(57)【要約】  本体（２）はその長尺長手方向の両端部側にそれぞれ形成されるドア取付け部と、これらのドア取付け部の間に配置される曲げ変形発生部（３）とを有し、曲げ変形発生部（３）は、溝底部（４）と２つの稜線部（５ａ，５ｂ）と２つの縦壁部（６ａ，６ｂ）と２つの曲線部（７ａ，７ｂ）と２つのフランジ（８ａ，８ｂ）とを有する。溝底部（４）の一部に、ドアインパクトビーム（１）に作用する衝撃荷重（Ｆ）に対向するように、曲げ変形発生部（３）の断面形状の外側へ曲面を有する形状で突出して、本体（２）の長手方向へ向けて形成されるビード（１３）を具備する。
2016001966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の成形体である長尺の本体を含んで構成され、前記本体はその長尺長手方向の両端部側にそれぞれ形成されるドア取付け部と、これらのドア取付け部の間に配置される曲げ変形発生部とを有し、前記曲げ変形発生部は、溝底部と該溝底部に連続する２つの稜線部と該２つの稜線部にそれぞれ連続する２つの縦壁部と該２つの縦壁部にそれぞれ連続する２つの曲線部と該２つの曲線部にそれぞれ連続する２つのフランジとを有するドアインパクトビームであって、
前記溝底部の一部に、当該ドアインパクトビームに作用する衝撃荷重に対向するように、前記曲げ変形発生部の断面形状の外側へ曲面を有する形状で突出して、前記本体の長手方向へ向けて形成されるビードを具備することを特徴とするドアインパクトビーム。
【請求項２】
前記曲げ変形発生部は、ハット高さ５０ｍｍ以下であるハット形の開断面形状を有すると共に、前記溝底部の断面周長が１０ｍｍ≦Ｌ≦３５ｍｍであり、
前記ビードは下記（１）式及び（２）式の関係を満足する請求項１に記載のドアインパクトビーム。
１ｍｍ＜ｄｈ≦７ｍｍ                          ・・・・・（１）
０．１≦ｄｈ／Ｌ                              ・・・・・（２）
ここに、上記（１）式及び（２）式における符号Ｌは溝底部の断面周長であり、符号ｄｈは前記ビードの前記溝底部の平面からの高さである。
【請求項３】
前記２つのフランジに裏板が接合されたことを特徴とする請求項１に記載のドアインパクトビーム。
【請求項４】
前記曲げ変形発生部は、ハット高さ５０ｍｍ以下であるハット形の断面における前記２つのフランジに裏板が接合されて閉断面形状を有すると共に、前記溝底部の断面周長が１０ｍｍ≦Ｌ≦５０ｍｍであり、
前記ビードは下記（３）式及び（４）式の関係を満足する請求項１に記載のドアインパクトビーム。
１ｍｍ＜ｄｈ≦７ｍｍ                          ・・・・・（３）
０．１≦ｄｈ／Ｌ                              ・・・・・（４）
ここに、上記（３）式及び（４）式における符号Ｌは溝底部の断面周長であり、符号ｄｈは前記ビードの前記溝底部の平面からの高さである。
【請求項５】
前記ビードは前記曲げ変形発生部の長手方向の中央部付近にて、少なくともその全長の５％以上に亘る領域に形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の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、自動車のドアの内部に配置されるドアインパクトビームに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のドアは、外観を創出するアウターパネルとドアの骨組みを成して強度を主に維持するインナーパネルとを、例えばヘム加工（１８０°曲げ加工）により組み立てることにより構成される。アウターパネルとインナーパネルとの間にはドアロック機構、ドアガラス及びウインドウレギュレータ等のドア構成部品が収容される。【０００３】
近年の自動車には、側面衝突時の安全性向上を図るため、自動車前後方向へ向けてその両端を固定して配置される長尺の補強部材であるドアインパクトビームを、アウターパネルとインナーパネルとの間に備えることが多い。ドアインパクトビームは、例えば丸パイプ等を素材とする閉断面型と、例えば溝形の横断面を有する開断面型とに大別され、いずれのタイプのドアインパクトビームも側面衝突による衝撃荷重を負荷されると、衝撃荷重入力位置を作用点とする三点曲げ変形を生じることにより衝撃エネルギーを吸収する。【０００４】
このようにドアインパクトビームは、アウターパネルとインナーパネルとの間の狭い空間に上述の各種のドア構成部品の干渉を避けて配置される必要があるため、小断面で効率よく衝突エネルギーを吸収することが求められる。このようなドアインパクトビームに関しては、これまでにも様々な提案が行われている。【０００５】
特許文献１には溝底部と、この溝底部に連続する２つの稜線部と、これら２つの稜線部にそれぞれ連続する２つの縦壁部と、これら２つの縦壁部にそれぞれ連続する２つの曲線部と、これら２つの曲線部にそれぞれ連続する２つのフランジとを有するハット形の開断面形状を有する薄鋼板製のドアインパクトビームにおいて、一方の縦壁部の一部〜一方の稜線部〜溝底部〜他方の稜線部〜他方の縦壁部の一部に補強板を配置して、溝底部の平面〜稜線部間を部分的に強化することによって、衝突時のハット形の開断面形状の断面崩れを抑制することにより、衝突エネルギーの吸収性能を向上させる発明が開示される。【０００６】
特許文献２には、実質的にＵ字形の開断面形状を有する薄鋼板製のドアインパクトビームにおいて、Ｕ字形の頂部に内部へ向けて凸となるビードを形成することにより、衝撃エネルギーの吸収性能を高めながら破断のおそれを低減する発明が開示される。【０００７】
なお、特許文献３には、自動車のセンターピラーに関するものであるが、樹脂製のアウターパネルに対する補強材として配置されるリインフォースの頂部平面に曲げ変形促進ビードと補助ビードを設けた発明が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１９６４８８号公報
【特許文献２】特開２００８−２８４９３４号公報
【特許文献３】特開２００５−１６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１により開示された発明では、衝突時のハット形の開断面形状において、溝底部の中央部が不連続なため断面崩れが発生し、この断面崩れによる荷重低下が生じてしまい、衝突エネルギーの吸収性能が低下し易い。【００１０】
また、特許文献２により開示された発明では、Ｕ字形の頂部に内部へ向けて凸となるビードを形成するために衝撃荷重の負荷により発生する歪みが分散されて撓みは抑制されると考えられるものの、Ｕ字形の頂部に内部へ向けて凸となるビードを形成するためにＵ字形の頂部が波打った不連続な形状となる。これにより衝撃エネルギーの負荷時にＵ字形の頂部が撓み易くなり、Ｕ字の頂部の角部（稜線相当部）に歪みが集中し易くなる。このため特に伸びが小さい材料（例えば引張強度が７８０ＭＰａ以上の高張力鋼板）によりドアインパクトビームを構成すると、衝撃エネルギーの負荷による破断が生じる可能性があり、所望の衝突エネルギー吸収性能を得られない等の問題がある。【００１１】
更に、特許文献３により開示された発明では、補助ビードは曲げ変形促進ビードへの荷重伝達機能を有するに過ぎず、衝突エネルギー吸収性能には直接的には関与しない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、衝撃荷重を負荷されたハット形の開断面形状を有する本体を備えるドアインパクトビームに曲げによる変形が進行すると、開断面形状の断面の崩れにより衝突荷重の低下が生じると共に、変形が局所化することにより破断の危険性が高まると考え、断面の崩れに対する抵抗性が高いと共に変形を分散できる断面形状を得るべく鋭意検討した結果、典型的にはハット形の断面形状を有する薄鋼板製の成形体からなる本体を有するドアインパクトビームにおいて、本体の溝底部の一部に、その断面形状の外側へ曲面を有して突出する形状のビードを長手方向へ向けて形成することにより、上記課題を解決できることを知見し、更に検討を重ねて本発明を完成した。【００１３】
本発明は、以下に列記の通りである。
（１）金属板の成形体である長尺の本体を含んで構成され、前記本体はその長尺長手方向の両端部側にそれぞれ形成されるドア取付け部と、これらのドア取付け部の間に配置される曲げ変形発生部とを有し、前記曲げ変形発生部は、溝底部と該溝底部に連続する２つの稜線部と該２つの稜線部にそれぞれ連続する２つの縦壁部と該２つの縦壁部にそれぞれ連続する２つの曲線部と該２つの曲線部にそれぞれ連続する２つのフランジとを有するドアインパクトビームであって、前記溝底部の一部に、当該ドアインパクトビームに作用する衝撃荷重に対向するように、前記曲げ変形発生部の断面形状の外側へ曲面を有する形状で突出して、前記本体の長手方向へ向けて形成されるビードを具備することを特徴とするドアインパクトビーム。【００１４】
（２）前記曲げ変形発生部は、ハット高さ５０ｍｍ以下であるハット形の開断面形状を有すると共に、前記溝底部の断面周長が１０ｍｍ≦Ｌ≦３５ｍｍであり、
前記ビードは下記（１）式及び（２）式の関係を満足する（１）に記載のドアインパクトビーム。
１ｍｍ＜ｄｈ≦７ｍｍ                          ・・・・・（１）
０．１≦ｄｈ／Ｌ                              ・・・・・（２）
ここに、上記（１）式及び（２）式における符号Ｌは溝底部の断面周長であり、符号ｄｈは前記ビードの前記溝底部の平面からの高さである。【００１５】
（３）前記２つのフランジに裏板が接合されたことを特徴とする（１）に記載のドアインパクトビーム。
（４）前記曲げ変形発生部は、ハット高さ５０ｍｍ以下であるハット形の断面における前記２つのフランジに裏板が接合されて閉断面形状を有すると共に、前記溝底部の断面周長が１０ｍｍ≦Ｌ≦５０ｍｍであり、
前記ビードは下記（３）式及び（４）式の関係を満足する（１）に記載のドアインパクトビーム。
１ｍｍ＜ｄｈ≦７ｍｍ                          ・・・・・（３）
０．１≦ｄｈ／Ｌ                              ・・・・・（４）
ここに、上記（３）式及び（４）式における符号Ｌは溝底部の断面周長であり、符号ｄｈは前記ビードの前記溝底部の平面からの高さである。【００１６】
（５）前記ビードは前記曲げ変形発生部の長手方向の中央部付近にて、少なくともその全長の５％以上に亘る領域に形成されることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載のドアインパクトビーム。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、所定の断面形状を有する薄鋼板製の成形体からなると共に、衝突時における断面形状の崩れに起因した荷重低下及び破断を抑制して効率良く衝突エネルギーを吸収することができるドアインパクトビームが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係るドアインパクトビームの一例の横断面形状を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｄ）は、ビードの形状例を模式的に示す断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、溝底部にビードを形成しない従来例のドアインパクトビームの断面形状を模式的に示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａのドアインパクトビームの三点曲げの解析結果を示す説明図であり、図３Ｂ（ａ）〜（ｇ）は曲げ変形のストロークが０ｍｍ，２４ｍｍ，４５ｍｍ，６０ｍｍ，７８ｍｍ，９９ｍｍ，１２０ｍｍにおける断面の崩れの状況を示すそれぞれ斜視図及び断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、溝底部にビードを形成した本発明の第１の実施形態に係るドアインパクトビームの断面形状を模式的に示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａのドアインパクトビームの三点曲げの解析結果を示す説明図であり、図４Ｂ（ａ）〜（ｇ）は曲げ変形のストロークが０ｍｍ，２４ｍｍ，４５ｍｍ，６０ｍｍ，７８ｍｍ，９９ｍｍ，１２０ｍｍにおける断面の崩れの状況を示すそれぞれ斜視図及び断面図である。
【図５】図５は、ドアインパクトビームに対して行った三点曲げ試験の解析条件を示す説明図である。
【図６】図６は、本発明で解析した各種のドアインパクトビームの断面形状を示す図である。
【図７】図７は、本発明で解析した各種のドアインパクトビームにおける変形時の変位量と荷重との関係を示す図である。
【図８】図８は、本発明で解析した各種のドアインパクトビームにおける従来例のドアインパクトビームを１としたときの単位質量当りの衝突吸収エネルギー比を示す図である。
【図９】図９は、ウェブ面幅が１０，１２，１４，１８，２２，２６，３０ｍｍそれぞれの場合におけるビード高さとエネルギー比の関係を示す図である。
【図１０】図１０は、ビード高さと断面周長の比とビードを形成しない従来例のドアインパクトビームを１としたときの衝突吸収エネルギー比の関係を示す図である。
【図１１】図１１は、断面周長を１０〜４０ｍｍで変更したときにおける断面周長と衝突吸収エネルギー比との関係等ついて本発明（ビード有）及び従来例（ビード無）を併記して示す図である。
【図１２】図１２は、ウェブ面幅が１０，１２，１４，１８，２２ｍｍである場合にビード高さを１，３，５，７ｍｍの４水準で変更して、ビード高さとビードを形成しない従来例のドアインパクトビームを１としたときの衝突吸収エネルギー比との関係を示す図である。
【図１３】図１３は、ウェブ面幅が１０，１２，１４，１８，２２ｍｍである場合にビード高さと断面周長の比と、ビードを形成しない従来例のドアインパクトビームを１としたときの衝突吸収エネルギー比との関係を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の第２の実施形態に係るドアインパクトビームの横断面形状を示す断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の第２の実施形態に係るドアインパクトビームにおける三点曲げの解析結果を示す説明図であり、図１５（ａ）〜（ｇ）はその三点曲げ試験の曲げ変形のストロークが０ｍｍ，２４ｍｍ，４５ｍｍ，６０ｍｍ，７８ｍｍ，９９ｍｍ，１２０ｍｍにおける断面の崩れの状況を示すそれぞれ斜視図及び断面図である。
【図１６】図１６は、本発明の第２の実施形態に対する比較例に係るドアインパクトビームにおける三点曲げの解析結果を示す説明図であり、図１６（ａ）〜（ｇ）はその三点曲げ試験の曲げ変形のストロークが０ｍｍ，２４ｍｍ，４５ｍｍ，６０ｍｍ，７８ｍｍ，９９ｍｍ，１２０ｍｍにおける断面の崩れの状況を示すそれぞれ斜視図及び断面図である。
【図１７】図１７は、ウェブ面幅が１０，１２，１４，１８，２２，２６，３０，４０，５０ｍｍそれぞれの場合におけるビード高さと衝突吸収エネルギー比の関係を示す図である。
【図１８】図１８は、ビード高さと断面周長の比とビードを形成しない比較例のドアインパクトビームを１としたときの衝突吸収エネルギー比の関係を示す図である。
【図１９】図１９は、ウェブ面幅が１０，１２，１４，１８，２２，２６，３０，４０，５０ｍｍである場合にビード高さを１，３，５，７ｍｍの４水準で変更して、ビード高さとビードを形成しない比較例のドアインパクトビームを１としたときの衝突吸収エネルギー比との関係を示す図である。
【図２０】図２０は、ウェブ面幅が１０，１２，１４，１８，２２，２６，３０，４０，５０ｍｍである場合にビード高さと断面周長の比と、ビードを形成しない比較例のドアインパクトビームを１としたときの衝突吸収エネルギー比との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明によるドアインパクトビームの好適な実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るドアインパクトビーム１の一例の横断面形状を示す断面図である。なお、本例においてもドアインパクトビーム１は、自動車ドアを構成するアウターパネル及びインナーパネル間に自動車前後方向に沿ってその前後両端を固定して配置される長尺の補強部材として構成される。
【００２０】
ドアインパクトビーム１は本体２により構成される。本体２は、図１の紙面と直交する方向へ延びる長尺の外形を有する。本体２は、金属板（以降の説明では鋼板である場合を例にとるが、鋼板以外の金属板でも同様に適用される。）の成形体である。成形方法としては、通常の冷間でのプレス成形やロールフォーミングが例示されるが、ホットスタンプ等の熱間での成形であってもよい。
また、ドアインパクトビーム１の本体２を構成する鋼板の板厚は、１．４〜２．３ｍｍ程度であることが例示され、この鋼板の強度は、本体２の小型化や軽量化を図るために７８０ＭＰａ以上であることが望ましく、９８０ＭＰａ以上であることが更に望ましく、１１８０ＭＰａ以上であることが最も望ましい。
【００２１】
本体２は、長手方向へ２つのドア取付け部（図示しない）と曲げ変形発生部３とを有する。２つのドア取付け部は、本体２の長手方向（図１の紙面と直交する方向）の両端部側にそれぞれ形成される。２つのドア取付け部は、ドアインナーパネルにおける所定の取付け位置へ適宜手段（例えばボルト及びナットを用いる締結等）により固定するための部分であり、ドアインナーパネルにおける自動車前後方向の前端側及び後端側の所定の位置に固定される。
曲げ変形発生部３は、これら２つのドア取付け部の間に配置される。即ち図１は、曲げ変形発生部３における本体２の横断面形状を示す。なお、２つのドア取付け部の横断面形状は、ドアインナーパネルにおける所定の取付け位置へ確実に取り付けることができる形状であればよく、特定の形状には制限されない。
【００２２】
曲げ変形発生部３は、溝底部４と２つの稜線部５ａ，５ｂと２つの縦壁部６ａ，６ｂと２つの曲線部７ａ，７ｂと２つのフランジ８ａ，８ｂとを有する。
溝底部４は、後述するビード１３を除いて、Ｒ止まり９ａ，９ｂ間に平面状に形成される。
２つの稜線部５ａ，５ｂはそれぞれ、Ｒ止まり９ａ，９ｂを介して、溝底部４に連続して曲面状に形成される。
２つの縦壁部６ａ，６ｂはそれぞれ、Ｒ止まり１０ａ，１０ｂを介して、２つの対応する稜線部５ａ，５ｂに連続して平面状に形成される。
２つの曲線部７ａ，７ｂはそれぞれ、Ｒ止まり１１ａ，１１ｂを介して、２つの対応する縦壁部６ａ，６ｂに連続して曲面状に形成される。
更に２つのフランジ８ａ，８ｂはそれぞれ、Ｒ止まり１２ａ，１２ｂを介して、２つの対応する曲線部７ａ，７ｂに連続して平面状に形成される。
【００２３】
このように本体２における曲げ変形発生部３は、溝底部４と２つの稜線部５ａ，５ｂと２つの縦壁部６ａ，６ｂと２つの曲線部７ａ，７ｂと２つのフランジ８ａ，８ｂとにより構成されるハット形の断面形状を有する。本実施形態において本体２は典型的には開断面形状を有するが、本発明はこの場合にのみ限定されず、即ち後述するように閉断面形状の場合も含まれる。
【００２４】
ドアインパクトビーム１は溝底部４の一部に、本体２の長手方向へ向けて形成されるビード１３を備える。ビード１３は、溝底部４の両端であるＲ止まり９ａ，９ｂ間の中央位置に形成されることが望ましいが、中央位置に限定されるものではなく、Ｒ止まり９ａ，９ｂ間の適宜位置に形成されていればよい。また、ビード１３は、曲げ変形発生部３の長手方向の略全長に形成されることが望ましい。なお、ビード１３は、曲げ変形発生部３の長手方向の全長領域に限定されるものではなく、最も典型的には例えば曲げ変形発生部３の長手方向の中央部付近にて、その全長の５％以上に亘る領域に形成されていればよい。つまりビード１３が、曲げ変形発生部３の全長の少なくも５％程度の長さを持つことで、必要且つ十分な衝突エネルギー吸収性能を実現することができる。更にドアインナーパネルにおける所定の取付け位置への取付けを阻害しなければ、ビード１３は、ドア取付け部にも形成されていてもよい。
【００２５】
図１に示すようにビード１３は、曲げ変形発生部３における開断面形状の外側へ、即ちドアインパクトビーム１に作用する衝撃荷重Ｆに対向するように、曲面を有する形状で突出して形成される。ここで、「曲面を有する形状」とは、曲面のみにより構成される形状や、曲面と平面との組み合わせにより構成される形状を含む。
【００２６】
図２（ａ）〜図２（ｄ）は、ビード１３の形状例を模式的に示す断面図である。なお、図２（ａ）〜図２（ｄ）におけるビード１３を示す実線は溝底部４の板厚中心位置を示し、これらの実線の上に付した黒丸印はＲ止まりを示し、各部に対して付した寸法数値の単位はｍｍである。
図２（ａ）及び図２（ｂ）はそれぞれ、ビード１３が第１の曲面１３ａ、第２の曲面１３ｂ及び第３の曲面１３ｃにより構成される場合を示す。また、図２(ｃ)及び図２（ｄ）はそれぞれ、ビード１３が第１の曲面１３ａ、第１の平面１３ｄ、第２の曲面１３ｂ、第２の平面１３ｅ及び第３の曲面１３ｃにより構成される場合を示す。
【００２７】
ビード１３は、特定の製法により形成されるものには制限されないが、衝突時における断面形状の崩れに起因した荷重低下及び破断を抑制して効率良く衝突エネルギーを吸収するためには、エンボス成形されたリブ状の突起である、所謂、構造ビードであることが望ましい。
【００２８】
ドアインパクトビーム１は図１中の白抜き矢印で示すように、溝底部４におけるビード１３に衝撃荷重Ｆが入力されるように、即ちドアインパクトビーム１の本体２における溝底部４がドアウターパネル側に位置すると共に、２つのフランジ８ａ，８ｂがドアインナーパネル側に位置するように、ドアアウターパネルとドアインナーパネルとの間の所定の位置に配置される。
このように本体２の溝底部４にビード１３を配置することにより、曲げ荷重に対する面剛性を高め、典型的には側面衝突時における断面形状の崩れに起因した耐荷重低下及び破断を抑制して効率良く衝突エネルギーを吸収できる。
【００２９】
この理由を説明する。図３Ａは、溝底部４にビードを形成しない従来例のドアインパクトビーム１Ａの断面形状を模式的に示す図である。なお、ドアインパクトビーム１Ａの基本構成は、ビード１３を有しない点を除いて、本発明に係るドアインパクトビーム１と実質的に同様であり、以下では必要に応じてドアインパクトビーム１Ａに対して本発明のドアインパクトビーム１と対応する部位には適宜、同一符号を用いて説明する。図３Ｂは、図３Ａのドアインパクトビーム１Ａの三点曲げの解析結果を示す説明図であり、図３Ｂ（ａ）〜図３Ｂ（ｇ）はその三点曲げ試験の曲げ変形のストロークＳＴが０ｍｍ，２４ｍｍ，４５ｍｍ，６０ｍｍ，７８ｍｍ，９９ｍｍ，１２０ｍｍにおける断面の崩れの状況を示すそれぞれ斜視図及び断面図である。なお、図３Ｂではドアインパクトビーム１Ａの各部位の符号の図示を省略する。
【００３０】
図４Ａは、溝底部４にビード１３を形成した本発明の第１の実施形態に係るドアインパクトビーム１の断面形状を模式的に示す図である。図４Ｂは、図４Ａのドアインパクトビーム１の三点曲げの解析結果を示す説明図であり、図４Ｂ（ａ）〜図４Ｂ（ｇ）はその三点曲げ試験の曲げ変形のストロークＳＴが０ｍｍ，２４ｍｍ，４５ｍｍ，６０ｍｍ，７８ｍｍ，９９ｍｍ，１２０ｍｍにおける断面の崩れの状況を示すそれぞれ斜視図及び断面図である。なお、図４Ｂではドアインパクトビーム１の各部位の符号の図示を省略する。
【００３１】
なお、図３Ａ及び図４Ａにおけるドアインパクトビーム１Ａ，１を示す実線はそれらの本体２の板厚中心位置を示すと共に、溝底部４における二つのＲ止まり９ａ，９ｂ（図１参照）の間の距離であるウェブ面幅Ｗｈはドアインパクトビーム１Ａ，１共に１２ｍｍとし、ハット高さＨはドアインパクトビーム１Ａ，１共に４４．６ｍｍとした。また、本体２の板厚はいずれも１．６ｍｍとし、本体２は引張強度が１５００ＭＰａ級の高張力鋼板により構成した。
【００３２】
図５は、ドアインパクトビーム１，１Ａに対して行った試験装置１００による三点曲げ試験の解析条件を示す説明図である。この解析では、ドアインパクトビーム１，１Ａそれぞれを、半径１５ｍｍの円柱状の支点１０１，１０１により支点間距離１０００ｍｍで、溝底部４が衝突面側に位置すると共にフランジ８ａ，８ｂが反衝突面側に位置するようにして固定支持し、ドアインパクトビーム１，１Ａの長手方向の中央位置に、半径１５０ｍｍのインパクター１０２を衝突速度１．８ｋｍ／ｈで衝突させる条件とした。
【００３３】
図３Ｂに示すように従来例のドアインパクトビーム１Ａでは、衝撃荷重を負荷されたハット形の開断面形状を有する本体２を備えるドアインパクトビーム１Ａに曲げによる変形が進行すると（ＳＴ：０ｍｍ⇒ＳＴ：４５ｍｍ）、溝底部４が凹み、稜線部５ａ，５ｂが開断面の外側へ変位すると共に、縦壁部６ａ，６ｂを挟んで稜線部５ａ，５ｂと反対側の曲線部７ａ，７ｂが逆に内側に変位する変形が早期に進行する。そして、開断面形状の断面の崩れによりそれ以降（ＳＴ：４５ｍｍ⇒ＳＴ：１２０ｍｍ）に、衝突荷重の低下が生じると共に、変形が局所化することにより破断の危険性が高まることが分かる。
【００３４】
これに対して本発明のドアインパクトビーム１では図４Ｂに示すように、衝撃荷重を負荷されたハット形の開断面形状を有する本体２を備えるドアインパクトビーム１に曲げによる変形が進行するに伴って（ＳＴ：０ｍｍ⇒ＳＴ：４５ｍｍ）、ビード１３が潰れるように即ちビード１３の高さが低くなると共に幅が広がるように変形する。なお、溝底部４の周長（ビード１３を形成された溝底部４にあっては溝底部４自体とビード１３の双方を通る言わば、道のりに相当する断面周長である）は実質的に変化しない。つまり衝撃荷重の一部をビード１３で受けて、特に稜線部５ａ，５ｂまわりに応力集中するのを防ぎ、このように応力分散することによって溝底部４の凹み量、稜線部５ａ，５ｂの開断面の外側への変位量、及び縦壁部６ａ，６ｂの開断面外側への倒れ量が、図３Ａ及び図３Ｂに示す従来例のドアインパクトビーム１Ａの場合よりも大幅に抑制される。このため本発明のドアインパクトビーム１における断面の崩れをＳＴ：７８ｍｍまで遅らせることができ、これにより衝突時における断面形状の崩れに起因した耐荷重低下及び破断を抑制して、効率良く衝突エネルギーを吸収することができる。
【００３５】
上記のように本発明において溝底部４の一部に、ドアインパクトビーム１に作用する衝撃荷重Ｆに対向するように、曲げ変形発生部３の断面形状の外側へ曲面を有する形状で突出して、本体２の長手方向へ向けて形成されるビード１３を有することで、側面衝突時における衝突エネルギーを効率良く吸収することができる。
ここで、本発明のドアインパクトビーム１によるかかる効果について、従来例等との関係で説明する。図６は、解析した各種のドアインパクトビームの断面形状を示す説明図であり、図６（ａ）は本発明のドアインパクトビーム１を示し、図６（ｂ）は従来例のドアインパクトビーム１Ａを示し、図６（ｃ）は特許文献２により開示されたドアインパクトビーム１Ｂを示す。図６（ａ）〜図６（ｃ）にそれぞれ示される実線は、ドアインパクトビーム１，１Ａ，１Ｂの本体２を構成する鋼板の板厚中心位置を示す。
【００３６】
なお、ドアインパクトビーム１，１Ａ，１Ｂを形成する鋼板の板厚はいずれも１．６ｍｍであり、鋼板はいずれも１５００ＭＰａ級の高張力鋼板とした。本体２の幅は４７．２ｍｍとし、高さは４４．６ｍｍとした。
本実施形態のドアインパクトビーム１は、エンボス成形されたビード１３を有し、その高さは４４．６ｍｍとした。また、稜線部５ａ，５ｂの曲率半径は板厚中心で５．８ｍｍとし、フランジ幅は６ｍｍとした。
これらのドアインパクトビーム１，１Ａ，１Ｂについて前述のように図５により示す解析条件で数値解析を行った。
【００３７】
図７及び図８はいずれも、解析の結果を示すグラフであり、図７は変形時の変位量と荷重との関係を示す。また図８は、ドアインパクトビーム１，１Ａ，１Ｂそれぞれの、ビード１３を形成しない従来例のドアインパクトビーム１Ａを１としたときのエネルギー比（後述するようにドアインパクトビーム１Ａを１としたときの単位質量当りの衝突吸収エネルギー比である）を示す。
これらの解析結果から明らかなように本発明によれば、ドアインパクトビーム１は溝底部４にビード１３を持つことでドアインパクトビーム１Ａ，１Ｂに対して、図７のグラフに示されるように変形の後期まで高い荷重の値を維持することができ、図８のグラフに示されるように衝撃エネルギーの吸収性能を向上できる。
【００３８】
次に、本発明によるドアインパクトビーム１においてその作用効果等について更に具体的に解析する。
溝底部４の断面周長Ｌはウェブ面幅Ｗｈやビード高さｄｈにより変化するが、本発明の第１の実施形態において、この種のドアインパクトビームとして実用上、用いられる断面周長Ｌが１０ｍｍ≦Ｌ≦４０ｍｍであるドアインパクトビーム１を使用する。また、ドアインパクトビーム１のハット高さＨとして、この種のドアインパクトビームとして標準的サイズとされる５０ｍｍ以下のものを本発明の適用対象とする。
ここで、表１〜表７は、溝底部４におけるウェブ部の断面周長Ｌを実質的に１０〜４０ｍｍの範囲で変更したときにおいて、ウェブ面幅Ｗｈが１０，１２，１４，１８，２２，２６，３０ｍｍである場合に、各ウェブ面幅Ｗｈごとにビード高さｄｈを１，３，５，７の４水準で変更し、ビード高さｄｈやビードを形成しない形状、即ちｄｈ＝０である従来例のドアインパクトビーム１Ａを１としたときの衝突吸収エネルギー比及び単位質量当りの衝突吸収エネルギー比（以下、単にエネルギー比（単位質量）という）の関係についての解析結果を示す。同一のウェブ面幅Ｗｈの場合でもビード高さｄｈが異なるとウェブ部の断面周長Ｌは異なる。そこで、同一のウェブ面幅Ｗｈに対してビード高さｄｈを変化させて、つまり代表的なウェブ面幅Ｗｈごとにビード高さｄｈを４水準で変化させて解析を行った。
【００３９】
【表１】
2016001966.tif 000003
【００４０】
【表２】
2016001966.tif 000004
【００４１】
【表３】
2016001966.tif 000005
【００４２】
【表４】
2016001966.tif 000006
【００４３】
【表５】
2016001966.tif 000007
【００４４】
【表６】
2016001966.tif 000008
【００４５】
【表７】
2016001966.tif 000009
【００４６】
図９（ａ）〜図９（ｇ）は、表１〜表７の解析結果に基づき、ウェブ面幅Ｗｈ＝１０，１２，１４，１８，２２，２６，３０ｍｍそれぞれの場合におけるビード高さｄｈとエネルギー比（単位質量）の関係を示すグラフである。また、図１０（ａ）〜図１０（ｇ）は、表１〜表７の解析結果に基づき、ウェブ面幅Ｗｈ＝１０，１２，１４，１８，２２，２６，３０ｍｍそれぞれの場合におけるビード高さｄｈ及び断面周長Ｌの比（ｄｈ／Ｌ）とビードを形成しない従来例のドアインパクトビーム１Ａを１としたときのエネルギー比（単位質量）の関係を示すグラフである。
【００４７】
表８は、上記のようにウェブ部の断面周長Ｌを変更したときにおいて、断面周長Ｌ＝１０ｍｍのビードを形成しない従来例のドアインパクトビーム１Ａを１としたときのエネルギー比（単位質量）等についての解析結果を示している。
【００４８】
【表８】
2016001966.tif 000010
【００４９】
図１１は表８の解析データ中、断面周長をＬ＝１０〜４０ｍｍの範囲で変更したときにおいて断面周長Ｌとエネルギー比（単位質量）との関係ついて本発明（ビード有）及び従来例（ビード無）を併記して示すグラフである。
図１１に示されるようにビード無の従来例では断面周長（この場合、ウェブ面幅Ｗｈに該当する）が、基準としたＬ＝１０ｍｍよりも長くなる程、エネルギー比（単位質量）が減少する。これは断面周長が長い程、インパクトビームの断面の崩れに影響することを意味する。一方、本発明では断面周長の影響で断面周長が長くなる程エネルギー比（単位質量）が減少するものの、従来例と同等もしくはそれ以上のエネルギー比（単位質量）となっており、即ち断面周長の影響を受け難くしている。
【００５０】
図１１において更にビード高さｄｈ＝３，５，７（図１１、白丸表記のもの）の場合、少なくとも断面周長Ｌ＝３５までの範囲で、本発明のドアインパクトビーム１のエネルギー比（単位質量）は、従来例のドアインパクトビーム１Ａの解析値から得られた特性曲線（基準ライン）Ｓよりも上方にあり、即ち従来例のものに対して本発明の効果が得られている。従って、この場合の本発明における断面周長としての有効な適用範囲は、１０ｍｍ≦Ｌ≦３５ｍｍであり、この範囲で本発明のドアインパクトビーム１は、従来例のドアインパクトビーム１Ａよりも高いエネルギー吸収性能が得られる。但し、断面周長Ｌ＝３７ｍｍとしたｄｈ＝７ｍｍのものと、全てのｄｈ＝１ｍｍのものは本発明の効果を奏しないものとして、図１１において黒丸で表記される。なお、ビード高さｄｈ＝７の場合、エネルギー比（単位質量）が１よりも小さくなる場合があるが（例えばＬ＝３３ｍｍ）、これは上述した断面周長の長さによる影響等によるものと考えられ、本発明の効果は実質的に維持されている。
【００５１】
図１２は、ウェブ面幅Ｗｈが１０，１２，１４，１８，２２ｍｍである場合にビード高さｄｈを１，３，５，７ｍｍの４水準で変更して上述の解析を行い、ビード高さｄｈとビードを形成しない従来例のドアインパクトビーム１Ａを１としたときのエネルギー比（単位質量）との関係を示すグラフである。
表３〜表７も参照してビード高さｄｈ＝１ｍｍの場合、ウェブ面幅Ｗｈ＝１４ｍｍ以上になるとエネルギー比（単位質量）が１．０未満となり（試料Ｎｏ．１１２，１１７，１２２，１３２）、一方、表５〜表７も参照してビード高さｄｈ＝７ｍｍの場合、ウェブ面幅Ｗｈ＝２２ｍｍ以上になるとエネルギー比（単位質量）が１．０未満となる（試料Ｎｏ．１２５，１３０，１３５）。また、ビード高さｄｈ＝３ｍｍ及びｄｈ＝５ｍｍの場合には、エネルギー比（単位質量）は１．０以上に確保される。ビード高さｄｈについては少なくとも１ｍｍ＜ｄｈ、特に３ｍｍ≦ｄｈ≦５ｍｍの範囲が望ましい。
このようにビード高さはエネルギー比（単位質量）に影響するが、ビード高さｄｈ＝１ｍｍのように小さいと、衝撃荷重に対する応力分散に効果的に作用しないためであると考えられる。
【００５２】
但し、ビード高さｄｈ＝７ｍｍの場合、次のように取り扱われる。本解析ではドアインパクトビーム１のハット高さＨが一定として行われるため、ビード高さｄｈの変更に応じて縦壁部６ａ，６ｂの長さ（高さ）も変化する。特にビード高さｄｈ＝７ｍｍのように大きいと、縦壁部６ａ，６ｂの長さがそれに対応して短縮され、その影響で曲げ変形発生部３全体としての剛性が低下することが考えられる。このように縦壁部６ａ，６ｂの長さの短縮変化による影響によりエネルギー比（単位質量）が減少するものであり、ビード高さ自体の影響は実質的になく、従って本発明におけるビード高さｄｈとして、１ｍｍ＜ｄｈ≦７ｍｍの範囲が望ましい。また、この点に関して、後述するように本発明の第２の実施形態において曲げ変形発生部３自体の剛性強化により、ビード高さが大きい場合（特にｄｈ＝７ｍｍ）でもエネルギー吸収性能を向上できることからも分かるように、ビード高さが大きいことがエネルギー比（単位質量）の減少の直接的な要因とはならないと考えられる。
【００５３】
更に図１３は、ウェブ面幅Ｗｈが１０，１２，１４，１８，２２ｍｍである場合にビード高さｄｈ及び断面周長Ｌの比（ｄｈ／Ｌ）と、ビードを形成しない従来例のドアインパクトビーム１Ａを１としたときのエネルギー比（単位質量）との関係を示すグラフである。
表１〜表７も参照して、ｄｈ／Ｌ＜０．１になるとエネルギー比（単位質量）が１．０未満となり、０．１≦ｄｈ／Ｌでエネルギー比（単位質量）が１．０以上に転じる。但し、０．１≦ｄｈ／Ｌの場合でもビード高さｄｈ＝７ｍｍの場合はエネルギー比（単位質量）が１．０未満となる（表５、表６、表７の試料Ｎｏ．１２５，１３０，１３５）。従って、ビード高さｄｈ及び断面周長Ｌの比については、０．１≦ｄｈ／Ｌの範囲が望ましい。
このようにビード高さｄｈ及び断面周長Ｌの比ｄｈ／Ｌはエネルギー比（単位質量）に影響するが、前述したように断面周長Ｌが長い程、インパクトビームの断面の崩れに影響し、ビード高さｄｈが小さい程、応力分散に影響するためであると考えられる。
【００５４】
図９〜図１３に結果を示す解析では、上述のようにドアインパクトビーム１はドアのアウターパネルとインナーパネルとの間の狭い空間内に各種のドア構成部品の干渉を避けながら配置される必要がある。このためドアインパクトビーム１が小断面であること、即ち十分な高さを確保できずに本体２の高さを所定の値に制限されることが多いことから、ビード１３の有無に拘わらず本体２の高さを４４．６ｍｍで一定とした。
【００５５】
表１〜表８及び図９〜図１３のグラフより、１０ｍｍ≦Ｌ≦４０ｍｍであるドアインパクトビーム１において、断面周長の有効な適用範囲は１０ｍｍ≦Ｌ≦３５ｍｍであり、更にこのうち１３ｍｍ≦Ｌ≦３３ｍｍの範囲が特に好ましい（図１１参照）。ビード１３の溝底部４の平面からのビード１３の高さｄｈとビード高さｄｈ及び断面周長Ｌの比ｄｈ／Ｌとに関して、少なくとも１ｍｍ＜ｄｈ、且つｄｈ≦７ｍｍ、特に３ｍｍ≦ｄｈ≦５ｍｍの範囲が望ましい。また、０．１≦ｄｈ／Ｌの範囲が望ましく、これらの範囲で優れたエネルギー吸収性能が得られる。
【００５６】
この理由は、図１１のグラフに示すように溝底部４の断面周長Ｌが大きくなると、溝底部４の面剛性が低くなり、曲げ性能は小さくなる。また、断面周長Ｌが小さくなるとビード１３の高さｄｈは小さくなることから、図１１のグラフに示すように歪が分散せずに破断防止に役立たないためである。
【００５７】
このため本発明によれば、破断が懸念されるような伸びの小さい材料（例えば、引張強度が７８０ＭＰａ以上、９８０ＭＰａ以上又は１１８０ＭＰａ以上）の高張力鋼板からなる本体２を有するドアインパクトビーム１であっても、ドアインパクトビームの更なる小型化や軽量化を図りながら、衝撃荷重負荷時の破断の抑制と高効率なエネルギー吸収性能とを高い次元で両立することが可能になる。
【００５８】
次に、本発明によるドアインパクトビームの第２の実施形態を説明する。図１４は、本発明の第２の実施形態に係るドアインパクトビーム１の横断面形状を示す断面図である。なお、前述した第１の実施形態の場合と同一又は対応する部材等には同一符号を用いて説明する。第２の実施形態において特にドアインパクトビーム１は本体２の曲げ変形発生部３において、溝底部４とは反対側に裏板１４が接合され、このように裏板１４が追加される点を除いて、第２の実施形態の基本構成は第１の実施形態の場合と同様である。
【００５９】
本体２自体の基本構成は第１の実施形態の場合と同一であり、即ち図１４の紙面と直交する方向へ延びる長尺の外形を有する。また、本体２を構成する鋼板の板厚は、１．４〜２．３ｍｍ程度であり、この鋼板の強度は、本体２の小型化や軽量化を図るために７８０ＭＰａ以上であることが望ましく、９８０ＭＰａ以上であることが更に望ましく、１１８０ＭＰａ以上であることが最も望ましい。本体２は、長手方向へ２つのドア取付け部（図示しない）と曲げ変形発生部３とを有する。
【００６０】
２つのドア取付け部は、本体２の長手方向（図１４の紙面と直交する方向）の両端部側にそれぞれ形成される。２つのドア取付け部は、ドアインナーパネルにおける所定の取付け位置へ適宜手段（例えばボルト及びナットを用いる締結等）により固定するための部分であり、ドアインナーパネルにおける自動車前後方向の前端側及び後端側の所定の位置に固定される。
曲げ変形発生部３は、これら２つのドア取付け部の間に配置される。即ち図１４は、曲げ変形発生部３における本体２の横断面形状を示す。なお、２つのドア取付け部の横断面形状は、ドアインナーパネルにおける所定の取付け位置へ確実に取り付けることができる形状であればよく、特定の形状には制限されない。
【００６１】
曲げ変形発生部３は、溝底部４と２つの稜線部５ａ，５ｂと２つの縦壁部６ａ，６ｂと２つの曲線部７ａ，７ｂと２つのフランジ８ａ，８ｂとを有する。
溝底部４はビード１３を除いて、Ｒ止まり９ａ，９ｂ間に平面状に形成される。
２つの稜線部５ａ，５ｂはそれぞれ、Ｒ止まり９ａ，９ｂを介して、溝底部４に連続して曲面状に形成される。
２つの縦壁部６ａ，６ｂはそれぞれ、Ｒ止まり１０ａ，１０ｂを介して、２つの対応する稜線部５ａ，５ｂに連続して平面状に形成される。
２つの曲線部７ａ，７ｂはそれぞれ、Ｒ止まり１１ａ，１１ｂを介して、２つの対応する縦壁部６ａ，６ｂに連続して曲面状に形成される。
更に２つのフランジ８ａ，８ｂはそれぞれ、Ｒ止まり１２ａ，１２ｂを介して、２つの対応する曲線部７ａ，７ｂに連続して平面状に形成される。
【００６２】
裏板１４は、溝底部４とは反対側の２つのフランジ８ａ，８ｂの裏面にて、それらに跨るように同一幅で宛がわれ、例えばスポット溶接１５等の接合手段により曲げ変形発生部３に接合固定される。第２の実施形態において特に上記のように曲げ変形発生部３に裏板１４が一体化することで、曲げ変形発生部３は閉断面形状を有する。
【００６３】
第１の実施形態の場合と実質的に同様にドアインパクトビーム１は溝底部４の一部に、本体２の長手方向へ向けて形成されるビード１３を備える。ビード１３は、溝底部４の両端であるＲ止まり９ａ，９ｂ間の中央位置に形成されることが望ましいが、中央位置に限定されるものではなく、Ｒ止まり９ａ，９ｂ間の適宜位置に形成されていればよい。また、ビード１３は、曲げ変形発生部３の長手方向の略全長に形成されることが望ましい。なお、ビード１３は、曲げ変形発生部３の長手方向の全長領域に形成される場合に限定されるものではなく、例えば曲げ変形発生部３の長手方向の中央部付近にて、その全長の５％以上に亘る領域に形成される。つまりビード１３が、曲げ変形発生部３の全長の少なくも５％程度の長さを持つことで、必要且つ十分な衝突エネルギー吸収性能を実現することができる。更にドアインナーパネルにおける所定の取付け位置への取付けを阻害しなければ、ビード１３は、ドア取付け部にも形成されていてもよい。
【００６４】
ここで、本発明の第２の実施形態に対する比較例としてドアインパクトビーム１Ｃとする。ドアインパクトビーム１Ｃは図１６のように本体２の曲げ変形発生部３において、溝底部４とは反対側に裏板１４が接合される。但し、この比較例においては溝底部４にはビード１３が形成されていない。比較例のドアインパクトビーム１Ｃの基本構成は、ビード１３が形成されていない点を除いて、第２の実施形態に係るドアインパクトビーム１と同様である。
【００６５】
図１５は、本発明の第２の実施形態に係るドアインパクトビーム１における三点曲げの解析結果を示す説明図であり、図１５（ａ）〜図１５（ｇ）はその三点曲げ試験の曲げ変形のストロークＳＴが０ｍｍ，２４ｍｍ，４５ｍｍ，６０ｍｍ，７８ｍｍ，９９ｍｍ，１２０ｍｍにおける断面の崩れの状況を示すそれぞれ斜視図及び断面図である。
図１６は、本発明の第２の実施形態に対する比較例に係るドアインパクトビーム１Ｃにおける三点曲げの解析結果を示す説明図であり、図１６（ａ）〜図１６（ｇ）はその三点曲げ試験の曲げ変形のストロークＳＴが０ｍｍ，２４ｍｍ，４５ｍｍ，６０ｍｍ，７８ｍｍ，９９ｍｍ，１２０ｍｍにおける断面の崩れの状況を示すそれぞれ斜視図及び断面図である。
【００６６】
本発明のドアインパクトビーム１では図１５に示すように、衝撃荷重を負荷された閉断面形状の本体２を備えるドアインパクトビーム１に曲げによる変形が進行するに伴って（ＳＴ：０ｍｍ⇒ＳＴ：４５ｍｍ）、ビード１３が潰れるように即ちビード１３の高さが低くなると共に幅が広がるように変形するために、溝底部４の周長が増加する。これにより溝底部４の凹み量、稜線部５ａ，５ｂの閉断面の外側への変位量、及び縦壁部６ａ，６ｂの閉断面外側への倒れ量が、比較例として図１６に示されるドアインパクトビーム１Ｃの場合よりも抑制される。このためドアインパクトビーム１における断面の崩れをＳＴ：７８ｍｍあるいはそれ以上まで遅らせることができ、これにより衝突時における断面形状の崩れに起因した耐荷重低下及び破断を抑制して、効率良く衝突エネルギーを吸収することができる。
【００６７】
一方、図１６に示すように比較例のドアインパクトビーム１Ｃでは、衝撃荷重を負荷されて曲げによる変形が進行すると（ＳＴ：０ｍｍ⇒ＳＴ：４５ｍｍ）、溝底部４が凹み、稜線部５ａ，５ｂが開断面の外側へ変位すると共に、縦壁部６ａ，６ｂを挟んで稜線部５ａ，５ｂと反対側の曲線部７ａ，７ｂが逆に内側に変位する変形が早期に進行する。そして、断面形状の断面の崩れによりそれ以降（ＳＴ：４５ｍｍ⇒ＳＴ：１２０ｍｍ）に、衝突荷重の低下が生じると共に、変形が局所化することにより破断の危険性が高まることが分かる。
【００６８】
上記のように本発明において溝底部４の一部に、ドアインパクトビーム１に作用する衝撃荷重Ｆに対向するように、曲げ変形発生部３の断面形状の外側へ曲面を有する形状で突出して、本体２の長手方向へ向けて形成されるビード１３を有することで、側面衝突時における衝突エネルギーを効率良く吸収することができる。
また、本発明の第２の実施形態において更に、２つのフランジ８ａ，８ｂに裏板１４が接合され、これらのフランジ８ａ，８ｂが裏板１４によって拘束されることで、曲げ変形発生部３の剛性を強化することができる。これにより、ドアインパクトビーム１に対して衝撃荷重Ｆが作用した際、フランジ８ａ，８ｂ相互間が広がるような変形が抑制され、曲げ変形発生部３の断面形状の崩れを抑え、エネルギー吸収性能を向上することができる。
【００６９】
次に、本発明によるドアインパクトビーム１においてその作用効果等について更に具体的に解析する。
本発明の第２の実施形態において、溝底部４の断面周長Ｌはウェブ面幅Ｗｈやビード高さｄｈにより変化するが、この種のドアインパクトビームとして実用上、用いられる断面周長Ｌが１０ｍｍ≦Ｌ≦６０ｍｍであるドアインパクトビーム１を使用する。また、ドアインパクトビーム１のハット高さＨとして、この種のドアインパクトビームとして標準的サイズとされる５０ｍｍ以下のものを本発明の適用対象とする。
ここで、表９〜表１７は、溝底部４におけるウェブ部の断面周長Ｌを実質的に１０〜６０ｍｍの範囲で変更したときにおいて、ウェブ面幅Ｗｈが１０，１２，１４，１８，２２，２６，３０，４０，５０ｍｍである場合に、各ウェブ面幅Ｗｈごとにビード高さｄｈを１，３，５，７の４水準で変更し、ビード高さｄｈやビードを形成しない形状、即ちｄｈ＝０である比較例のドアインパクトビーム１Ｃを１としたときの単位質量当りの衝突吸収エネルギー比（以下、単にエネルギー比（単位質量）という）の関係についての解析結果を示す。同一のウェブ面幅Ｗｈの場合でもビード高さｄｈが異なるとウェブ部の断面周長Ｌは異なる。そこで、同一のウェブ面幅Ｗｈに対してビード高さｄｈを変化させて、つまり代表的なウェブ面幅Ｗｈごとにビード高さｄｈを４水準で変化させて解析を行った。
【００７０】
【表９】
2016001966.tif 000011
【００７１】
【表１０】
2016001966.tif 000012
【００７２】
【表１１】
2016001966.tif 000013
【００７３】
【表１２】
2016001966.tif 000014
【００７４】
【表１３】
2016001966.tif 000015
【００７５】
【表１４】
2016001966.tif 000016
【００７６】
【表１５】
2016001966.tif 000017
【００７７】
【表１６】
2016001966.tif 000018
【００７８】
【表１７】
2016001966.tif 000019
【００７９】
図１７（ａ）〜図１７（ｉ）は、表９〜表１７の解析結果に基づき、ウェブ面幅Ｗｈ＝１０，１２，１４，１８，２２，２６，３０，４０，５０ｍｍそれぞれの場合におけるビード高さｄｈとエネルギー比（単位質量）の関係を示すグラフである。また、図１８（ａ）〜図１８（ｉ）は、表９〜表１７の解析結果に基づき、ウェブ面幅Ｗｈ＝１０，１２，１４，１８，２２，２６，３０，４０，５０ｍｍそれぞれの場合におけるビード高さｄｈ及び断面周長Ｌの比（ｄｈ／Ｌ）とビードを形成しない比較例のドアインパクトビーム１Ｃを１としたときのエネルギー比（単位質量）の関係を示すグラフである。
【００８０】
図１９は、ウェブ面幅Ｗｈが１０，１２，１４，１８，２２，２６，３０，４０，５０ｍｍである場合にビード高さｄｈを１，３，５，７ｍｍの４水準で変更して上述の解析を行い、ビード高さｄｈとビードを形成しない比較例のドアインパクトビーム１Ｃを１としたときのエネルギー比（単位質量）との関係を示すグラフである。
表９〜表１７も参照してビード高さｄｈ＝１の場合、ウェブ面幅Ｗｈ＝１０〜５０ｍｍの範囲で全てエネルギー比（単位質量）が１．０未満となる。このためビード高さｄｈについては少なくとも１ｍｍ＜ｄｈ、特に１ｍｍ＜ｄｈ≦７の範囲が望ましい。
このようにビード高さはエネルギー比（単位質量）に影響するが、ビード高さｄｈ＝１ｍｍのように小さいと、衝撃荷重に対する応力分散に効果的に作用しないためであると考えられる。
【００８１】
更に図２０は、ウェブ面幅Ｗｈが１０，１２，１４，１８，２２，２６，３０，４０，５０ｍｍである場合にビード高さｄｈ及び断面周長Ｌの比（ｄｈ／Ｌ）と、ビードを形成しない比較例のドアインパクトビーム１Ｃを１としたときのエネルギー比（単位質量）との関係を示すグラフである。
表９〜表１７も参照して、ｄｈ／Ｌ＜０．１になるとエネルギー比（単位質量）が１．０以下となり、０．１≦ｄｈ／Ｌでエネルギー比（単位質量）が１．０以上に転じる。従って、ビード高さｄｈ及び断面周長Ｌの比については、０．１≦ｄｈ／Ｌの範囲が望ましい。
このようにビード高さｄｈ及び断面周長Ｌの比ｄｈ／Ｌはエネルギー比（単位質量）に影響するが、前述したように断面周長Ｌが長い程、インパクトビームの断面の崩れに影響し、ビード高さｄｈが小さい程、応力分散に影響するためであると考えられる。
【００８２】
表９〜表１７及び図１７〜図２０のグラフより、１０ｍｍ≦Ｌ≦６０ｍｍであるドアインパクトビーム１において、第１の実施形態の場合と同様に断面周長が長くなるとエネルギー比（単位質量）が小さくなる傾向にあり、断面周長Ｌが５０ｍｍを超えると表１７の試料Ｎｏ．２４３のようにｄｈ＝３ｍｍでもエネルギー比（単位質量）が１のものが出てくる。そのため、断面周長の有効な範囲は１０ｍｍ≦Ｌ≦５０ｍｍとした。また、ビード１３の溝底部４の平面からのビード１３の高さｄｈとビード高さｄｈ及び断面周長Ｌの比ｄｈ／Ｌとに関して、少なくとも１ｍｍ＜ｄｈ、特に１ｍｍ＜ｄｈ≦７の範囲が望ましい。また、０．１≦ｄｈ／Ｌの範囲が望ましい。そして、これらの範囲で優れたエネルギー吸収性能が得られる。
【００８３】
特に本発明の第２の実施形態のドアインパクトビーム１では、曲げ変形発生部３に裏板１４が一体化することで閉断面形状を有する。裏板１４を設けることによりビード１３との相乗作用によって縦壁部６ａ，６ｂの外方への変形が抑制され、ウェブ面に近い側の稜線部５ａ，５ｂにおける歪み集中が緩和されることで、破断のリスクを低減させることができる。裏板１４による曲げ変形発生部３の剛性強化により例えばビード高さｄｈ＝７の場合でも、表９〜表１７に示されるようにエネルギー比（単位質量）がすべて１．０以上確保され、高いエネルギー吸収性能を有する。また、溝底部４の断面周長Ｌを長くしても必要な剛性を確保でき、本発明の適用範囲を有効に拡大することができる。
【００８４】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定されて解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明によれば、所定の断面形状を有する薄鋼板製の成形体からなると共に、衝突時における断面形状の崩れに起因した荷重低下及び破断を抑制して効率良く衝突エネルギーを吸収することができるドアインパクトビームを提供することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  ドアインパクトビーム
２  本体
３  曲げ変形発生部
４  溝底部
５ａ，５ｂ  稜線部
６ａ，６ｂ  縦壁部
７ａ，７ｂ  曲線部
８ａ，８ｂ  フランジ
１３  ビード
１４  裏板
【図１】
2016001966.tif 000020
【図２】
2016001966.tif 000021
【図３Ａ】
2016001966.tif 000022
【図３Ｂ】
2016001966.tif 000023
【図４Ａ】
2016001966.tif 000024
【図４Ｂ】
2016001966.tif 000025
【図５】
2016001966.tif 000026
【図６】
2016001966.tif 000027
【図７】
2016001966.tif 000028
【図８】
2016001966.tif 000029
【図９】
2016001966.tif 000030
【図１０】
2016001966.tif 000031
【図１１】
2016001966.tif 000032
【図１２】
2016001966.tif 000033
【図１３】
2016001966.tif 000034
【図１４】
2016001966.tif 000035
【図１５】
2016001966.tif 000036
【図１６】
2016001966.tif 000037
【図１７】
2016001966.tif 000038
【図１８】
2016001966.tif 000039
【図１９】
2016001966.tif 000040
【図２０】
2016001966.tif 000041
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月24日(2017.1.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
表１〜表８及び図９〜図１３のグラフより、１０ｍｍ≦Ｌ≦４０ｍｍであるドアインパクトビーム１において、断面周長の有効な適用範囲は１０ｍｍ≦Ｌ≦３５ｍｍであり、更にこのうち１３ｍｍ≦Ｌ≦３３ｍｍの範囲が特に好ましい（図１１参照）。溝底部４の平面からのビード１３の高さｄｈとビード高さｄｈ及び断面周長Ｌの比ｄｈ／Ｌとに関して、少なくとも１ｍｍ＜ｄｈ、且つｄｈ≦７ｍｍ、特に３ｍｍ≦ｄｈ≦５ｍｍの範囲が望ましい。また、０．１≦ｄｈ／Ｌの範囲が望ましく、これらの範囲で優れたエネルギー吸収性能が得られる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
一方、図１６に示すように比較例のドアインパクトビーム１Ｃでは、衝撃荷重を負荷されて曲げによる変形が進行すると（ＳＴ：０ｍｍ⇒ＳＴ：４５ｍｍ）、溝底部４が凹み、稜線部５ａ，５ｂが閉断面の外側へ変位すると共に、縦壁部６ａ，６ｂを挟んで稜線部５ａ，５ｂと反対側の曲線部７ａ，７ｂが逆に内側に変位する変形が早期に進行する。そして、断面形状の断面の崩れによりそれ以降（ＳＴ：４５ｍｍ⇒ＳＴ：１２０ｍｍ）に、衝突荷重の低下が生じると共に、変形が局所化することにより破断の危険性が高まることが分かる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
2016001966.tif 000042
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１８】
2016001966.tif 000043
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１９】
2016001966.tif 000044
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２０】
2016001966.tif 000045
【国際調査報告】
2016001966.tif 000046
2016001966.tif 000047
2016001966.tif 000048
2016001966.tif 000049