対側の側壁と一体であることを特徴とする構造用ドアビームが提供される。
【０００５】
本発明の一態様によれば、車両のための構造用ドアビームであって、構造用ドアビームを車両ドアに固定する端部取り付けフランジが一体に形成された板金ストリップを有し、板金ストリップは、断面で見て、２つの山部及び２つの山部相互間に位置した谷部を含む輪郭形状を有し、２つの山部の各々は、互いに反対側に位置した側壁、互いに反対側に位置した側壁と一体の頂部及び開放基部を有し、谷部は、２つの山部のうちのいずれか一方の高さの少なくとも約２０％だけ２つの山部の各々の外側の開放基部の下に延び、高さは、２つの山部のうちのいずれか一方の開放基部から頂部まで測定されることを特徴とする構造用ドアビームが提供される。
【０００６】
本発明の一態様によれば、車両のための構造用ドアビームであって、構造用ドアビームを車両ドアに固定する端部取り付けフランジが一体に形成された板金ストリップを有し、板金ストリップは、異形断面のものであり、板金ストリップは、ビード構造体を有し、ビード構造体は、ビード構造体の長さの少なくとも一部分に沿って長手方向に延びる第１、第２及び第３のビードを含み、第１のビードと第２のビードは、中間領域によって横方向に互いに隔てられ、外側フランジが各々、第１及び第２のビードから外方に遠ざかって横方向に延びており、第１のビードは、横方向と長手方向の両方に垂直な第１の方向に最大高さＨまで延び、第３のビードは、中間領域内に位置した状態で、第１の方向とは逆の第２の方向に少なくとも約０．２Ｈの最大高さまで延びていることを特徴とする構造用ドアビームが提供される。
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、車両のための構造用ドアビームであって、所与の厚さ及び既知の材料組成の中央ウェブによって構成された細長い多チャネル型構造体を有し、構造用ドアビームを車両ドアに固定する端部取り付けフランジが細長い多チャネル型構造体と一体に形成され、細長い多チャネル型構造体は、横方向に互いに隔てられた２つの外側チャネル及び２つの外側チャネル相互間に設けられた第３のチャネルを有し、２つの外側チャネルのうちの第１のチャンネルは、既知の高さの山部まで絞り加工され、第３のチャネルは、２つの外側チャネル相互間にトラフを構成し、材料品質及びトラフとピークとの間の距離は、所与の厚さ及び材料組成のウェブの場合、１回の常温成形作業で達成できる最大の品質及び距離を超えることを特徴とする構造用ドアビームが提供される。
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、車両のための構造用ドアビームを成形する方法であって、この方法は、板金ブランクを第１の成形ステーション内に配置するステップを有し、板金ブランクは、第１及び第２の互いに反対側の側部と、最初の成形作業において、中央ビードを板金ブランクの第１の側部よりも上方の所定高さのところまで絞り加工するステップとを有し、中央ビードに隣接して位置する板金ブランクの複数の部分は、最初の成形作業中、実質的に非成形状態のままであり、この方法は、板金ブランクを第２の成形ステーションに移送するステップと、２回目の成形作業において、中央ビードの各側に１つずつ設けられた２つのビードを板金ブランクの非成形部分内で絞り加工するステップとを更に有し、２つのビードは、板金ブランクの第２の側部よりも上方の所定高さのところまで絞り加工されることを特徴とする方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態としての車両のための構造用ドアビームの斜視図である。
【図２】図１のＡ‐Ａ線矢視拡大切除図である。
【図３】図１のＡ‐Ａ線矢視拡大断面図である。
【図４】車両のための先行技術の構造用ドアビームの中間部分の拡大断面図である。
【図５】本発明の別の実施形態としての車両のための構造用ドアビームの斜視図である。
【図６】図５のＡ‐Ａ線矢視拡大切除図である。
【図７】図５のＡ‐Ａ線矢視拡大断面図である。
【図８】本発明の実施形態としての方法の単純化された流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、以下の図面を参照して本発明の例示の実施形態について説明する。
【００１１】
以下の説明は、当業者が本発明を構成すると共に利用することができるよう提供されていると共に特定の用途及びその要件との関連で行われている。開示する実施形態の種々の改造例は、当業者には容易に明らかであり、本明細書において開示する一般的原理は、本発明の範囲から逸脱しないで他の実施形態及び他の用途に利用できる。かくして、本発明は、開示した実施形態には限定されるものではなく、本明細書において開示する原理及び特徴と一致した最も広い範囲が与えられるべきである。
【００１２】
図１を参照すると、本発明の実施形態としての車両のための構造用ドアビームの斜視図が示されている。構造用ドアビームは、高強度鋼材料の細長い板金又はシート状金属ストリップ１００から成っている。特定の且つ非限定的な例を挙げると、高強度鋼材料は、少なくとも６００ＭＰａの引張り強度を有する。２つのビード１０２が成形法、例えば常温成形により板金ストリップ１００に型押しされている。図１では、２つのビード１０２は、互いに平行であり且つ構造用ドアビームの同一の第１の側部から突き出ている。オプションとして、２つのビード１０２は、板金ストリップ１００の長さの少なくとも一部分に沿って互いに平行ではない。２つのビード１０２相互間には第３のビード１０４が設けられており、この第３のビードも又、成形法、例えば常温成形により型押しされている。第３のビード１０４は、２つのビード１０２の各々に平行に延びているが、構造用ドアビームの反対側の第２の側部から突き出ている。図１にＡ‐Ａ線に沿って見える肩特徴部１０６が２つのビード１０２の各々と第３のビード１０４との間の移行領域に形成されている。加うるに、外側フランジ１０８が板金ストリップ１００の互いに反対側の端相互間で板金ストリップ１００の側縁に沿って長手方向に延びている。
【００１３】
２つのビード１０２は、板金ストリップ１００の長さの大部分にわたって延びると共に代表的には構造用ドアビームの中央部分内でＡ‐Ａ線の近くのところに板金ストリップの第１の側部に対して最大高さを有する。２つのビード１０２の高さは、一体形成取り付けフランジ１１０に向かって板金ストリップ１００の互いに反対側の端部のところで減少している。一体形成取り付けフランジ１１０は、構造用ドアビームを車両ドアに固定するためのものである。同様に、第３のビード１０４は、板金ストリップ１００の長さの大部分にわたって延びると共に代表的には構造用ドアビームの中央部分内でＡ‐Ａ線の近くのところに板金ストリップの第２の側部に対して最大高さを有する。第３のビード１０４の高さも又、一体形成取り付けフランジ１１０に向かって板金ストリップ１００の互いに反対側の端部のところで減少している。
【００１４】
次に図２を参照すると、図１のＡ‐Ａ線矢視拡大切除図が示されている。縁フランジ１０８は、図２でより明確に示されており、これら縁フランジは、外方に延びる中間部分１０８ａ及び上曲がり縁部分１０８ｂを有している。中間部分１０８ａは両方とも、ほぼ共通平面内に位置し、上曲がり縁部分１０８ｂは、この共通平面から外れて隆起している。オプションとして、外側フランジ１０８の上曲がり縁部分１０８ｂは省かれる。
【００１５】
次に図３を参照すると、図１のＡ‐Ａ線矢視拡大断面図が示されている。板金ストリップ１００の２つのビード１０２は各々、頂部３００、第１の側壁３０２及び第２の側壁３０４を有している。第１の側壁３０２及び第２の側壁３０４は、頂部３００と一体である。第１の側壁３０２は、頂部３００から遠ざかって開放基部３０６に向かって延びていて、この第１の側壁は、外側フランジ１０８の中間部分１０８ａと一体である。第２の側壁３０４は、頂部３００から遠ざかって第１の側壁３０２よりも更に遠くまで延びていて、谷形の第３のビード１０４の２つの互いに反対側の側壁のうちの一方を同時に構成している。したがって、第２の側壁３０４は、谷形の第３のビード１０４の底部３０８と一体である。
【００１６】
２つのビード１０２の各々の開放基部３０６は、ほぼ上述の共通平面内に位置し、この共通平面は、図３の断面図では破線３１２を用いて表されている。２つのビード１０２の各々は、開放基部３０６から頂部３００まで測定してほぼＨ1の高さを有する。第３のビード１０４は、２つのビード１０２のうちのいずれか一方の開放基部３０６から底部３０８まで測定して高さＨ2を有している。２つのビード１０２及び第３のビード１０４は、板金ストリップ１００の互いに反対側から突き出ているので、頂部３００と底部３０８との間で垂直に測定した山部と谷部との間の距離は、Ｈ1＋Ｈ2である。
【００１７】
次に図４を参照すると、車両のための先行技術の構造用ドアビームの中間部分の拡大断面図が示されている。図４は、全体として平面状の中間領域４０２によって隔てられた２つの横方向に間隔を置いて位置するビード４００を構成する中央ウェブを有する一般的な「２ハット（帽子）」形態を示している。外側フランジ４０４が典型的には、２つの横方向に間隔を置いて位置したビード４００と一体に形成されていて、これら外側フランジは、ビードの側縁に沿って延びている。断面図では、中間領域４０２及び外側フランジ４０４は、ほぼ共通平面内に位置している。２つの横方向に間隔を置いて位置するビードの各々の高さは、約Ｈ3である。
【００１８】
次に図３及び図４を参照すると、代表的には、常温成形プロセスで形成されたビードの高さは、高強度鋼に関しては、約３２ｍｍの最大値に制限される。この最大値を超えると、亀裂が高強度鋼材料中に生じることが知られている。完成品に亀裂が入っていると、製品の「材料品質」が低下する。したがって、先行技術の構造用ドアビームは、「材料品質」が亀裂の発生に起因して低下する前においては、約Ｈ3＝３２ｍｍの最大高さに制限される。他方、本発明の一実施形態としての図３の構造用ドアビームは、亀裂の発生を回避することにより「材料品質」を維持しながら約Ｈ1＋Ｈ2＝６４ｍｍの最大高さを達成する。高さのこの増大は、最初の又は１回目の常温成形作業で第３のビード１０４を形成し、次の又は２回目の常温成形作業で２つの互いに平行なビード１０２を形成した結果である。オプションとして、Ｈ1及び／又はＨ2は、最大値である３２ｍｍよりも小さい。当然のことながら、上述の数値に関する例は、本発明の良好な理解を容易にするために例示目的で提供されているに過ぎない。種々の材料組成及び／又は厚さは、種々の最大ビード高さの制限を受ける場合がある。
【００１９】
図１の構造用ドアビームは、先行技術の「２ハット」形ビームと比較して、三点曲げ試験において向上した性能を実証している。性能の向上は、ビードの数の増大だけでなく山部と谷部との間の距離の増大に起因していると考えられる。表１は、「２ハット」形ビーム並びに図１のビームに基づいて行った三点曲げ試験で得られたデータを掲載している。
【００２０】
表１：三点曲げ試験データ
2013512139.tif 000003
【００２１】
表１は、先行技術の２ビードバージョンと比較して３ビード構造用ドアビームについて約４５％だけ最大力が増大したことを示している。加うるに、ビームの２００ｍｍ変形の場合に測定された最大エネルギーは、先行技術の２ビードバージョンと比較して３ビード構造用ドアビームに関して約２５％高い。試験したビードの各々について同一の高強度鋼材料が用いられ、３ビード構造用ドアビームの重量は、２ビード先行技術バージョンの重量よりも約６％大きい。表１に提供されているデータの示すところによれば、部品の重量の増加を最小にしただけで著しい性能の向上結果が達成されている。これとは逆に、厚さ１．３ｍｍ、重量約２５４２ｇの３ビード構造用ドアビームは、重量２７７２ｇの２ビード構造用ドアビームと同じ性能（１５．００ｋＮ）をもたらしている。したがって、実質的に同一の性能が得られるが、コンポーネント重量が約８％減少している。
【００２２】
一般に、３ビードの高さを増大させると、その結果として、先行技術の「２ハット」形ビームと比較して、ビームを非弾性的に変形させるのに必要な最大力とビームが吸収する最大エネルギーの両面において構造用ドアビームの性能が向上している。したがって、許容可能な値の範囲内において第３のビードの高さに応じて所定の性能の向上を達成することができる。
【００２３】
図５を参照すると、本発明の別の実施形態としての車両のための構造用ドアビームの斜視図が示されている。構造用ドアビームは、高強度鋼材料の細長い板金又はシート状金属ストリップ５００から成っている。特定の且つ非限定的な例を挙げると、高強度鋼材料は、少なくとも６００ＭＰａの引張り強度を有する。２つのビード５０２が成形法、例えば常温成形により板金ストリップ５００に型押しされている。図１では、２つのビード５０２は、互いに平行であり且つ構造用ドアビームの同一の第１の側部から突き出ている。オプションとして、２つのビード５０２は、板金ストリップ５００の長さの少なくとも一部分に沿って互いに平行ではない。２つのビード５０２相互間には第３のビード５０４が設けられており、この第３のビードも又、成形法、例えば常温成形により型押しされている。第３のビード５０４は、２つのビード５０２の各々に平行に延びているが、構造用ドアビームの反対側の第２の側部から突き出ている。加うるに、外側フランジ５０６が板金ストリップ５００の互いに反対側の端相互間で板金ストリップ５００の側縁に沿って長手方向に延びている。
【００２４】
２つのビード５０２は、板金ストリップ５００の長さの大部分にわたって延びると共に構造用ドアビームの中央部分内でＡ‐Ａ線の近くのところに板金ストリップの第１の側部に対して最大高さを有する。２つのビード５０２の高さは、一体形成取り付けフランジ５０８に向かって板金ストリップ５００の互いに反対側の端部のところで減少している。一体形成取り付けフランジ５０８は、構造用ドアビームを車両ドアに固定するためのものである。同様に、第３のビード５０４は、板金ストリップ５００の長さの大部分にわたって延びると共に代表的には構造用ドアビームの中央部分内でＡ‐Ａ線の近くのところに板金ストリップの第２の側部に対して最大高さを有する。第３のビード５０４の高さも又、一体形成取り付けフランジ５０８に向かって板金ストリップ５００の互いに反対側の端部のところで減少している。
【００２５】
次に図６を参照すると、図５のＡ‐Ａ線矢視拡大切除図が示されている。縁フランジ５０６は、図２でより明確に示されており、これら縁フランジは、外方に延びる中間部分５０６ａ及び上曲がり縁部分５０６ｂを有している。中間部分５０６ａは両方とも、ほぼ共通平面内に位置し、上曲がり縁部分５０６ｂは、この共通平面から外れて隆起している。オプションとして、外側フランジ５０６の上曲がり縁部分５０６ｂは省かれる。
【００２６】
次に図７を参照すると、図５のＡ‐Ａ線矢視拡大断面図が示されている。板金ストリップ５００の２つのビード５０２は各々、頂部７００、第１の側壁７０２及び第２の側壁７０４を有している。第１の側壁７０２及び第２の側壁７０４は、頂部７００と一体である。第１の側壁７０２は、頂部７００から遠ざかって開放基部７０６に向かって延びていて、この第１の側壁は、外側フランジ５０６の中間部分５０６ａと一体である。第２の側壁７０４は、頂部７００から遠ざかって第１の側壁７０２よりも更に遠くまで延びていて、谷形の第３のビード５０４の２つの互いに反対側の側壁のうちの一方を同時に構成している。したがって、第２の側壁７０４は、谷形の第３のビード５０４の底部７０８と一体である。しかしながら、図１〜図３に示されている板金ストリップ１００とは異なり、図５〜図７に示されている板金ストリップ５００は、２つのビード５０２の各々と第３のビード５０４との間の移行領域に肩特徴部を備えていない。
【００２７】
２つのビード５０２の各々の開放基部７０６は、ほぼ上述の共通平面内に位置し、この共通平面は、図７の断面図では破線３１０を用いて表されている。２つのビード５０２の各々は、開放基部７０６から頂部７００まで測定してほぼＨ1の高さを有する。第３のビード５０４は、２つのビード５０２のうちのいずれか一方の開放基部７０６から底部７０８まで測定して高さＨ2を有している。２つのビード５０２及び第３のビード５０４は、板金ストリップ５００の互いに反対側から突き出ているので、頂部７００と底部７０８との間で垂直に測定した山部と谷部との間の距離は、Ｈ1＋Ｈ2である。
【００２８】
次に図７及び図４を参照すると、代表的には、常温成形プロセスで形成されたビードの高さは、高強度鋼に関しては、約３２ｍｍの最大値に制限される。この最大値を超えると、亀裂が高強度鋼材料中に生じることが知られている。完成品に亀裂が入っていると、製品の「材料品質」が低下する。したがって、先行技術の構造用ドアビームは、「材料品質」が亀裂の発生に起因して低下する前においては、約Ｈ3＝３２ｍｍの最大高さに制限される。他方、本発明の一実施形態としての図７の構造用ドアビームは、亀裂の発生を回避することにより「材料品質」を維持しながら約Ｈ1＋Ｈ2＝６４ｍｍの最大高さを達成する。高さのこの増大は、１回目の常温成形作業で第３のビード５０４を形成し、２回目の常温成形作業で２つの互いに平行なビード５０２を形成した結果である。オプションとして、Ｈ1及び／又はＨ2は、最大値である３２ｍｍよりも小さい。当然のことながら、上述の数値に関する例は、本発明の良好な理解を容易にするために例示目的で提供されているに過ぎない。種々の材料組成及び／又は厚さは、種々の最大ビード高さの制限を受ける場合がある。
【００２９】
次に図８を参照すると、本発明の実施形態としての方法の単純化された流れ図が示されている。ステップ８００において、平べったいブランク、例えば引張り強度が少なくとも６００ＭＰａの高強度鋼のシート又は板材を第１の成形ステーション内に配置する。最初の又は１回目の成形作業８０２、例えば常温成形作業において、中央のビードを一方向において所定深さまで絞り加工し、中央ビードに隣接して位置する平べったいブランクの部分は、実質的に非成形状態のままである。部分的に成形されたブランクを切断作業でトリムして最終製品に外側トリムの輪郭を定める。ステップ８０４において、トリムされ部分的に成形されたブランクを第２の成形ステーションに移送する。次の又は２回目の成形作業８０６、例えば常温成形作業では、中央ビードをフォームパンチ（formpunch）上に保持して既に成形されたビードがその形状を失わないようにする。２つの追加のビードを２回目の成形作業８０６において形成し、１つのビードは、中央ビードの各側で実質的に非成形領域内に位置し、２つの追加のビードは、中央ビードの方向とは逆の方向に成形される。図８の方法に従って成形された構造用ドアビームは、製品のトリムされた各側縁に沿って長手方向に延びる外側フランジを有する。オプションとして、外側フランジを上に曲げて製品の側縁に沿って実質的に半円形のトラフ形フランジを形成する。この場合、トラフ形フランジのアールは、高強度鋼材料が急な角度に合わせて曲げられたときに結果として生じる場合のある亀裂を生じさせないほど十分大きく作られる。
【００３０】
図１〜図３及び図５〜図７を参照して説明した形態は、本発明の実施形態としての構造用ドアビームを成形するために使用できる適当な輪郭形状を示す目的で特定の且つ非限定的な実施例として提供されている。一般に、図３及び図７を参照すると、Ｈ2の値は、約０．２Ｈ1よりも大きい。例えば、Ｈ2は、約０．２Ｈ1から約Ｈ1までの範囲内にある。現時点においては、特にＨ2が約０．５Ｈ1から約０．９Ｈ1の範囲にある場合に相当な性能の向上が得られると考えられる。ビード１０２，５０２の頂部又はビード１０４，５０４の底部は、先の図では僅かに平べったくされた状態で示されている。オプションとして、ビード頂部及び底部は、より半円形の輪郭形状を備えている。特に、急な角度が回避され、曲率半径は、板金ストリップ１００又は５００に亀裂が生じるのを回避するのに十分大きく選択されている。さらに、オプションとして、２つのビード１０２，５０２の高さは、互いに異なっている。この場合、最も大きな高さを備えたビードは、Ｈ1の値を定める。オプションとして、２つのビード１０２又は２つのビード５０２は、互いにほぼ平行であり、用いられる成形プロセスの許容誤差の範囲内にある。変形例として、２つのビード１０２又は２つのビード５０２は、これらの長さの少なくとも一部分にわたって相互に平行な状態から外れる。さらに、オプションとして、外側フランジ１０８又は５０６の中間部分は、共通平面内に位置しない。この場合、ビード１０２又はビード５０２の開放基部も又、共通平面内に位置しない。「上方にずらされた」ビード１０２又は５０２の頂部まで垂直に測定した最大山部と谷部との間の距離は、１回の常温成形作業を用いて達成できる最大高さの約２倍以下に制限される。さらに、構造用ドアビームは、種々の車両のドア内に設置可能であるようにするために、オプションとして長手方向に湾曲し又は上述の断面輪郭形状に実質的に影響を及ぼさないで幾何学的形状が改変される。
【００３１】
本発明の種々の実施形態を常温成形法との関連で説明したが、このような常温成形法では、種々の特徴部は、２回以上の成形作業で板金ブランクに型押しされる。当然のことながら、図１〜図３又は図５〜図７を参照して説明した構造用ドアビームは、当業者には容易に明らかであるように、常温成形以外の方法を用いて製作できる。
【００３２】
本発明の範囲から逸脱することなく他の極めて多くの実施形態を想到することができる。
【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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【国際調査報告】
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