車両用衝突補強材
【課題】車両衝突時の荷重入力に際しても、断面高さを維持して曲げ剛性の低下を極力防止することができる車両用衝突補強材を提供する。
【解決手段】車両用衝突補強材としてのドアインパクトビームは、両端にブラケット部９が一体形成された長尺な本体部１０を備える。本体部１０は、一対のウェブ１１、中央板部１２及び一対の側部フランジ１３によってウェブの前端部側に開口したハット形開放断面形状をなしている。本体部１０を３つの部分Ｐ１、Ｐ２及びＰ３に区分するとき、第１部分Ｐ１における両ウェブの前端部間の間隔（Ｃ１）が最も狭くなり、第３部分Ｐ３における両ウェブの前端部間の間隔（Ｃ３）が最も広くなり、且つ、第１部分と第３部分の間の第２部分Ｐ２における両ウェブの前端部間の間隔（Ｃ２）が第１部分Ｐ１から第３部分Ｐ３に向かうにつれて次第に広くなるように、一対のウェブ１１が形成されている。
【解決手段】車両用衝突補強材としてのドアインパクトビームは、両端にブラケット部９が一体形成された長尺な本体部１０を備える。本体部１０は、一対のウェブ１１、中央板部１２及び一対の側部フランジ１３によってウェブの前端部側に開口したハット形開放断面形状をなしている。本体部１０を３つの部分Ｐ１、Ｐ２及びＰ３に区分するとき、第１部分Ｐ１における両ウェブの前端部間の間隔（Ｃ１）が最も狭くなり、第３部分Ｐ３における両ウェブの前端部間の間隔（Ｃ３）が最も広くなり、且つ、第１部分と第３部分の間の第２部分Ｐ２における両ウェブの前端部間の間隔（Ｃ２）が第１部分Ｐ１から第３部分Ｐ３に向かうにつれて次第に広くなるように、一対のウェブ１１が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドアインパクトビームやバンパーリインフォースメント等に代表される車両用衝突補強材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用衝突補強材の一種であるドアインパクトビーム（ドアガードともいう）は、当初は丸パイプ状本体の両端部にブラケットを溶接したものが用いられていたが、最近では、ビーム本体とブラケットとを一体プレス成形可能になったことから、ビーム本体の横断面形状がハット形をした開放断面形状のドアインパクトビームが主流になっている。
【０００３】
例えば、特許文献１の車両用ドアガードは鋼板をプレス成形して一体に形成されたものであり、その本体部分には断面Ｒ山型の屈曲部１ａ（ウェブが含まれる）が全長に亘って一体に形成され、その屈曲部の基部の上下には平坦なフランジ部１ｂ（側部フランジに相当）がそれぞれ形成されている。つまり、屈曲部１ａと一対のフランジ部１ｂとによって形作られるハット断面形状が本体部の全長に亘って一様に形成されている。
【０００４】
特許文献２に開示されたドアインパクトビームは、隆起部２と、その幅方向両側の底部３（側部フランジに相当）と、起立部６（ウェブに相当）とを備え、これらによって本体部におけるハット断面形状が形作られている。このドアインパクトビームの幅寸法は、長さ方向の中央において最も大きくなっており、その中央から長さ方向の両端に向かって幅寸法は次第に小さくなり、中央から所定距離離れた箇所からは最小の幅寸法が長さ方向の両端まで連続している。各部におけるハット断面形状の寸法もほぼこれに準じている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９５５９号公報（第００１６段落、図１）
【特許文献２】特開２００４−１６８１４１号公報（第００４０〜４３段落）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来例のような開放断面形状のドアインパクトビームには、側面衝突時の荷重入力に対してウェブ及び側部フランジが外方向（互いに離間する方向）に開き易いという欠点があった。即ち、荷重入力時にハット形の開放断面が開いて断面高さ（荷重入力方向に沿った奥行き）が小さくなる結果、ビームの変形が進むに連れて曲げ剛性が低下し、耐えられる荷重値も急激に低下するという欠点があった（後記比較例１及び２参照）。そして、従来のドアインパクトビームでは、このような欠点を補うためにハット形断面の大型化を図る等の対策を講じる必要があり、重量増等の不都合を招いていた。
【０００７】
本発明の目的は、車両衝突時の荷重入力に際しても、断面高さを維持して曲げ剛性の低下を極力防止することができる車両用衝突補強材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、相対向する一対のウェブと、前記両ウェブの後端部同士を連結する中央板部と、前記両ウェブの各々の前端部からそれぞれ外方向に延出した一対の側部フランジとを有する長尺な本体部を備え、その本体部の横断面形状が、前記一対のウェブ、中央板部及び一対の側部フランジによってウェブの前端部側に開口したハット形開放断面形状をなしている車両用衝突補強材であって、前記本体部を、その長手方向中央部又はその近傍を占める第１部分、前記第１部分につながる第２部分、及び、当該本体部の長手方向一端部と前記第２部分とをつなぐ第３部分に区分するとき、前記第１部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ１）が最も狭くなり、前記第３部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ３）が最も広くなり、且つ、第１部分と第３部分との間に位置する前記第２部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ２）が第１部分から第３部分に向かうにつれて次第に広くなるように、前記一対のウェブが形成されていることを特徴とする車両用衝突補強材である。
【０００９】
請求項１の車両用衝突補強材は、その本体部のハット形開放断面形状の開口側が衝突時の荷重入力方向に向き合うような配置で車両に取り付けられる。故に車両の衝突時には、衝突荷重が先ず一対の側部フランジによって受け止められ、両側部フランジを介して両ウェブ及びこれらを連結している中央板部に伝達されると共に、一対の側部フランジ、一対のウェブ及び中央板部からなる衝突補強材本体部が荷重点（荷重を受けた箇所）を中心として湾曲変形することにより、荷重分散及び衝突エネルギーの吸収が図られる。上述のように、車両用衝突補強材の本体部を構成する一対のウェブは、第１部分（長手方向中央部又はその近傍）におけるウェブ前端部間の間隔（Ｃ１）が最も狭くなり、第３部分におけるウェブ前端部間の間隔（Ｃ３）が最も広くなり、且つ、第１部分と第３部分との間に位置する第２部分におけるウェブ前端部間の間隔（Ｃ２）が第１部分から第３部分に向かうにつれて次第に広くなるように形成されている。このため、荷重点を中心とした本体部の湾曲変形が進行し、当該本体部の変形が弾性域（形状復元可能に弾性変形可能な状態）を超えて塑性域（塑性変形した状態）に達すると、第１部分及び第２部分の両ウェブ及び両側部フランジには、これらを互いに接近させようとする力が働く。つまり、本体部の湾曲変形が進むにつれて、相対向する一対のウェブが内方向（互いに接近する方向）に倒れ込み、ひいては両ウェブの前端部同士（又は両側部フランジの内端部同士）が相互接触することで、両ウェブがそれ以上傾倒することが阻止される（図６参照）。その結果、本体部のハット形開放断面形状の偏平化（潰れ又は開き）が阻止され、車両用衝突補強材の本体部の断面高さが維持されて曲げ剛性の低下が防止される。
【００１０】
請求項２の発明は、相対向する一対のウェブと、前記両ウェブの後端部同士を連結する中央板部と、前記両ウェブの各々の前端部からそれぞれ外方向に延出した一対の側部フランジとを有する長尺な本体部を備え、その本体部の横断面形状が、前記一対のウェブ、中央板部及び一対の側部フランジによってウェブの前端部側に開口したハット形開放断面形状をなしている車両用衝突補強材であって、前記本体部を、その長手方向に沿って複数のブロックに区分すると共に、これら複数のブロックの各々を更に、当該ブロック区間の長手方向中央部又はその近傍を占める第１部分、前記第１部分の両側にそれぞれつながる一対の第２部分、及び、当該ブロック区間の両端部をそれぞれ占める一対の第３部分に区分するとき、前記各ブロックの第１部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ１）が最も狭くなり、前記各ブロックの第３部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ３）が最も広くなり、且つ、第１部分と第３部分との間に位置する前記各ブロックの第２部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ２）が第１部分から第３部分に向かうにつれて次第に広くなるように、前記一対のウェブが形成されていることを特徴とする車両用衝突補強材である。
【００１１】
請求項２の車両用衝突補強材では、長尺な本体部がその長手方向に沿って複数のブロックに区分されると共に、これら複数のブロックの各々において、請求項１に記載の車両用衝突補強材の本体部と同様の構造を有している。つまり、請求項２の車両用衝突補強材の本体部は、請求項１の車両用衝突補強材の本体部の構造単位を複数個直列的に連結したものに相当する。従って、車両の衝突時においても、請求項２の車両用衝突補強材は、請求項１の車両用衝突補強材と同様の作用及び特性を示す。それ故、請求項２の車両用衝突補強材によれば、車両の衝突時においても、本体部のハット形開放断面形状の偏平化（潰れ又は開き）が阻止され、車両用衝突補強材の本体部の断面高さが維持されて曲げ剛性の低下が防止される。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の車両用衝突補強材において、前記第１部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ１）と、同じく第１部分における前記側部フランジの幅（Ｓ１）との比（Ｃ１／Ｓ１）が、１／３〜１／１の範囲に設定されていることを特徴とする。
【００１３】
上記の比（Ｃ１／Ｓ１）が１／３〜１／１の範囲に設定されることで、車両衝突時における本体部のハット形開放断面形状の偏平化（潰れ又は開き）が効果的に阻止され得る。仮に上記の比（Ｃ１／Ｓ１）が１／３未満になると、第１部分での側部フランジの幅（Ｓ１）に対するウェブ前端部間の間隔（Ｃ１）があまりにも小さくなって、本体部の第１部分におけるハット形開放断面形状から箱形状としての広がりが失われてしまい、却って本来的な荷重分散及び衝突エネルギー吸収の能力が損なわれるおそれがある。他方、上記の比（Ｃ１／Ｓ１）が１／１を超えると、第１部分でのウェブ前端部間の間隔（Ｃ１）が相対的に大き過ぎる結果、荷重点を中心とした本体部の湾曲変形時に第１部分の両ウェブ及び両側部フランジを互いに接近させようとする応力が過小となり、ハット形開放断面形状の偏平化阻止効果が著しく低下するおそれがある。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１、２又は３に記載の車両用衝突補強材において、前記第３部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ３）と、同じく第３部分における前記側部フランジの幅（Ｓ３）との比（Ｃ３／Ｓ３）が、１．５／１〜３／１の範囲に設定されていることを特徴とする。
【００１５】
上記の比（Ｃ３／Ｓ３）が１．５／１〜３／１の範囲に設定されることで、車両衝突時における本体部のハット形開放断面形状の偏平化（潰れ又は開き）が効果的に阻止され得る。仮に上記の比（Ｃ３／Ｓ３）が１．５／１未満になると、第３部分でのウェブ前端部間の間隔（Ｃ３）が小さくなる結果、第３部分でのウェブ前端部間の間隔（Ｃ３）に比べて第１部分でのウェブ前端部間の間隔（Ｃ１）を有意的に小さくすることができず、従来構造との有意差を出すことが難しくなる。他方、上記の比（Ｃ３／Ｓ３）が３／１を超えると、第３部分でのウェブ前端部間の間隔（Ｃ３）に対する側部フランジの幅（Ｓ３）があまりにも小さくなる結果、ハット形開放断面形状ではなくコの字形開放断面形状に近づいてしまい、ハット形開放断面形状に基づく本来的な荷重分散及び衝突エネルギー吸収の能力が損なわれるおそれがある。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４に記載の車両用衝突補強材において、前記第１部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ１）と、前記第３部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ３）との比（Ｃ１／Ｃ３）が１／３〜１／１．５の範囲に設定されていることを特徴とする。
【００１７】
上記の比（Ｃ１／Ｃ３）が１／３〜１／１．５の範囲に設定されることで、車両衝突時における本体部のハット形開放断面形状の偏平化（潰れ又は開き）が効果的に阻止され得る。仮に上記の比（Ｃ１／Ｃ３）が１／３未満になると、第１部分でのウェブ前端部間の間隔（Ｃ１）があまりにも小さくなって、第１部分におけるハット形開放断面形状から箱形状としての広がりが失われてしまい、却って本来的な荷重分散及び衝突エネルギー吸収の能力が損なわれるおそれがある。他方、上記の比（Ｃ１／Ｃ３）が１／１．５を超えると、第３部分でのウェブ前端部間の間隔（Ｃ３）に比べて第１部分でのウェブ前端部間の間隔（Ｃ１）を有意的に小さくするとの趣旨が実現できず、従来構造との有意差を出すことが難しくなる。
【００１８】
［付記］本発明の更に好ましい態様や追加的構成要件を以下に列挙する。
イ．請求項１〜５において、前記長尺な本体部の長手方向両端部には、それぞれブラケット部が一体成形されていること。
ロ．請求項１〜５において、前記長尺な本体部の幅は、その長手方向の全体にわたってほぼ均一な幅を有すること。
【発明の効果】
【００１９】
以上詳述したように各請求項に記載の車両用衝突補強材によれば、車両の衝突時においても、本体部のハット形開放断面形状の偏平化（潰れ又は開き）が極力阻止されるため、車両用衝突補強材の本体部の断面高さを維持して曲げ剛性の低下を極力防止することができる。また、本発明によれば、衝突時における耐荷重性能の急激な低下を防止することができるため、耐荷重性能を所望レベル以上に保つために車両用衝突補強材の大型化（ひいては重量増）を図る必要が無く、従来構造の車両用衝突補強材に比べて軽量化を図ることが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を車両用衝突補強材の一種であるドアインパクトビームに具体化した一実施形態を図面を参照しつつ説明する。なお、ドアインパクトビームは乗用自動車のサイドドアに取り付けられる。図１及び図２に示すように、一般に乗用自動車のサイドドアは、車体の内側に位置するドアインナパネル１と、車体の外側に位置するドアアウタパネル２とを具備し、両ドアパネル１，２の間には、ウインドウガラス３及びガラスホルダー４が配置される。ドアインナパネル１の下半部周縁域には、ドアインパクトビームを固着すべくドアアウタパネル２側にやや盛り上がった段部１ａが形成されており、この段部１ａは、ウインドウガラス３及びガラスホルダー４と、ドアアウタパネル２との中間に位置する（図２参照）。
【００２１】
図３及び図４に示すように、ドアインパクトビームは、図面（図３（Ａ）及び（Ｂ））の左右方向に延びる長尺な本体部１０を備え、この本体部１０の両端にはそれぞれブラケット部９が一体成形されている。この長尺な本体部１０は、相対向する一対のウェブ１１（腹板部）と、両ウェブ１１の後端部１１ａ同士を連結する中央板部１２（「中央フランジ」ともいう）と、各ウェブ１１の前端部１１ｂからそれぞれの外方向（図３（Ａ）の上及び下方向、図４の左及び右方向）に延出した一対の側部フランジ１３とを有している。その結果、一対のウェブ１１、中央板部１２及び一対の側部フランジ１３によって、本体部１０の横断面形状が、ウェブの前端部１１ｂ側に開口したハット形開放断面形状に形成されている。尚、本実施形態では図３（Ｂ）及び（Ｃ）並びに図４に示すように、両側部フランジ１３の各々の外端部には、ウェブの後端方向に向かって折り返された折り曲げ部１４が設けられている。但し、これらの折り曲げ部１４は本発明にとって必須の構成要素ではないので、折り曲げ部１４は省略されてもよい。
【００２２】
本実施形態のドアインパクトビームの本体部１０は、その長手方向中央部及びその近傍を占める第１部分Ｐ１、前記第１部分Ｐ１の長手方向両側にそれぞれつながる一対の第２部分Ｐ２、並びに、当該本体部１０の長手方向両端部（つまりブラケット部９）と前記一対の第２部分Ｐ２とをそれぞれつなぐ一対の第３部分Ｐ３に区分される。第２部分Ｐ２は第１部分Ｐ１と第３部分Ｐ３との間に位置している。
【００２３】
ところで、図４（Ａ）に示すように、第１部分Ｐ１における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔（即ち中央板部１２の幅）をＣ１、第１部分Ｐ１における各側部フランジ１３の幅をＳ１とし、図示はしないが、第２部分Ｐ２における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔（即ち中央板部１２の幅）をＣ２、第２部分Ｐ２における各側部フランジ１３の幅をＳ２とし、更に図４（Ｂ）に示すように、第３部分Ｐ３における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔（即ち中央板部１２の幅）をＣ３、第３部分Ｐ３における各側部フランジ１３の幅をＳ３とする。すると、第１部分Ｐ１の全体幅は［Ｃ１＋２×Ｓ１］で、第２部分Ｐ２の全体幅は［Ｃ２＋２×Ｓ２］で、ブラケット部９の近傍を除く第３部分Ｐ３の全体幅は［Ｃ３＋２×Ｓ３］でそれぞれ表される。本実施形態のドアインパクトビームの本体部１０は、その長手方向の全体にわたってほぼ均一な幅を有している。つまり、第１部分Ｐ１の全体幅［Ｃ１＋２×Ｓ１］と、 第２部分Ｐ２の全体幅［Ｃ２＋２×Ｓ２］と、ブラケット部９の近傍を除く第３部分Ｐ３の全体幅［Ｃ３＋２×Ｓ３］の三者がほぼ同じ幅に設定されている。なお、このドアインパクトビームの本体部１０の断面高さは、第１部分Ｐ１の中央（即ち本体部１０の長手方向中央位置）における断面高さＨ１（図４（Ａ）参照）が最大となっており、そこから本体部１０の両端部に向かって次第に小さくなっている。
【００２４】
そして、本実施形態における相対向する一対のウェブ１１は、第１部分Ｐ１における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ１が最も狭くなり、第３部分Ｐ３における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ３が最も広くなり、且つ、第２部分Ｐ２における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔が第１部分Ｐ１から第３部分Ｐ３に向かうにつれて次第に広くなるように形成されている（図３参照）。即ち、Ｃ１＜Ｃ２＜Ｃ３の寸法関係、及び、Ｓ３＜Ｓ２＜Ｓ１の寸法関係が成立するように、一対のウェブ１１、中央板部１２及び一対の側部フランジ１３が形成されている。
【００２５】
更に具体的には、第１部分Ｐ１における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ１と、第１部分Ｐ１における側部フランジ１３の幅Ｓ１との比（Ｃ１／Ｓ１）が、１／３〜１／１の範囲となるように寸法設定されることが好ましい。ちなみに図４（Ａ）では、Ｃ１／Ｓ１＝１／１．５に設定されている。また、第３部分Ｐ３における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ３と、第３部分Ｐ３における側部フランジ１３の幅Ｓ３との比（Ｃ３／Ｓ３）が、１．５／１〜３／１の範囲となるように寸法設定されることが好ましい。ちなみに図４（Ｂ）では、Ｃ３／Ｓ３＝１．６／１に設定されている。更に、第１部分Ｐ１における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ１と、第３部分Ｐ３における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ３との比（Ｃ１／Ｃ３）が、１／３〜１／１．５の範囲となるように寸法設定されることが好ましい。ちなみに図４では、Ｃ１／Ｃ３＝１／１．６に設定されている。
【００２６】
なお、本実施形態のドアインパクトビームは、金属板材（例えば厚さ１〜４ｍｍの高張力鋼板）をプレスで一体成形することにより製造される。プレス成形の手法は熱間プレス又は冷間プレスのいずれでもよいが、プレス直前に金属板材を所定の高温度まで加熱し、その高温状態の金属板材に対して相対的に冷えたプレス型でプレス加工を施す熱間プレスの方が好ましい。一般に熱間プレスによれば、ダイクエンチ効果による引張り強度の飛躍的向上や成形後の寸法安定性の向上等を図ることができる。また、金属板材としては、高張力鋼板以外に、亜鉛メッキ鋼板、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板、アルミニウムメッキ鋼板などを用いることができる。
【００２７】
本実施形態のドアインパクトビームは、図１及び図２に示すような態様でドアの内部に取り付けられる。即ち、ハット形開放横断面がドアアウタパネル２に向けて開口するような向きでドアインパクトビームが配置されると共に、その両端のブラケット部９をドアインナパネル１の前後の段部１ａにスポット溶接することで、ドアインパクトビームがドア内部に固定される。ドアインナパネルの段部１ａはドアアウタパネル２側に盛り上がっているため、ドアインパクトビームのドアインナパネル１への固定後にドアアウタパネル２の取り付けを完了した段階で、ドアインパクトビームの一対の側部フランジ１３がドアアウタパネル２の内面に接近配置される。
【００２８】
（性能評価）：ドアインパクトビームをドア内部に取り付けた状態での側面衝突を想定して、図５に示すような三点曲げ試験に基づき、本実施形態のドアインパクトビームの性能特性を評価した。即ち図５（Ａ）に示すように、所定間隔を隔てた二つの支脚６間に評価対象物たるドアインパクトビームを架け渡すと共に、両支脚６の中間に位置するドアインパクトビームの第１部分Ｐ１に対し、略蒲鉾型の押圧具７を用いて上から下に向かう垂直荷重を入力した。なお、図１及び図２に示したドアビーム取り付け構造に対応させるべく、図５（Ｂ）に示すように、ハット形開放横断面の開口部が押圧具７に対向して上向きに開口すると共に、二つの側部フランジ１３が押圧具７下側の押圧面７ａに接するような姿勢でドアインパクトビームを両支脚６上に配置し、その状態でドアインパクトビームの第１部分Ｐ１に対し、押圧具７により垂直荷重を入力した。このようにして計測された本実施形態のドアインパクトビームの性能特性を図８のグラフに実線（「実施例」と表記）で示す。
【００２９】
図８のグラフは、ドアインパクトビームの垂直荷重に対する反力の大きさ（以下「対荷重反力」と呼ぶ）と、押圧点におけるドアインパクトビームの変形ストローク量との関係を示す。このグラフからわかるように本実施形態では、対荷重反力が最大値（Ｍａｘ）にほぼ達するまでの範囲（即ち変形ストローク量が０から５０ｍｍになるまでの範囲）では、右上がり傾向、つまり変形ストローク量の増大に伴って対荷重反力も単調増加する傾向を示した。更に、変形ストローク量が５０ｍｍを超えたあとも対荷重反力は前記最大値（Ｍａｘ）の水準をほぼ維持し、変形ストローク量が１００ｍｍを超えるあたりから対荷重反力が徐々に低下する傾向を示した。つまり本実施形態によれば、側面衝突時にドアインパクトビームの変形量が増大していっても、衝突エネルギーの吸収性能が急に低下することがなく、衝突エネルギー吸収性能を安定的に維持することができる。
【００３０】
本実施形態のドアインパクトビームでは、垂直荷重の入力に伴いドアインパクトビームが湾曲変形する過程で、図６に示すように、両ウェブ１１が内側に倒れ込むと共に、押圧具７による押圧が終了するまでの間に両ウェブの前端部１１ｂが相互接触することで第１部分Ｐ１の潰れ（偏平化）が阻止されることが観察された。即ち、荷重入力時においても断面高さが極力維持され曲げ剛性の低下が防止されるために、本実施形態のドアインパクトビームは上述のように安定した衝突エネルギー吸収性能を発揮できると考えられる（後記比較例１及び２との対比による）。
【００３１】
なお、荷重入力に伴い両ウェブ１１が内側に倒れ込む理由については次のように考えられる。即ち、押圧具７が第１部分Ｐ１の押圧を開始した当初、つまり本体部１０が弾性変形可能な状態においては、応力が第１部分Ｐ１から第２部分Ｐ２を介し第３部分Ｐ３に向かって分散する。その後、押圧具７による第１部分Ｐ１の押圧が更に進行し、本体部１０の変形が弾性域を超えて塑性域（塑性変形した状態）に達すると、前記分散していた応力が第３部分Ｐ３から第２部分Ｐ２に向けて戻ってくると共に、それらの応力が第１部分Ｐ１に集中する（図７参照）。その際、上述のようにドアインパクトビームの本体部１０を構成する一対のウェブ１１は、第１部分Ｐ１におけるウェブ前端部間の間隔Ｃ１が最も狭くなり、第３部分Ｐ３におけるウェブ前端部間の間隔Ｃ３が最も広くなり、且つ、第２部分Ｐ２におけるウェブ前端部間の間隔Ｃ２が第１部分Ｐ１から第３部分Ｐ３に向かうにつれて次第に広くなるように形成されているために、第１部分及び第２部分の両ウェブ１１及び両側部フランジ１３には、これらを互いに接近させようとする力（具体的には、第１部分Ｐ１に集中する前記戻り応力の本体部幅方向に沿った分力）が働く。従って、本体部１０の湾曲変形が進むにつれて、相対向する一対のウェブ１１が内側に倒れ込み、最終的には両ウェブの前端部１１ｂが相互接触することで第１部分Ｐ１における断面高さＨ１が極力維持される。
【００３２】
このように本実施形態のドアインパクトビームによれば、側面衝突時の荷重入力に際しても、相対向する一対のウェブの前端部１１ｂ同士が相互接触することで両ウェブ１１がそれ以上傾倒することを阻止できる。そして、本体部１０のハット形開放断面形状の偏平化（潰れ又は開き）を阻止して本体部１０の断面高さを維持することにより、曲げ剛性の低下を防止することができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、一対の側部フランジ１３の各々の外端部に、本体部１０の長手方向全体にわたって延びる折り曲げ部１４を設けているが、これらの折り曲げ部１４も、本体部１０の剛性を高めるのに役立ち、側面衝突時に両ウェブ１１が互いに離間する方向に開くことを阻止することに貢献する。
【００３４】
［比較例１］
図９、図１０及び図１１は、本発明と対比されるべき比較例１（特許文献１の従来例に相当する）を示す。図９（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、比較例１のドアインパクトビームは、両端にブラケット部９が一体成形された長尺な本体部１０を備え、その本体部１０が一対のウェブ１１、中央板部１２、一対の側部フランジ１３及び一対の折り曲げ部１４を有しており、これらの点は上記実施形態と同じである。但し、比較例１のドアインパクトビームでは、両ウェブ１１が本体部１０の長手方向の全体にわたり平行に形成されており、本体部１０の長手方向に沿ったいずれの箇所においても、両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔はほぼ一定である。つまり、上記実施形態と同様に、長尺な本体部１０を第１部分Ｐ１、第２部分Ｐ２及び第３部分Ｐ３に区分するとき、第１部分Ｐ１における両ウェブの前端部間の間隔Ｃ１、第２部分Ｐ２における両ウェブの前端部間の間隔Ｃ２、第３部分Ｐ３における両ウェブの前端部間の間隔Ｃ３のいずれもが等しくなっている（Ｃ１＝Ｃ２＝Ｃ３）。
【００３５】
比較例１のドアインパクトビームに対して図５と同様の三点曲げ試験を行い、その性能特性を評価した。その計測結果を図１１のグラフに破線（「比較例１」と表記）で示す。このグラフからわかるように比較例１では、変形ストローク量が０から約３０ｍｍの範囲では、上記実施形態と同じように右上がり傾向（つまり変形ストローク量の増大に伴って対荷重反力も単調増加する傾向）を示したが、変形ストローク量が約３０ｍｍを超えてからは、対荷重反力が急勾配で単調減少傾向を示し、変形ストローク量が１５０ｍｍに達した時点で比較例１の対荷重反力は、上記実施形態の対荷重反力の最大値（Ｍａｘ）の三分の一程度にまで低下した。つまり比較例１のドアインパクトビームでは、側面衝突時にドアインパクトビームの変形量が増大していくと、衝突エネルギーの吸収性能が比較的早く急低下し、衝突エネルギー吸収性能を安定的に維持することができない。
【００３６】
比較例１のドアインパクトビームでは、垂直荷重の入力に伴いドアインパクトビームが湾曲変形する過程で、図１０に示すように、両ウェブ１１が外側に倒れると共に、押圧具７による押圧が終了するまでの間に両ウェブの前端部１１ｂが外方向（互いに離間する方向）に開いてしまうという第１部分Ｐ１の潰れ（偏平化）が観察された。このように、荷重入力時において断面高さを維持できず、曲げ剛性の低下を防止できないために、比較例１のドアインパクトビームの衝突エネルギー吸収性能は上記実施形態よりも低くなるものと考えられる。
【００３７】
［比較例２］
図１２、図１３及び図１４は、本発明と対比されるべき比較例２（特許文献２の従来例に相当する）を示す。図１２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、比較例２のドアインパクトビームは、両端にブラケット部９が一体成形された長尺な本体部１０を備え、その本体部１０が一対のウェブ１１、中央板部１２、一対の側部フランジ１３及び一対の折り曲げ部１４を有しており、これらの点は上記実施形態と同じである。但し、上記実施形態と同様に、比較例２のドアインパクトビームの長尺な本体部１０を第１部分Ｐ１、第２部分Ｐ２及び第３部分Ｐ３に区分するとき、相対向する一対のウェブ１１は、第１部分Ｐ１における両ウェブの前端部間の間隔Ｃ１が最も広くなり、第３部分Ｐ３における両ウェブの前端部間の間隔Ｃ３が最も狭くなり、且つ、第２部分Ｐ２における両ウェブの前端部間の間隔が第１部分Ｐ１から第３部分Ｐ３に向かうにつれて次第に狭くなるように形成されている。即ち、Ｃ３＜Ｃ２＜Ｃ１の寸法関係、及び、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３の寸法関係（つまり上記実施形態の場合とは逆傾向の寸法関係）が成立するように、一対のウェブ１１、中央板部１２及び一対の側部フランジ１３が形成されている。
【００３８】
比較例２のドアインパクトビームに対して図５と同様の三点曲げ試験を行い、その性能特性を評価した。その計測結果を図１４のグラフに破線（「比較例２」と表記）で示す。このグラフからわかるように比較例２では、変形ストローク量が０から約３０ｍｍの範囲では、上記実施形態と同じように右上がり傾向（つまり変形ストローク量の増大に伴って対荷重反力も単調増加する傾向）を示したが、変形ストローク量が約３０ｍｍを超えてからは、対荷重反力が急勾配で単調減少傾向を示し、変形ストローク量が１５０ｍｍに達した時点で比較例２の対荷重反力は、上記実施形態の対荷重反力の最大値（Ｍａｘ）の三分の一程度にまで低下した。つまり比較例２のドアインパクトビームでは、側面衝突時にドアインパクトビームの変形量が増大していくと、衝突エネルギーの吸収性能が比較的早く急低下し、衝突エネルギー吸収性能を安定的に維持することができない。なお、図１４に示した比較例２の性能特性は、図１１に示した比較例１の性能特性よりも更に悪いものであった。
【００３９】
比較例２のドアインパクトビームでは、垂直荷重の入力に伴いドアインパクトビームが湾曲変形する過程で、図１３に示すように、両ウェブ１１が外側に倒れると共に、押圧具７による押圧が終了するまでの間に両ウェブの前端部１１ｂが外方向（互いに離間する方向）に開いてしまうという第１部分Ｐ１の潰れ（偏平化）が観察された。このように、荷重入力時において断面高さを維持できず、曲げ剛性の低下を防止できないために、比較例２のドアインパクトビームの衝突エネルギー吸収性能は上記実施形態よりも低くなるものと考えられる。
【００４０】
［変更例１］
図１５及び図１７は、本発明の範疇に含まれる変更例１を示す。図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、変更例１のドアインパクトビームは、両端にブラケット部９が一体成形された長尺な本体部１０を備え、その本体部１０が一対のウェブ１１、中央板部１２、一対の側部フランジ１３及び一対の折り曲げ部１４を有しており、これらの点は上記実施形態と同じである。変更例１では、本体部１０の長手方向中心位置３１において両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ１が最も狭くなり、本体部１０の長手方向両端位置３３（即ちブラケット部９との連結位置３３）において両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ３が最も広くなり、更には、前記長手方向中心位置３１から長手方向両端位置３３に向かうにつれて両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ２が次第に広くなるように、両ウェブ１１が形成されている（Ｃ１＜Ｃ２＜Ｃ３）。つまり、上記実施形態では、一対の第２部分Ｐ２は本体部１０の全長のうちのほんの一部を占めるに過ぎなかったのに対し（図３参照）、変更例１では、一対の第２部分Ｐ２が本体部１０の全長のうちの大部分を占めており、二つの第２部分Ｐ２の各々における中央寄り端部（即ち前記長手方向中心位置３１付近）を超短区間の第１部分Ｐ１として位置づけると共に、二つの第２部分Ｐ２の各々におけるブラケット部寄り端部（即ち前記長手方向両端位置３３付近）を超短区間の第３部分Ｐ３として位置づけるような構造となっている。なお、変更例１のドアインパクトビームにおけるその他の構成は上記実施形態に準ずる。
【００４１】
変更例１のドアインパクトビームに対して図５と同様の三点曲げ試験を行い、その性能特性を評価した。その計測結果を図１７のグラフに破線（「変更例１」と表記）で示す。このグラフからわかるように、変更例１のドアインパクトビームは、上記実施形態とほぼ同等の衝突エネルギー吸収性能を示した。なお、変更例１のドアインパクトビームでも、上記実施形態と同様、垂直荷重の入力に伴ってドアインパクトビームが湾曲変形する過程で、両ウェブ１１が内側に倒れ込むと共に、押圧具７による押圧が終了するまでの間に両ウェブの前端部１１ｂが相互接触することで第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２の潰れ（偏平化）が阻止されることが観察された。
【００４２】
［変更例２］
図１６及び図１８は、本発明の範疇に含まれる変更例２を示す。図１６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、変更例２のドアインパクトビームは、両端にブラケット部９が一体成形された長尺な本体部１０を備え、その本体部１０が一対のウェブ１１、中央板部１２、一対の側部フランジ１３及び一対の折り曲げ部１４を有しており、これらの点は上記実施形態と同じである。変更例２のドアインパクトビームは、上記実施形態のドアインパクトビームの本体部１０を一構造単位とした場合に当該構造単位を複数個直列的に連結したものに相当する。
【００４３】
具体的には図１６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、本体部１０は、その長手方向に沿ってほぼ等間隔に５つのブロックＢ１〜Ｂ５に区分される。更にこれら５つのブロックＢ１〜Ｂ５の各々は、各ブロック区間の長手方向中央部及びその近傍を占める第１部分Ｐ１、前記第１部分Ｐ１の長手方向両側にそれぞれつながる一対の第２部分Ｐ２、並びに、各ブロック区間の長手方向両端部を占める一対の第３部分Ｐ３に区分される。なお、各ブロックの第３部分Ｐ３は超短区間の部分であり、隣り合うブロック同士では両者の隣接境界に位置する一つの第３部分Ｐ３が共有されている。例えば、第１ブロックＢ１の右端に位置する第３部分Ｐ３と、第２ブロックＢ２の左端に位置する第３部分Ｐ３とは共通する。そして、５つのブロックＢ１〜Ｂ５の各々では、各ブロックの第１部分Ｐ１における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ１が最も狭くなり、各ブロックの第３部分Ｐ３における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ３が最も広くなり、且つ、各ブロックの第２部分Ｐ２における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ２が第１部分Ｐ１から第３部分Ｐ３に向かうにつれて次第に広くなるように、両ウェブ１１が形成されている（Ｃ１＜Ｃ２＜Ｃ３）。なお、変更例２のドアインパクトビームにおけるその他の構成は上記実施形態に準ずる。
【００４４】
変更例２のドアインパクトビームに対して図５と同様の三点曲げ試験を行い、その性能特性を評価した。その計測結果を図１８のグラフに破線（「変更例２」と表記）で示す。このグラフからわかるように変更例２では、変形ストローク量が０から約５０ｍｍの範囲では、上記実施形態と同じように右上がり傾向（つまり変形ストローク量の増大に伴って対荷重反力も単調増加する傾向）を示すと共に、変形ストローク量が約５０ｍｍのところで、上記実施形態と同程度の対荷重反力の最大値（Ｍａｘ）を示した。その一方で、変形ストローク量が約５０ｍｍを超えてからは、対荷重反力が明確な単調減少傾向を示したが、変形ストローク量が約５０〜１５０ｍｍの範囲における変更例２の対荷重反力は概して前記比較例１及び２の対荷重反力を上回っていた。総合評価では、変更例２の衝突エネルギー吸収性能は、上記実施形態及び変更例１に比べてやや劣るが、比較例１及び２よりも明らかに良好な性能を示した。なお、変更例２のドアインパクトビームでも、上記実施形態と同様、垂直荷重の入力に伴ってドアインパクトビームが湾曲変形する過程で、第３ブロックＢ３の第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２の両ウェブ１１が内側に倒れ込むと共に、押圧具７による押圧が終了するまでの間に両ウェブの前端部１１ｂが相互接触することで当該第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２の潰れ（偏平化）が阻止されることが観察された。
【００４５】
［その他の変更例］
本発明は、ドアインパクトビーム以外の他の車両用衝突補強材（例えば、バンパーリインフォースメント）にも適用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】ドアアウタパネルを外した状態でのドア内部の正面図。
【図２】ドア内部の概略を示すドアの横断面図。
【図３】実施形態のドアインパクトビームを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）はドアインパクトビームの片側半分の斜視図。
【図４】（Ａ）は図３（Ａ）のＸ−Ｘ線での拡大横断面図、（Ｂ）は図３（Ａ）のＹ−Ｙ線での拡大横断面図。
【図５】（Ａ）は性能評価試験の概要を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＺ−Ｚ線での拡大概略断面図。
【図６】実施形態のドアインパクトビームにおける性能評価試験前後の様子を示す斜視図及び中央位置での断面図。
【図７】実施形態のドアインパクトビームへの荷重入力時における戻り応力集中を説明するための部分斜視図。
【図８】実施形態のドアインパクトビーム（実施例）の性能特性を示すグラフ。
【図９】比較例１のドアインパクトビームを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）はドアインパクトビームの片側半分の斜視図。
【図１０】比較例１のドアインパクトビームにおける性能評価試験前後の様子を示す斜視図及び中央位置での断面図。
【図１１】比較例１と実施例の性能特性を示すグラフ。
【図１２】比較例２のドアインパクトビームを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）はドアインパクトビームの片側半分の斜視図。
【図１３】比較例２のドアインパクトビームにおける性能評価試験前後の様子を示す斜視図及び中央位置での断面図。
【図１４】比較例２と実施例の性能特性を示すグラフ。
【図１５】変更例１のドアインパクトビームを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）はドアインパクトビームの片側半分の斜視図。
【図１６】変更例２のドアインパクトビームを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）はドアインパクトビームの片側半分の斜視図。
【図１７】変更例１と実施例の性能特性を示すグラフ。
【図１８】変更例２と実施例の性能特性を示すグラフ。
【符号の説明】
【００４７】
９…ブラケット部、１０…長尺な本体部、１１…ウェブ（腹板部）、１１ａ…ウェブの後端部、１１ｂ…ウェブの前端部、１２…中央板部、１３…側部フランジ、Ｐ１…第１部分、Ｐ２…第２部分、Ｐ３…第３部分、Ｂ１〜Ｂ５…複数のブロック。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドアインパクトビームやバンパーリインフォースメント等に代表される車両用衝突補強材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用衝突補強材の一種であるドアインパクトビーム（ドアガードともいう）は、当初は丸パイプ状本体の両端部にブラケットを溶接したものが用いられていたが、最近では、ビーム本体とブラケットとを一体プレス成形可能になったことから、ビーム本体の横断面形状がハット形をした開放断面形状のドアインパクトビームが主流になっている。
【０００３】
例えば、特許文献１の車両用ドアガードは鋼板をプレス成形して一体に形成されたものであり、その本体部分には断面Ｒ山型の屈曲部１ａ（ウェブが含まれる）が全長に亘って一体に形成され、その屈曲部の基部の上下には平坦なフランジ部１ｂ（側部フランジに相当）がそれぞれ形成されている。つまり、屈曲部１ａと一対のフランジ部１ｂとによって形作られるハット断面形状が本体部の全長に亘って一様に形成されている。
【０００４】
特許文献２に開示されたドアインパクトビームは、隆起部２と、その幅方向両側の底部３（側部フランジに相当）と、起立部６（ウェブに相当）とを備え、これらによって本体部におけるハット断面形状が形作られている。このドアインパクトビームの幅寸法は、長さ方向の中央において最も大きくなっており、その中央から長さ方向の両端に向かって幅寸法は次第に小さくなり、中央から所定距離離れた箇所からは最小の幅寸法が長さ方向の両端まで連続している。各部におけるハット断面形状の寸法もほぼこれに準じている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９５５９号公報（第００１６段落、図１）
【特許文献２】特開２００４−１６８１４１号公報（第００４０〜４３段落）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来例のような開放断面形状のドアインパクトビームには、側面衝突時の荷重入力に対してウェブ及び側部フランジが外方向（互いに離間する方向）に開き易いという欠点があった。即ち、荷重入力時にハット形の開放断面が開いて断面高さ（荷重入力方向に沿った奥行き）が小さくなる結果、ビームの変形が進むに連れて曲げ剛性が低下し、耐えられる荷重値も急激に低下するという欠点があった（後記比較例１及び２参照）。そして、従来のドアインパクトビームでは、このような欠点を補うためにハット形断面の大型化を図る等の対策を講じる必要があり、重量増等の不都合を招いていた。
【０００７】
本発明の目的は、車両衝突時の荷重入力に際しても、断面高さを維持して曲げ剛性の低下を極力防止することができる車両用衝突補強材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、相対向する一対のウェブと、前記両ウェブの後端部同士を連結する中央板部と、前記両ウェブの各々の前端部からそれぞれ外方向に延出した一対の側部フランジとを有する長尺な本体部を備え、その本体部の横断面形状が、前記一対のウェブ、中央板部及び一対の側部フランジによってウェブの前端部側に開口したハット形開放断面形状をなしている車両用衝突補強材であって、前記本体部を、その長手方向中央部又はその近傍を占める第１部分、前記第１部分につながる第２部分、及び、当該本体部の長手方向一端部と前記第２部分とをつなぐ第３部分に区分するとき、前記第１部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ１）が最も狭くなり、前記第３部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ３）が最も広くなり、且つ、第１部分と第３部分との間に位置する前記第２部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ２）が第１部分から第３部分に向かうにつれて次第に広くなるように、前記一対のウェブが形成されていることを特徴とする車両用衝突補強材である。
【０００９】
請求項１の車両用衝突補強材は、その本体部のハット形開放断面形状の開口側が衝突時の荷重入力方向に向き合うような配置で車両に取り付けられる。故に車両の衝突時には、衝突荷重が先ず一対の側部フランジによって受け止められ、両側部フランジを介して両ウェブ及びこれらを連結している中央板部に伝達されると共に、一対の側部フランジ、一対のウェブ及び中央板部からなる衝突補強材本体部が荷重点（荷重を受けた箇所）を中心として湾曲変形することにより、荷重分散及び衝突エネルギーの吸収が図られる。上述のように、車両用衝突補強材の本体部を構成する一対のウェブは、第１部分（長手方向中央部又はその近傍）におけるウェブ前端部間の間隔（Ｃ１）が最も狭くなり、第３部分におけるウェブ前端部間の間隔（Ｃ３）が最も広くなり、且つ、第１部分と第３部分との間に位置する第２部分におけるウェブ前端部間の間隔（Ｃ２）が第１部分から第３部分に向かうにつれて次第に広くなるように形成されている。このため、荷重点を中心とした本体部の湾曲変形が進行し、当該本体部の変形が弾性域（形状復元可能に弾性変形可能な状態）を超えて塑性域（塑性変形した状態）に達すると、第１部分及び第２部分の両ウェブ及び両側部フランジには、これらを互いに接近させようとする力が働く。つまり、本体部の湾曲変形が進むにつれて、相対向する一対のウェブが内方向（互いに接近する方向）に倒れ込み、ひいては両ウェブの前端部同士（又は両側部フランジの内端部同士）が相互接触することで、両ウェブがそれ以上傾倒することが阻止される（図６参照）。その結果、本体部のハット形開放断面形状の偏平化（潰れ又は開き）が阻止され、車両用衝突補強材の本体部の断面高さが維持されて曲げ剛性の低下が防止される。
【００１０】
請求項２の発明は、相対向する一対のウェブと、前記両ウェブの後端部同士を連結する中央板部と、前記両ウェブの各々の前端部からそれぞれ外方向に延出した一対の側部フランジとを有する長尺な本体部を備え、その本体部の横断面形状が、前記一対のウェブ、中央板部及び一対の側部フランジによってウェブの前端部側に開口したハット形開放断面形状をなしている車両用衝突補強材であって、前記本体部を、その長手方向に沿って複数のブロックに区分すると共に、これら複数のブロックの各々を更に、当該ブロック区間の長手方向中央部又はその近傍を占める第１部分、前記第１部分の両側にそれぞれつながる一対の第２部分、及び、当該ブロック区間の両端部をそれぞれ占める一対の第３部分に区分するとき、前記各ブロックの第１部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ１）が最も狭くなり、前記各ブロックの第３部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ３）が最も広くなり、且つ、第１部分と第３部分との間に位置する前記各ブロックの第２部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ２）が第１部分から第３部分に向かうにつれて次第に広くなるように、前記一対のウェブが形成されていることを特徴とする車両用衝突補強材である。
【００１１】
請求項２の車両用衝突補強材では、長尺な本体部がその長手方向に沿って複数のブロックに区分されると共に、これら複数のブロックの各々において、請求項１に記載の車両用衝突補強材の本体部と同様の構造を有している。つまり、請求項２の車両用衝突補強材の本体部は、請求項１の車両用衝突補強材の本体部の構造単位を複数個直列的に連結したものに相当する。従って、車両の衝突時においても、請求項２の車両用衝突補強材は、請求項１の車両用衝突補強材と同様の作用及び特性を示す。それ故、請求項２の車両用衝突補強材によれば、車両の衝突時においても、本体部のハット形開放断面形状の偏平化（潰れ又は開き）が阻止され、車両用衝突補強材の本体部の断面高さが維持されて曲げ剛性の低下が防止される。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の車両用衝突補強材において、前記第１部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ１）と、同じく第１部分における前記側部フランジの幅（Ｓ１）との比（Ｃ１／Ｓ１）が、１／３〜１／１の範囲に設定されていることを特徴とする。
【００１３】
上記の比（Ｃ１／Ｓ１）が１／３〜１／１の範囲に設定されることで、車両衝突時における本体部のハット形開放断面形状の偏平化（潰れ又は開き）が効果的に阻止され得る。仮に上記の比（Ｃ１／Ｓ１）が１／３未満になると、第１部分での側部フランジの幅（Ｓ１）に対するウェブ前端部間の間隔（Ｃ１）があまりにも小さくなって、本体部の第１部分におけるハット形開放断面形状から箱形状としての広がりが失われてしまい、却って本来的な荷重分散及び衝突エネルギー吸収の能力が損なわれるおそれがある。他方、上記の比（Ｃ１／Ｓ１）が１／１を超えると、第１部分でのウェブ前端部間の間隔（Ｃ１）が相対的に大き過ぎる結果、荷重点を中心とした本体部の湾曲変形時に第１部分の両ウェブ及び両側部フランジを互いに接近させようとする応力が過小となり、ハット形開放断面形状の偏平化阻止効果が著しく低下するおそれがある。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１、２又は３に記載の車両用衝突補強材において、前記第３部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ３）と、同じく第３部分における前記側部フランジの幅（Ｓ３）との比（Ｃ３／Ｓ３）が、１．５／１〜３／１の範囲に設定されていることを特徴とする。
【００１５】
上記の比（Ｃ３／Ｓ３）が１．５／１〜３／１の範囲に設定されることで、車両衝突時における本体部のハット形開放断面形状の偏平化（潰れ又は開き）が効果的に阻止され得る。仮に上記の比（Ｃ３／Ｓ３）が１．５／１未満になると、第３部分でのウェブ前端部間の間隔（Ｃ３）が小さくなる結果、第３部分でのウェブ前端部間の間隔（Ｃ３）に比べて第１部分でのウェブ前端部間の間隔（Ｃ１）を有意的に小さくすることができず、従来構造との有意差を出すことが難しくなる。他方、上記の比（Ｃ３／Ｓ３）が３／１を超えると、第３部分でのウェブ前端部間の間隔（Ｃ３）に対する側部フランジの幅（Ｓ３）があまりにも小さくなる結果、ハット形開放断面形状ではなくコの字形開放断面形状に近づいてしまい、ハット形開放断面形状に基づく本来的な荷重分散及び衝突エネルギー吸収の能力が損なわれるおそれがある。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４に記載の車両用衝突補強材において、前記第１部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ１）と、前記第３部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ３）との比（Ｃ１／Ｃ３）が１／３〜１／１．５の範囲に設定されていることを特徴とする。
【００１７】
上記の比（Ｃ１／Ｃ３）が１／３〜１／１．５の範囲に設定されることで、車両衝突時における本体部のハット形開放断面形状の偏平化（潰れ又は開き）が効果的に阻止され得る。仮に上記の比（Ｃ１／Ｃ３）が１／３未満になると、第１部分でのウェブ前端部間の間隔（Ｃ１）があまりにも小さくなって、第１部分におけるハット形開放断面形状から箱形状としての広がりが失われてしまい、却って本来的な荷重分散及び衝突エネルギー吸収の能力が損なわれるおそれがある。他方、上記の比（Ｃ１／Ｃ３）が１／１．５を超えると、第３部分でのウェブ前端部間の間隔（Ｃ３）に比べて第１部分でのウェブ前端部間の間隔（Ｃ１）を有意的に小さくするとの趣旨が実現できず、従来構造との有意差を出すことが難しくなる。
【００１８】
［付記］本発明の更に好ましい態様や追加的構成要件を以下に列挙する。
イ．請求項１〜５において、前記長尺な本体部の長手方向両端部には、それぞれブラケット部が一体成形されていること。
ロ．請求項１〜５において、前記長尺な本体部の幅は、その長手方向の全体にわたってほぼ均一な幅を有すること。
【発明の効果】
【００１９】
以上詳述したように各請求項に記載の車両用衝突補強材によれば、車両の衝突時においても、本体部のハット形開放断面形状の偏平化（潰れ又は開き）が極力阻止されるため、車両用衝突補強材の本体部の断面高さを維持して曲げ剛性の低下を極力防止することができる。また、本発明によれば、衝突時における耐荷重性能の急激な低下を防止することができるため、耐荷重性能を所望レベル以上に保つために車両用衝突補強材の大型化（ひいては重量増）を図る必要が無く、従来構造の車両用衝突補強材に比べて軽量化を図ることが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を車両用衝突補強材の一種であるドアインパクトビームに具体化した一実施形態を図面を参照しつつ説明する。なお、ドアインパクトビームは乗用自動車のサイドドアに取り付けられる。図１及び図２に示すように、一般に乗用自動車のサイドドアは、車体の内側に位置するドアインナパネル１と、車体の外側に位置するドアアウタパネル２とを具備し、両ドアパネル１，２の間には、ウインドウガラス３及びガラスホルダー４が配置される。ドアインナパネル１の下半部周縁域には、ドアインパクトビームを固着すべくドアアウタパネル２側にやや盛り上がった段部１ａが形成されており、この段部１ａは、ウインドウガラス３及びガラスホルダー４と、ドアアウタパネル２との中間に位置する（図２参照）。
【００２１】
図３及び図４に示すように、ドアインパクトビームは、図面（図３（Ａ）及び（Ｂ））の左右方向に延びる長尺な本体部１０を備え、この本体部１０の両端にはそれぞれブラケット部９が一体成形されている。この長尺な本体部１０は、相対向する一対のウェブ１１（腹板部）と、両ウェブ１１の後端部１１ａ同士を連結する中央板部１２（「中央フランジ」ともいう）と、各ウェブ１１の前端部１１ｂからそれぞれの外方向（図３（Ａ）の上及び下方向、図４の左及び右方向）に延出した一対の側部フランジ１３とを有している。その結果、一対のウェブ１１、中央板部１２及び一対の側部フランジ１３によって、本体部１０の横断面形状が、ウェブの前端部１１ｂ側に開口したハット形開放断面形状に形成されている。尚、本実施形態では図３（Ｂ）及び（Ｃ）並びに図４に示すように、両側部フランジ１３の各々の外端部には、ウェブの後端方向に向かって折り返された折り曲げ部１４が設けられている。但し、これらの折り曲げ部１４は本発明にとって必須の構成要素ではないので、折り曲げ部１４は省略されてもよい。
【００２２】
本実施形態のドアインパクトビームの本体部１０は、その長手方向中央部及びその近傍を占める第１部分Ｐ１、前記第１部分Ｐ１の長手方向両側にそれぞれつながる一対の第２部分Ｐ２、並びに、当該本体部１０の長手方向両端部（つまりブラケット部９）と前記一対の第２部分Ｐ２とをそれぞれつなぐ一対の第３部分Ｐ３に区分される。第２部分Ｐ２は第１部分Ｐ１と第３部分Ｐ３との間に位置している。
【００２３】
ところで、図４（Ａ）に示すように、第１部分Ｐ１における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔（即ち中央板部１２の幅）をＣ１、第１部分Ｐ１における各側部フランジ１３の幅をＳ１とし、図示はしないが、第２部分Ｐ２における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔（即ち中央板部１２の幅）をＣ２、第２部分Ｐ２における各側部フランジ１３の幅をＳ２とし、更に図４（Ｂ）に示すように、第３部分Ｐ３における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔（即ち中央板部１２の幅）をＣ３、第３部分Ｐ３における各側部フランジ１３の幅をＳ３とする。すると、第１部分Ｐ１の全体幅は［Ｃ１＋２×Ｓ１］で、第２部分Ｐ２の全体幅は［Ｃ２＋２×Ｓ２］で、ブラケット部９の近傍を除く第３部分Ｐ３の全体幅は［Ｃ３＋２×Ｓ３］でそれぞれ表される。本実施形態のドアインパクトビームの本体部１０は、その長手方向の全体にわたってほぼ均一な幅を有している。つまり、第１部分Ｐ１の全体幅［Ｃ１＋２×Ｓ１］と、 第２部分Ｐ２の全体幅［Ｃ２＋２×Ｓ２］と、ブラケット部９の近傍を除く第３部分Ｐ３の全体幅［Ｃ３＋２×Ｓ３］の三者がほぼ同じ幅に設定されている。なお、このドアインパクトビームの本体部１０の断面高さは、第１部分Ｐ１の中央（即ち本体部１０の長手方向中央位置）における断面高さＨ１（図４（Ａ）参照）が最大となっており、そこから本体部１０の両端部に向かって次第に小さくなっている。
【００２４】
そして、本実施形態における相対向する一対のウェブ１１は、第１部分Ｐ１における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ１が最も狭くなり、第３部分Ｐ３における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ３が最も広くなり、且つ、第２部分Ｐ２における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔が第１部分Ｐ１から第３部分Ｐ３に向かうにつれて次第に広くなるように形成されている（図３参照）。即ち、Ｃ１＜Ｃ２＜Ｃ３の寸法関係、及び、Ｓ３＜Ｓ２＜Ｓ１の寸法関係が成立するように、一対のウェブ１１、中央板部１２及び一対の側部フランジ１３が形成されている。
【００２５】
更に具体的には、第１部分Ｐ１における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ１と、第１部分Ｐ１における側部フランジ１３の幅Ｓ１との比（Ｃ１／Ｓ１）が、１／３〜１／１の範囲となるように寸法設定されることが好ましい。ちなみに図４（Ａ）では、Ｃ１／Ｓ１＝１／１．５に設定されている。また、第３部分Ｐ３における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ３と、第３部分Ｐ３における側部フランジ１３の幅Ｓ３との比（Ｃ３／Ｓ３）が、１．５／１〜３／１の範囲となるように寸法設定されることが好ましい。ちなみに図４（Ｂ）では、Ｃ３／Ｓ３＝１．６／１に設定されている。更に、第１部分Ｐ１における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ１と、第３部分Ｐ３における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ３との比（Ｃ１／Ｃ３）が、１／３〜１／１．５の範囲となるように寸法設定されることが好ましい。ちなみに図４では、Ｃ１／Ｃ３＝１／１．６に設定されている。
【００２６】
なお、本実施形態のドアインパクトビームは、金属板材（例えば厚さ１〜４ｍｍの高張力鋼板）をプレスで一体成形することにより製造される。プレス成形の手法は熱間プレス又は冷間プレスのいずれでもよいが、プレス直前に金属板材を所定の高温度まで加熱し、その高温状態の金属板材に対して相対的に冷えたプレス型でプレス加工を施す熱間プレスの方が好ましい。一般に熱間プレスによれば、ダイクエンチ効果による引張り強度の飛躍的向上や成形後の寸法安定性の向上等を図ることができる。また、金属板材としては、高張力鋼板以外に、亜鉛メッキ鋼板、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板、アルミニウムメッキ鋼板などを用いることができる。
【００２７】
本実施形態のドアインパクトビームは、図１及び図２に示すような態様でドアの内部に取り付けられる。即ち、ハット形開放横断面がドアアウタパネル２に向けて開口するような向きでドアインパクトビームが配置されると共に、その両端のブラケット部９をドアインナパネル１の前後の段部１ａにスポット溶接することで、ドアインパクトビームがドア内部に固定される。ドアインナパネルの段部１ａはドアアウタパネル２側に盛り上がっているため、ドアインパクトビームのドアインナパネル１への固定後にドアアウタパネル２の取り付けを完了した段階で、ドアインパクトビームの一対の側部フランジ１３がドアアウタパネル２の内面に接近配置される。
【００２８】
（性能評価）：ドアインパクトビームをドア内部に取り付けた状態での側面衝突を想定して、図５に示すような三点曲げ試験に基づき、本実施形態のドアインパクトビームの性能特性を評価した。即ち図５（Ａ）に示すように、所定間隔を隔てた二つの支脚６間に評価対象物たるドアインパクトビームを架け渡すと共に、両支脚６の中間に位置するドアインパクトビームの第１部分Ｐ１に対し、略蒲鉾型の押圧具７を用いて上から下に向かう垂直荷重を入力した。なお、図１及び図２に示したドアビーム取り付け構造に対応させるべく、図５（Ｂ）に示すように、ハット形開放横断面の開口部が押圧具７に対向して上向きに開口すると共に、二つの側部フランジ１３が押圧具７下側の押圧面７ａに接するような姿勢でドアインパクトビームを両支脚６上に配置し、その状態でドアインパクトビームの第１部分Ｐ１に対し、押圧具７により垂直荷重を入力した。このようにして計測された本実施形態のドアインパクトビームの性能特性を図８のグラフに実線（「実施例」と表記）で示す。
【００２９】
図８のグラフは、ドアインパクトビームの垂直荷重に対する反力の大きさ（以下「対荷重反力」と呼ぶ）と、押圧点におけるドアインパクトビームの変形ストローク量との関係を示す。このグラフからわかるように本実施形態では、対荷重反力が最大値（Ｍａｘ）にほぼ達するまでの範囲（即ち変形ストローク量が０から５０ｍｍになるまでの範囲）では、右上がり傾向、つまり変形ストローク量の増大に伴って対荷重反力も単調増加する傾向を示した。更に、変形ストローク量が５０ｍｍを超えたあとも対荷重反力は前記最大値（Ｍａｘ）の水準をほぼ維持し、変形ストローク量が１００ｍｍを超えるあたりから対荷重反力が徐々に低下する傾向を示した。つまり本実施形態によれば、側面衝突時にドアインパクトビームの変形量が増大していっても、衝突エネルギーの吸収性能が急に低下することがなく、衝突エネルギー吸収性能を安定的に維持することができる。
【００３０】
本実施形態のドアインパクトビームでは、垂直荷重の入力に伴いドアインパクトビームが湾曲変形する過程で、図６に示すように、両ウェブ１１が内側に倒れ込むと共に、押圧具７による押圧が終了するまでの間に両ウェブの前端部１１ｂが相互接触することで第１部分Ｐ１の潰れ（偏平化）が阻止されることが観察された。即ち、荷重入力時においても断面高さが極力維持され曲げ剛性の低下が防止されるために、本実施形態のドアインパクトビームは上述のように安定した衝突エネルギー吸収性能を発揮できると考えられる（後記比較例１及び２との対比による）。
【００３１】
なお、荷重入力に伴い両ウェブ１１が内側に倒れ込む理由については次のように考えられる。即ち、押圧具７が第１部分Ｐ１の押圧を開始した当初、つまり本体部１０が弾性変形可能な状態においては、応力が第１部分Ｐ１から第２部分Ｐ２を介し第３部分Ｐ３に向かって分散する。その後、押圧具７による第１部分Ｐ１の押圧が更に進行し、本体部１０の変形が弾性域を超えて塑性域（塑性変形した状態）に達すると、前記分散していた応力が第３部分Ｐ３から第２部分Ｐ２に向けて戻ってくると共に、それらの応力が第１部分Ｐ１に集中する（図７参照）。その際、上述のようにドアインパクトビームの本体部１０を構成する一対のウェブ１１は、第１部分Ｐ１におけるウェブ前端部間の間隔Ｃ１が最も狭くなり、第３部分Ｐ３におけるウェブ前端部間の間隔Ｃ３が最も広くなり、且つ、第２部分Ｐ２におけるウェブ前端部間の間隔Ｃ２が第１部分Ｐ１から第３部分Ｐ３に向かうにつれて次第に広くなるように形成されているために、第１部分及び第２部分の両ウェブ１１及び両側部フランジ１３には、これらを互いに接近させようとする力（具体的には、第１部分Ｐ１に集中する前記戻り応力の本体部幅方向に沿った分力）が働く。従って、本体部１０の湾曲変形が進むにつれて、相対向する一対のウェブ１１が内側に倒れ込み、最終的には両ウェブの前端部１１ｂが相互接触することで第１部分Ｐ１における断面高さＨ１が極力維持される。
【００３２】
このように本実施形態のドアインパクトビームによれば、側面衝突時の荷重入力に際しても、相対向する一対のウェブの前端部１１ｂ同士が相互接触することで両ウェブ１１がそれ以上傾倒することを阻止できる。そして、本体部１０のハット形開放断面形状の偏平化（潰れ又は開き）を阻止して本体部１０の断面高さを維持することにより、曲げ剛性の低下を防止することができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、一対の側部フランジ１３の各々の外端部に、本体部１０の長手方向全体にわたって延びる折り曲げ部１４を設けているが、これらの折り曲げ部１４も、本体部１０の剛性を高めるのに役立ち、側面衝突時に両ウェブ１１が互いに離間する方向に開くことを阻止することに貢献する。
【００３４】
［比較例１］
図９、図１０及び図１１は、本発明と対比されるべき比較例１（特許文献１の従来例に相当する）を示す。図９（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、比較例１のドアインパクトビームは、両端にブラケット部９が一体成形された長尺な本体部１０を備え、その本体部１０が一対のウェブ１１、中央板部１２、一対の側部フランジ１３及び一対の折り曲げ部１４を有しており、これらの点は上記実施形態と同じである。但し、比較例１のドアインパクトビームでは、両ウェブ１１が本体部１０の長手方向の全体にわたり平行に形成されており、本体部１０の長手方向に沿ったいずれの箇所においても、両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔はほぼ一定である。つまり、上記実施形態と同様に、長尺な本体部１０を第１部分Ｐ１、第２部分Ｐ２及び第３部分Ｐ３に区分するとき、第１部分Ｐ１における両ウェブの前端部間の間隔Ｃ１、第２部分Ｐ２における両ウェブの前端部間の間隔Ｃ２、第３部分Ｐ３における両ウェブの前端部間の間隔Ｃ３のいずれもが等しくなっている（Ｃ１＝Ｃ２＝Ｃ３）。
【００３５】
比較例１のドアインパクトビームに対して図５と同様の三点曲げ試験を行い、その性能特性を評価した。その計測結果を図１１のグラフに破線（「比較例１」と表記）で示す。このグラフからわかるように比較例１では、変形ストローク量が０から約３０ｍｍの範囲では、上記実施形態と同じように右上がり傾向（つまり変形ストローク量の増大に伴って対荷重反力も単調増加する傾向）を示したが、変形ストローク量が約３０ｍｍを超えてからは、対荷重反力が急勾配で単調減少傾向を示し、変形ストローク量が１５０ｍｍに達した時点で比較例１の対荷重反力は、上記実施形態の対荷重反力の最大値（Ｍａｘ）の三分の一程度にまで低下した。つまり比較例１のドアインパクトビームでは、側面衝突時にドアインパクトビームの変形量が増大していくと、衝突エネルギーの吸収性能が比較的早く急低下し、衝突エネルギー吸収性能を安定的に維持することができない。
【００３６】
比較例１のドアインパクトビームでは、垂直荷重の入力に伴いドアインパクトビームが湾曲変形する過程で、図１０に示すように、両ウェブ１１が外側に倒れると共に、押圧具７による押圧が終了するまでの間に両ウェブの前端部１１ｂが外方向（互いに離間する方向）に開いてしまうという第１部分Ｐ１の潰れ（偏平化）が観察された。このように、荷重入力時において断面高さを維持できず、曲げ剛性の低下を防止できないために、比較例１のドアインパクトビームの衝突エネルギー吸収性能は上記実施形態よりも低くなるものと考えられる。
【００３７】
［比較例２］
図１２、図１３及び図１４は、本発明と対比されるべき比較例２（特許文献２の従来例に相当する）を示す。図１２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、比較例２のドアインパクトビームは、両端にブラケット部９が一体成形された長尺な本体部１０を備え、その本体部１０が一対のウェブ１１、中央板部１２、一対の側部フランジ１３及び一対の折り曲げ部１４を有しており、これらの点は上記実施形態と同じである。但し、上記実施形態と同様に、比較例２のドアインパクトビームの長尺な本体部１０を第１部分Ｐ１、第２部分Ｐ２及び第３部分Ｐ３に区分するとき、相対向する一対のウェブ１１は、第１部分Ｐ１における両ウェブの前端部間の間隔Ｃ１が最も広くなり、第３部分Ｐ３における両ウェブの前端部間の間隔Ｃ３が最も狭くなり、且つ、第２部分Ｐ２における両ウェブの前端部間の間隔が第１部分Ｐ１から第３部分Ｐ３に向かうにつれて次第に狭くなるように形成されている。即ち、Ｃ３＜Ｃ２＜Ｃ１の寸法関係、及び、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３の寸法関係（つまり上記実施形態の場合とは逆傾向の寸法関係）が成立するように、一対のウェブ１１、中央板部１２及び一対の側部フランジ１３が形成されている。
【００３８】
比較例２のドアインパクトビームに対して図５と同様の三点曲げ試験を行い、その性能特性を評価した。その計測結果を図１４のグラフに破線（「比較例２」と表記）で示す。このグラフからわかるように比較例２では、変形ストローク量が０から約３０ｍｍの範囲では、上記実施形態と同じように右上がり傾向（つまり変形ストローク量の増大に伴って対荷重反力も単調増加する傾向）を示したが、変形ストローク量が約３０ｍｍを超えてからは、対荷重反力が急勾配で単調減少傾向を示し、変形ストローク量が１５０ｍｍに達した時点で比較例２の対荷重反力は、上記実施形態の対荷重反力の最大値（Ｍａｘ）の三分の一程度にまで低下した。つまり比較例２のドアインパクトビームでは、側面衝突時にドアインパクトビームの変形量が増大していくと、衝突エネルギーの吸収性能が比較的早く急低下し、衝突エネルギー吸収性能を安定的に維持することができない。なお、図１４に示した比較例２の性能特性は、図１１に示した比較例１の性能特性よりも更に悪いものであった。
【００３９】
比較例２のドアインパクトビームでは、垂直荷重の入力に伴いドアインパクトビームが湾曲変形する過程で、図１３に示すように、両ウェブ１１が外側に倒れると共に、押圧具７による押圧が終了するまでの間に両ウェブの前端部１１ｂが外方向（互いに離間する方向）に開いてしまうという第１部分Ｐ１の潰れ（偏平化）が観察された。このように、荷重入力時において断面高さを維持できず、曲げ剛性の低下を防止できないために、比較例２のドアインパクトビームの衝突エネルギー吸収性能は上記実施形態よりも低くなるものと考えられる。
【００４０】
［変更例１］
図１５及び図１７は、本発明の範疇に含まれる変更例１を示す。図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、変更例１のドアインパクトビームは、両端にブラケット部９が一体成形された長尺な本体部１０を備え、その本体部１０が一対のウェブ１１、中央板部１２、一対の側部フランジ１３及び一対の折り曲げ部１４を有しており、これらの点は上記実施形態と同じである。変更例１では、本体部１０の長手方向中心位置３１において両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ１が最も狭くなり、本体部１０の長手方向両端位置３３（即ちブラケット部９との連結位置３３）において両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ３が最も広くなり、更には、前記長手方向中心位置３１から長手方向両端位置３３に向かうにつれて両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ２が次第に広くなるように、両ウェブ１１が形成されている（Ｃ１＜Ｃ２＜Ｃ３）。つまり、上記実施形態では、一対の第２部分Ｐ２は本体部１０の全長のうちのほんの一部を占めるに過ぎなかったのに対し（図３参照）、変更例１では、一対の第２部分Ｐ２が本体部１０の全長のうちの大部分を占めており、二つの第２部分Ｐ２の各々における中央寄り端部（即ち前記長手方向中心位置３１付近）を超短区間の第１部分Ｐ１として位置づけると共に、二つの第２部分Ｐ２の各々におけるブラケット部寄り端部（即ち前記長手方向両端位置３３付近）を超短区間の第３部分Ｐ３として位置づけるような構造となっている。なお、変更例１のドアインパクトビームにおけるその他の構成は上記実施形態に準ずる。
【００４１】
変更例１のドアインパクトビームに対して図５と同様の三点曲げ試験を行い、その性能特性を評価した。その計測結果を図１７のグラフに破線（「変更例１」と表記）で示す。このグラフからわかるように、変更例１のドアインパクトビームは、上記実施形態とほぼ同等の衝突エネルギー吸収性能を示した。なお、変更例１のドアインパクトビームでも、上記実施形態と同様、垂直荷重の入力に伴ってドアインパクトビームが湾曲変形する過程で、両ウェブ１１が内側に倒れ込むと共に、押圧具７による押圧が終了するまでの間に両ウェブの前端部１１ｂが相互接触することで第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２の潰れ（偏平化）が阻止されることが観察された。
【００４２】
［変更例２］
図１６及び図１８は、本発明の範疇に含まれる変更例２を示す。図１６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、変更例２のドアインパクトビームは、両端にブラケット部９が一体成形された長尺な本体部１０を備え、その本体部１０が一対のウェブ１１、中央板部１２、一対の側部フランジ１３及び一対の折り曲げ部１４を有しており、これらの点は上記実施形態と同じである。変更例２のドアインパクトビームは、上記実施形態のドアインパクトビームの本体部１０を一構造単位とした場合に当該構造単位を複数個直列的に連結したものに相当する。
【００４３】
具体的には図１６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、本体部１０は、その長手方向に沿ってほぼ等間隔に５つのブロックＢ１〜Ｂ５に区分される。更にこれら５つのブロックＢ１〜Ｂ５の各々は、各ブロック区間の長手方向中央部及びその近傍を占める第１部分Ｐ１、前記第１部分Ｐ１の長手方向両側にそれぞれつながる一対の第２部分Ｐ２、並びに、各ブロック区間の長手方向両端部を占める一対の第３部分Ｐ３に区分される。なお、各ブロックの第３部分Ｐ３は超短区間の部分であり、隣り合うブロック同士では両者の隣接境界に位置する一つの第３部分Ｐ３が共有されている。例えば、第１ブロックＢ１の右端に位置する第３部分Ｐ３と、第２ブロックＢ２の左端に位置する第３部分Ｐ３とは共通する。そして、５つのブロックＢ１〜Ｂ５の各々では、各ブロックの第１部分Ｐ１における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ１が最も狭くなり、各ブロックの第３部分Ｐ３における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ３が最も広くなり、且つ、各ブロックの第２部分Ｐ２における両ウェブの前端部１１ｂ間の間隔Ｃ２が第１部分Ｐ１から第３部分Ｐ３に向かうにつれて次第に広くなるように、両ウェブ１１が形成されている（Ｃ１＜Ｃ２＜Ｃ３）。なお、変更例２のドアインパクトビームにおけるその他の構成は上記実施形態に準ずる。
【００４４】
変更例２のドアインパクトビームに対して図５と同様の三点曲げ試験を行い、その性能特性を評価した。その計測結果を図１８のグラフに破線（「変更例２」と表記）で示す。このグラフからわかるように変更例２では、変形ストローク量が０から約５０ｍｍの範囲では、上記実施形態と同じように右上がり傾向（つまり変形ストローク量の増大に伴って対荷重反力も単調増加する傾向）を示すと共に、変形ストローク量が約５０ｍｍのところで、上記実施形態と同程度の対荷重反力の最大値（Ｍａｘ）を示した。その一方で、変形ストローク量が約５０ｍｍを超えてからは、対荷重反力が明確な単調減少傾向を示したが、変形ストローク量が約５０〜１５０ｍｍの範囲における変更例２の対荷重反力は概して前記比較例１及び２の対荷重反力を上回っていた。総合評価では、変更例２の衝突エネルギー吸収性能は、上記実施形態及び変更例１に比べてやや劣るが、比較例１及び２よりも明らかに良好な性能を示した。なお、変更例２のドアインパクトビームでも、上記実施形態と同様、垂直荷重の入力に伴ってドアインパクトビームが湾曲変形する過程で、第３ブロックＢ３の第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２の両ウェブ１１が内側に倒れ込むと共に、押圧具７による押圧が終了するまでの間に両ウェブの前端部１１ｂが相互接触することで当該第１部分Ｐ１及び第２部分Ｐ２の潰れ（偏平化）が阻止されることが観察された。
【００４５】
［その他の変更例］
本発明は、ドアインパクトビーム以外の他の車両用衝突補強材（例えば、バンパーリインフォースメント）にも適用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】ドアアウタパネルを外した状態でのドア内部の正面図。
【図２】ドア内部の概略を示すドアの横断面図。
【図３】実施形態のドアインパクトビームを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）はドアインパクトビームの片側半分の斜視図。
【図４】（Ａ）は図３（Ａ）のＸ−Ｘ線での拡大横断面図、（Ｂ）は図３（Ａ）のＹ−Ｙ線での拡大横断面図。
【図５】（Ａ）は性能評価試験の概要を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＺ−Ｚ線での拡大概略断面図。
【図６】実施形態のドアインパクトビームにおける性能評価試験前後の様子を示す斜視図及び中央位置での断面図。
【図７】実施形態のドアインパクトビームへの荷重入力時における戻り応力集中を説明するための部分斜視図。
【図８】実施形態のドアインパクトビーム（実施例）の性能特性を示すグラフ。
【図９】比較例１のドアインパクトビームを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）はドアインパクトビームの片側半分の斜視図。
【図１０】比較例１のドアインパクトビームにおける性能評価試験前後の様子を示す斜視図及び中央位置での断面図。
【図１１】比較例１と実施例の性能特性を示すグラフ。
【図１２】比較例２のドアインパクトビームを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）はドアインパクトビームの片側半分の斜視図。
【図１３】比較例２のドアインパクトビームにおける性能評価試験前後の様子を示す斜視図及び中央位置での断面図。
【図１４】比較例２と実施例の性能特性を示すグラフ。
【図１５】変更例１のドアインパクトビームを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）はドアインパクトビームの片側半分の斜視図。
【図１６】変更例２のドアインパクトビームを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）はドアインパクトビームの片側半分の斜視図。
【図１７】変更例１と実施例の性能特性を示すグラフ。
【図１８】変更例２と実施例の性能特性を示すグラフ。
【符号の説明】
【００４７】
９…ブラケット部、１０…長尺な本体部、１１…ウェブ（腹板部）、１１ａ…ウェブの後端部、１１ｂ…ウェブの前端部、１２…中央板部、１３…側部フランジ、Ｐ１…第１部分、Ｐ２…第２部分、Ｐ３…第３部分、Ｂ１〜Ｂ５…複数のブロック。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対向する一対のウェブと、前記両ウェブの後端部同士を連結する中央板部と、前記両ウェブの各々の前端部からそれぞれ外方向に延出した一対の側部フランジとを有する長尺な本体部を備え、その本体部の横断面形状が、前記一対のウェブ、中央板部及び一対の側部フランジによってウェブの前端部側に開口したハット形開放断面形状をなしている車両用衝突補強材であって、
前記本体部を、その長手方向中央部又はその近傍を占める第１部分、前記第１部分につながる第２部分、及び、当該本体部の長手方向一端部と前記第２部分とをつなぐ第３部分に区分するとき、前記第１部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ１）が最も狭くなり、前記第３部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ３）が最も広くなり、且つ、第１部分と第３部分との間に位置する前記第２部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ２）が第１部分から第３部分に向かうにつれて次第に広くなるように、前記一対のウェブが形成されていることを特徴とする車両用衝突補強材。
【請求項２】
相対向する一対のウェブと、前記両ウェブの後端部同士を連結する中央板部と、前記両ウェブの各々の前端部からそれぞれ外方向に延出した一対の側部フランジとを有する長尺な本体部を備え、その本体部の横断面形状が、前記一対のウェブ、中央板部及び一対の側部フランジによってウェブの前端部側に開口したハット形開放断面形状をなしている車両用衝突補強材であって、
前記本体部を、その長手方向に沿って複数のブロックに区分すると共に、これら複数のブロックの各々を更に、当該ブロック区間の長手方向中央部又はその近傍を占める第１部分、前記第１部分の両側にそれぞれつながる一対の第２部分、及び、当該ブロック区間の両端部をそれぞれ占める一対の第３部分に区分するとき、前記各ブロックの第１部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ１）が最も狭くなり、前記各ブロックの第３部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ３）が最も広くなり、且つ、第１部分と第３部分との間に位置する前記各ブロックの第２部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ２）が第１部分から第３部分に向かうにつれて次第に広くなるように、前記一対のウェブが形成されていることを特徴とする車両用衝突補強材。
【請求項３】
前記第１部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ１）と、同じく第１部分における前記側部フランジの幅（Ｓ１）との比（Ｃ１／Ｓ１）が、１／３〜１／１の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用衝突補強材。
【請求項４】
前記第３部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ３）と、同じく第３部分における前記側部フランジの幅（Ｓ３）との比（Ｃ３／Ｓ３）が、１．５／１〜３／１の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の車両用衝突補強材。
【請求項５】
前記第１部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ１）と、前記第３部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ３）との比（Ｃ１／Ｃ３）が、１／３〜１／１．５の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の車両用衝突補強材。
【請求項１】
相対向する一対のウェブと、前記両ウェブの後端部同士を連結する中央板部と、前記両ウェブの各々の前端部からそれぞれ外方向に延出した一対の側部フランジとを有する長尺な本体部を備え、その本体部の横断面形状が、前記一対のウェブ、中央板部及び一対の側部フランジによってウェブの前端部側に開口したハット形開放断面形状をなしている車両用衝突補強材であって、
前記本体部を、その長手方向中央部又はその近傍を占める第１部分、前記第１部分につながる第２部分、及び、当該本体部の長手方向一端部と前記第２部分とをつなぐ第３部分に区分するとき、前記第１部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ１）が最も狭くなり、前記第３部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ３）が最も広くなり、且つ、第１部分と第３部分との間に位置する前記第２部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ２）が第１部分から第３部分に向かうにつれて次第に広くなるように、前記一対のウェブが形成されていることを特徴とする車両用衝突補強材。
【請求項２】
相対向する一対のウェブと、前記両ウェブの後端部同士を連結する中央板部と、前記両ウェブの各々の前端部からそれぞれ外方向に延出した一対の側部フランジとを有する長尺な本体部を備え、その本体部の横断面形状が、前記一対のウェブ、中央板部及び一対の側部フランジによってウェブの前端部側に開口したハット形開放断面形状をなしている車両用衝突補強材であって、
前記本体部を、その長手方向に沿って複数のブロックに区分すると共に、これら複数のブロックの各々を更に、当該ブロック区間の長手方向中央部又はその近傍を占める第１部分、前記第１部分の両側にそれぞれつながる一対の第２部分、及び、当該ブロック区間の両端部をそれぞれ占める一対の第３部分に区分するとき、前記各ブロックの第１部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ１）が最も狭くなり、前記各ブロックの第３部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ３）が最も広くなり、且つ、第１部分と第３部分との間に位置する前記各ブロックの第２部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ２）が第１部分から第３部分に向かうにつれて次第に広くなるように、前記一対のウェブが形成されていることを特徴とする車両用衝突補強材。
【請求項３】
前記第１部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ１）と、同じく第１部分における前記側部フランジの幅（Ｓ１）との比（Ｃ１／Ｓ１）が、１／３〜１／１の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用衝突補強材。
【請求項４】
前記第３部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ３）と、同じく第３部分における前記側部フランジの幅（Ｓ３）との比（Ｃ３／Ｓ３）が、１．５／１〜３／１の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の車両用衝突補強材。
【請求項５】
前記第１部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ１）と、前記第３部分における前記一対のウェブの前端部間の間隔（Ｃ３）との比（Ｃ１／Ｃ３）が、１／３〜１／１．５の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の車両用衝突補強材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００８−１７９１７４（Ｐ２００８−１７９１７４Ａ）
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２１５１（Ｐ２００７−１２１５１）
【出願日】平成１９年１月２３日（２００７．１．２３）
【出願人】（０００１００８０５）アイシン高丘株式会社 (202)
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２３日（２００７．１．２３）
【出願人】（０００１００８０５）アイシン高丘株式会社 (202)
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