(57)【要約】【課題】高強度と低コストを両立したドアインパクトビームを提供することを課題とする。【解決手段】車両のドア内部に配置されるドアインパクトビーム１であって、プレス加工により成形され、車両前後方向に延びるアウタ部材１１と、ロール加工により成形され、車両前後方向に延びるインナ部材２１とを備え、アウタ部材１１とインナ部材２１とを結合してドア内部に配置することを特徴とし、アウタ部材１１をドアアウタパネルＯＰの内側面に沿った形状やドアへの取付部を有する形状に成形し、インナ部材２１を一定断面の直線形状や閉断面構造に成形すると好適である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のドア内部に配置されるドアインパクトビームであって、
プレス加工により成形され、車両前後方向に延びるアウタ部材と、
ロール加工により成形され、車両前後方向に延びるインナ部材と
を備え、
前記アウタ部材と前記インナ部材とを結合してドア内部に配置することを特徴とするドアインパクトビーム。
【請求項２】
前記アウタ部材は、ドアアウタパネルの内側面に沿った形状であることを特徴とする請求項１に記載するドアインパクトビーム。
【請求項３】
前記インナ部材は、一定断面の直線形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載するドアインパクトビーム。
【請求項４】
前記インナ部材は、閉断面構造であり、
前記ドアインパクトビームの断面における圧縮変形側に、前記アウタ部材の壁部と前記インナ部材の壁部からなる二重壁を形成することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載するドアインパクトビーム。
【請求項５】
前記アウタ部材は、ドアへの取付部を有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載するドアインパクトビーム。
【請求項６】
前記アウタ部材と前記インナ部材との間に発砲材を充填することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載する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、車両のドア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】
側面衝突時には、その衝突による荷重によってドア等が車室側に変形する場合がある。このような側面衝突によるドア等の変形を抑制するために、様々なドア構造が開発されている。例えば、ドア内に車両前後方向に延びるドアインパクトビームを配設するドア構造がある（特許文献１参照）。このドアインパクトビームは、ロール加工又はプレス加工によって、山部と谷部とを交互に連続成形した断面形状を有している。
【特許文献１】特公平６−１７０８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ドアインパクトビームは、側面衝突時のドアの補強部材であるので、曲げ強度（特に、大きな荷重が入力される中央部の曲げ強度）を大きくする必要がある。曲げ強度を大きくするために、材料強度を上げると、プレス加工等の加工性が低下するとともに、加工時の工程数の増加やサイクルタイムの増加を招き、コストアップとなる。また、曲げ強度を大きくするために、材料の板厚を厚くすると、質量の増加やコストアップとなる。さらに、側面衝突による荷重の入力に対してドアインパクトビームで瞬時に反力を発生させるために、ドアインパクトビームをドアアウタパネルの内側面に沿った形状にするためには、ドアインパクトビーム全体をプレス加工によって成形する必要があり、コストアップとなる。
【０００４】
そこで、本発明は、高強度と低コストを両立したドアインパクトビームを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るドアインパクトビームは、車両のドア内部に配置されるドアインパクトビームであって、プレス加工により成形され、車両前後方向に延びるアウタ部材と、ロール加工により成形され、車両前後方向に延びるインナ部材とを備え、アウタ部材とインナ部材とを結合してドア内部に配置することを特徴とする。
【０００６】
このドアインパクトビームは、ドア内部のアウタ側に配置されるアウタ部材とインナ側に配置されるインナ部材の２つの部材で構成され、アウタ部材とインナ部材を結合した状態でドア内部の車両前後方向に配置される。アウタ部材は、加工性に優れるプレス加工によって成形され、ドアアウタパネルの内側面やドア本体への取付部等に応じた複雑な形状に対応できる。インナ部材は、生産性が高く、コスト性に優れるロール加工によって成形され、一定断面等の単純な形状である。そして、アウタ部材とインナ部材を結合して二重構造としているので、曲げ強度が高く、側面衝突等による入力荷重に対して大きな反力を発生させることができる。このように、このドアインパクトビームは、プレス加工によるアウタ部材とロール加工によるインナ部材との２つの部材で構成することにより、ビーム全体を高コストのプレス加工で成形する必要がなく、大きな曲げ強度も得られる。その結果、高強度と低コスト（高生産性）を両立させることができる。
【０００７】
本発明の上記ドアインパクトビームでは、アウタ部材は、ドアアウタパネルの内側面に沿った形状であると好適である。このドアインパクトビームでは、アウタ部材がプレス加工によってドアアウタパネルの内側面に沿った形状に成形されているので、アウタ部材とドアアウタパネル間の隙間を極力小さくすることができる。その結果、側面衝突等によって荷重が入力した時に、ドアインパクトビームによる反力が空走時間無く瞬時に発生し、ドアの変形を極力抑制することができる。
【０００８】
本発明の上記ドアインパクトビームでは、インナ部材は、一定断面の直線形状であると好適である。このドアインパクトビームでは、インナ部材がロール加工によって一定の厚さや形状等の直線形状に形成されているので、加工が容易で生産性が高く、コストをより低減できる。
【０００９】
本発明の上記ドアインパクトビームでは、インナ部材は、閉断面構造であり、ドアインパクトビームの断面における圧縮変形側に、アウタ部材の壁部とインナ部材の壁部からなる二重壁を形成すると好適である。このドアインパクトビームでは、インナ部材を閉断面構造としているので、側面衝突等による荷重が入力した時にドアインパクトビームにおいて圧縮変形側となるドアアウタパネル側がアウタ部材の壁部とインナ部材の壁部からなる二重壁構造となる。この二重壁構造によって曲げ強度が更に向上するので、入力荷重に対してより大きな反力を発生させることができる。
【００１０】
本発明の上記ドアインパクトビームでは、アウタ部材は、ドアへの取付部を有すると好適である。このドアインパクトビームでは、アウタ部材にプレス加工によってドア内部に取り付けるための取付部が形成されているので、ドア内部への組付時の工程を短縮化でき、ドア内部に容易に組み付けることができる。
【００１１】
本発明の上記ドアインパクトビームでは、アウタ部材とインナ部材との間に発砲材を充填すると好適である。このドアインパクトビームでは、アウタ部材とインナ部材との間に発泡材を充填することにより、曲げ強度が更に向上し、断面変形を抑制することができる。その結果、側面衝突等による入力荷重に対してより大きな反力を発生させることができる。また、その発泡材による強度向上に応じてアウタ部材（あるいは、インナ部材）の板厚を薄くできるので、ドアインパクトビームを軽量化でき、コストも更に低減できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、プレス加工によるアウタ部材とロール加工によるインナ部材との２つの部材でドアインパクトビームを構成することにより、ドアインパクトビームの高強度と低コストを両立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明に係るドアインパクトビームの実施の形態を説明する。
【００１４】
本実施の形態では、本発明に係るドアインパクトビームを、車両の各ドアの内部に設けられるドアインパクトビームに適用する。本実施の形態に係るドアインパクトビームは、アウタ部材とインナ部材の２つの部材からなり、アウタ部材とインナ部材を重ねて結合した二重構造である。本実施の形態には、２つの形態があり、第１の実施の形態が基本構造であり、第２の実施の形態が基本構造に対してアウタ部材とインナ部材間に発泡材を充填した構造である。
【００１５】
図１〜図４を参照して、第１の実施の形態に係るドアインパクトビーム１について説明する。図１は、第１の実施の形態に係るドアインパクトビームの斜視図である。図２は、図１のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。図３は、図１のドアインパクトビームのアウタ部材の斜視図である。図４は、図１のドアインパクトビームのインナ部材の斜視図である。
【００１６】
ドアインパクトビーム１は、ドア内部に配置され、側面衝突等によって入力される荷重を分散や吸収する補強部材である。ドアインパクトビーム１は、ドアを構成するアウタパネルＯＰとインナパネルＩＰとの間に、車両上下方向に傾斜した状態で車両前後方向に延設される。特に、ドアインパクトビーム１は、高強度と低コストとの両立を実現するために、アウタ部材１１とインナ部材２１の２つの部材からなる。
【００１７】
アウタ部材１１は、ドアインパクトビーム１においてアウタパネルＯＰ側に配置される部材であり、特に、アウタパネルＯＰとの隙間低減やドアへの取付を担う部材である。アウタ部材１１は、複雑な形状に対応するために、ダイクエンチ法（型内熱間焼入成形）、冷間、ホットプレス等のプレス加工によって成形される。また、アウタ部材１１は、金属鋼板であり、１０００ＭＰａ以上の材料強度（引張強度）を有するハイテン材である。
【００１８】
アウタ部材１１は、開断面形状であり、幅方向の断面が断面略コの字状の山部１１ａ，１１ａ、２つの山部１１ａ，１１ａ間の谷部１１ｂ及び各山部１１ａ，１１ａの外側に形成されるフランジ部１１ｃ，１１ｃからなる波状形状である。特に、図２に示すように、アウタ部材１１は、ドア内部に組み付けられた状態でアウタパネルＯＰとの隙間が極力狭くなるように、山部１１ａ，１１ａの全域にわたってアウタパネルＯＰの内側面に沿った高さや形状となるように成形される。また、アウタ部材１１は、インナパネルＩＰ側にインナ部材２１の一部が嵌入するように、谷部１１ｂの深さが山部１１ａ，１１ａの高さより浅く、谷部１１ｂが平坦面で形成されており、インナパネルＩＰ側に開口部１１ｄが形成されている。
【００１９】
アウタ部材１１は、ドア内部に取り付けるために、ドア内部において車両前後方向に略一杯まで延びる全長を有しており、フランジ部１１ｃ，１１ｃの前端側及び後端側が中央部より幅広に形成される。このフランジ部１１ｃ，１１ｃの幅広の部分を利用して、ボルト締結等によるドア内部への取付部を成形してもよいし、あるいは、溶接によってドア内部に取り付けてもよい。また、アウタ部材１１には、ドアパッド等の部品の取付部を形成してもよい。
【００２０】
インナ部材２１は、ドアインパクトビーム１においてインナパネルＩＰ側に配置される部材であり、特に、コスト低減と強度向上を担う部材である。インナ部材２１は、生産性を高めるために、ロールフォーミング等によるロール加工や曲げ加工によって成形される。ロール加工によって、インナ部材２１は、一定断面（厚さや形状）を有するストレート形状で成形される。また、インナ部材２１は、金属鋼板であり、１０００ＭＰａ以上の材料強度（引張強度）を有するハイテン材である。
【００２１】
インナ部材２１は、閉断面形状であり、幅方向の断面が断面略ロの字状の山部２１ａ，２１ａ、２つの山部２１ａ，２１ａ間の谷部２１ｂからなる凹状形状である。インナ部材２１は、全幅（特に、アウタパネルＯＰ側の全幅）がアウタ部材１１のインナパネルＩＰ側の開口部１１ｄに嵌合する幅である。
【００２２】
インナ部材２１は、ドアインパクトビーム１の中央部分の強度を向上させるために、その中央部分にのみ配置するためにアウタ部材１１より短い全長を有している。なお、側面衝突等によってドアインパクトビーム１に荷重が入力された場合、ドアインパクトビーム１の長手方向の中央ほど大きな荷重を受け、前端や後端ほど小さな荷重しか受けない。したがって、ドアインパクトビーム１の中央部分の強度を両端部分より大きくしておく必要がある。
【００２３】
ドアインパクトビーム１を組み立てる場合、アウタ部材１１のインナパネルＩＰ側の開口部１１ｄにインナ部材２１の平面側を嵌め込み、アウタ部材１１の谷部１１ｂの外面とインナ部材２１の谷部２１ｂの外面とを密着させる。そして、アウタ部材１１の谷部１１ｂとインナ部材２１の谷部２１ｂとを溶接等で接合するとともに、アウタ部材１１の各山部１１ａの側面とインナ部材２１の各山部２１ａの側面とを溶接等で接合する。このように組み立てられたドアインパクトビーム１は、アウタパネルＯＰとインナパネルＩＰとの間に車両上下方向に傾斜した状態で車両前後方向に配置されるとともにアウタ部材１１の山部１１ａ，１１ａ全域にわたってアウタパネルＯＰの内側面に近接させた状態で配置され、アウタ部材１１の取付部を利用してドア内部に取り付けられる。
【００２４】
このように構成されたドアインパクトビーム１は、インナ部材２１を閉断面構造としかつアウタ部材１１とインナ部材２１とを重ね合わせた二重構造とすることにより、アウタパネルＯＰ側（アウタパネル側ＯＰから荷重が入力されたときの圧縮変形側）がアウタ部材１１の壁部とインナ部材２１の壁部からなる二重壁となっているので、曲げ強度が非常に大きくなっている。また、ドアインパクトビーム１は、アウタ部材１１がアウタパネルＯＰの意匠形状に追従した外形状を有しているので、ドアインパクトビーム１の全域にわたってアウタパネルＯＰの内側面との隙間が非常に狭くなっている。
【００２５】
そのため、側面衝突等によってアウタパネルＯＰに荷重が入力された場合、空走時間無く瞬時に、その荷重がドアインパクトビーム１に伝達され、ドアインパクトビーム１において大きな反力が発生する。このドアインパクトビーム１の瞬時の大きな反力によって、ドアの変形を極力抑制することができる。
【００２６】
このドアインパクトビーム１によれば、プレス加工によるアウタ部材１１とロール加工によるインナ部材２１の２つの部材による二重構造で構成することにより、高コストのプレス加工を低減でき、大きな曲げ強度も得られる。その結果、高強度と低コスト（高生産性）を両立させることができ、側面衝突等によるドアの変形を抑制することができる。
【００２７】
ドアインパクトビーム１では、アウタ部材１１をプレス加工によって成形することにより、アウタパネルＯＰの内側面に沿った形状やドア内部への取付形状等の複雑な形状に対応することができる。特に、アウタパネルＯＰの内側面に沿った形状とすることにより、ドアインパクトビーム１とアウタパネルＯＰ間の隙間を極力小さくすることができ、ドアに衝突荷重が入力した時にドアインパクトビーム１による反力を瞬時に発生させることができ、ドアの変形を更に抑制することができる。また、ドアの取付部等も形成することにより、ドア内部への組付時の工程を短縮化であり、ドアインパクトビーム１をドア内部に容易に組み付けることができる。
【００２８】
ドアインパクトビーム１では、インナ部材２１をロール加工によって一定断面でストレート形状に成形することにより、加工が容易で生産性が高く、コストをより低減できる。また、ドアインパクトビーム１では、インナ部材２１を閉断面構造としているので、ドアに荷重が入力した時にドアインパクトビーム１における圧縮変形側がアウタ部材１１の壁部とインナ部材２１の壁部からなる二重壁構造とすることができる。その結果、この二重壁構造によって曲げ強度が更に向上し、側面衝突等による入力荷重に対してより大きな反力を発生させることができる。
【００２９】
図５及び図６を参照して、第２の実施の形態に係るドアインパクトビーム２について説明する。図５は、第２の実施の形態に係るドアインパクトビームの斜視図である。図６は、図５のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【００３０】
ドアインパクトビーム２は、第１の実施の形態に係るドアインパクトビーム１と同様のドアインパクトビームであり、ドアインパクトビーム１と比較して軽量化と低コスト化を図ったもの。そのために、ドアインパクトビーム２は、アウタ部材１２とインナ部材２２との間に発泡材３２を充填する。なお、ドアインパクトビーム２ではドアインパクトビーム１に対して発泡材３２を充填した点だけが異なるので、この点についてのみ説明する。
【００３１】
図６に示すように、アウタ部材１２とインナ部材２２とを重ね合わせて結合した構造の場合、アウタ部材１２の各山部１２ａの内側とインナ部材２２の外面との間に空間が形成される。ドアインパクトビーム２では、この空間内に発泡材３２を充填する。発泡材３２を充填する範囲としては、図５に示すように、ドアインパクトビーム２の長手方向の中央部２ａとする。
【００３２】
このように、中央部２ａだけに発泡材３２を充填するのは、上記したように、側面衝突等によってドアインパクトビーム２に荷重が入力された場合、ドアインパクトビーム２の長手方向の中央ほど大きな荷重を受けるので、ドアインパクトビーム２の中央部分の強度を両端側より大きくしておく必要があるからである。
【００３３】
このように発泡材３２が充填されることによって、発泡材を充填しない場合（ドアインパクトビーム１）に比べて、中央部２ａの曲げ強度が大きくなる。そのため、アウタ部材１２とインナ部材２２による曲げ強度を、発泡材を充填しない場合に比べて、発泡材３２による曲げ強度アップ分小さくできる。そこで、ドアインパクトビーム２では、ドアインパクトビーム１のアウタ部材１１（あるいは、インナ部材２１）に比べて、アウタ部材１２（あるいは、インナ部材２２）全体の板厚を薄くする。なお、板厚を薄くするのでなく、材料強度を下げてもよい。
【００３４】
このように構成されたドアインパクトビーム２は、ドアインパクトビーム１と同程度の曲げ強度を有し、アウタパネルＯＰの内側面との隙間も非常に狭くなっている。したがって、側面衝突等によってアウタパネルＯＰに荷重が入力された場合、瞬時に、ドアインパクトビーム２にその荷重が伝達されて大きな反力が発生し、この瞬時の大きな反力によってドアの変形を極力抑制することができる。
【００３５】
このドアインパクトビーム２によれば、第１の実施の形態に係るドアインパクトビーム１と同様の効果を有する上に、下記の効果の有している。ドアインパクトビーム２では、アウタ部材１２とインナ部材２２との間に発泡材３２を充填することにより、曲げ強度が更に向上し、断面変形を抑制することができる。その結果、側面衝突等による入力荷重に対してより大きな反力を発生させることができる。また、軽量の発泡材３２を用いて中央部２ａの曲げ強度を重点的に向上させることによってアウタ部材１２（あるいは、インナ部材２２）の板厚を全体的に薄くできるので、ドアインパクトビーム２を軽量化でき、コストも更に低減できる。
【００３６】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【００３７】
例えば、本実施の形態ではドアインパクトビーム（アウタ側、インナ側）を山部と谷部とからなる波状形状としたが、アウタ側だけを波状形状としてもよいし、あるいは、他の形状としてもよい。
【００３８】
また、本実施の形態ではアウタ部材をドアアウタパネルの内側面に沿った形状としたが、内側面に沿った形状でなくてもよいし、あるいは、中央部分だけ内側面に沿った形状としてもよい。
【００３９】
また、本実施の形態ではインナ部材を一定断面のストレート形状としたが、ロール加工によって成形可能な他の形状としてもよい。また、本実施の形態ではインナ部材を閉断面構造としたが、閉断面構造でなくてもよい。
【００４０】
また、第２の実施の形態ではアウタ部材とインナ部材との間に発泡材を充填する構成としたが、軽量で強度を向上できるものであれば、他のものでもよい。また、ドアインパクトビームの中央部だけに発泡材を充填するのではなく、全域にわたって発泡材を充填するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１の実施の形態に係るドアインパクトビームの斜視図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図３】図１のドアインパクトビームのアウタ部材の斜視図である。
【図４】図１のドアインパクトビームのインナ部材の斜視図である。
【図５】第２の実施の形態に係るドアインパクトビームの斜視図である。
【図６】図５のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１，２…ドアインパクトビーム、２ａ…中央部、１１，１２…アウタ部材、１１ａ，１２ａ…山部、１１ｂ…谷部、１１ｃ…フランジ部、１１ｄ…開口部、２１，２２…インナ部材、２１ａ…山部、２１ｂ…谷部、３２…発泡材
【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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