JP3021963B2 - インパクトビーム - Google Patents
インパクトビームInfo
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- JP3021963B2 JP3021963B2 JP4138882A JP13888292A JP3021963B2 JP 3021963 B2 JP3021963 B2 JP 3021963B2 JP 4138882 A JP4138882 A JP 4138882A JP 13888292 A JP13888292 A JP 13888292A JP 3021963 B2 JP3021963 B2 JP 3021963B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、乗用車のドア内に設け
られる衝撃吸収用のインパクトビームに関する。
られる衝撃吸収用のインパクトビームに関する。
【０００２】
【従来の技術】図８に示すように、乗用車10のドア11内
にはサイドインパクトビーム12が装着され、側面衝突を
受けた時の乗員の保護を図っている。前記インパクトビ
ーム12として、従来は、図９に示すような断面形状を有
するビームが使用されていた。即ち、従来のインパクト
ビーム12の断面形状は、上下一対のフランジ13と該フラ
ンジ13間を連結する左右一対のウエブ14とを有してな
り、該一対のウエブ14は同じ厚さであった。尚、図９に
示す矢印は、衝撃荷重の作用する方向を示している。
にはサイドインパクトビーム12が装着され、側面衝突を
受けた時の乗員の保護を図っている。前記インパクトビ
ーム12として、従来は、図９に示すような断面形状を有
するビームが使用されていた。即ち、従来のインパクト
ビーム12の断面形状は、上下一対のフランジ13と該フラ
ンジ13間を連結する左右一対のウエブ14とを有してな
り、該一対のウエブ14は同じ厚さであった。尚、図９に
示す矢印は、衝撃荷重の作用する方向を示している。
【０００３】前記インパクトビーム12は、側面からの衝
突に対し、基準値以上の耐荷重性と十分な衝撃吸収性能
を併せ持つことが要請され、更に、軽量化が要請されて
いた。
突に対し、基準値以上の耐荷重性と十分な衝撃吸収性能
を併せ持つことが要請され、更に、軽量化が要請されて
いた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の断面形状を
有するインパクトビームに衝撃荷重が作用すると、荷重
が最高値に達した後もビームの断面形状はその形状を保
持し続けるため、荷重の減少があまり見られない（曲げ
試験において、始めは荷重変位に比例して荷重が増加す
るが、変形が進むとある状態から荷重が減少する。この
「減少」をいう）。その場合、下フランジは大きな軸力
と曲げモーメントの両方による引っ張り応力を負担する
ことになり、十分な変形量を確保する前に破断してしま
う。同時に下フランジの破断をきっかけにビーム自身も
破断に到ると言う問題があった（図９参照) 。
有するインパクトビームに衝撃荷重が作用すると、荷重
が最高値に達した後もビームの断面形状はその形状を保
持し続けるため、荷重の減少があまり見られない（曲げ
試験において、始めは荷重変位に比例して荷重が増加す
るが、変形が進むとある状態から荷重が減少する。この
「減少」をいう）。その場合、下フランジは大きな軸力
と曲げモーメントの両方による引っ張り応力を負担する
ことになり、十分な変形量を確保する前に破断してしま
う。同時に下フランジの破断をきっかけにビーム自身も
破断に到ると言う問題があった（図９参照) 。
【０００５】また、前記形態の断面形状を保持したまま
の破壊モードでは、インパクトビーム全体の破断が早
く、十分な変形量を確保できないと共に、ビームのエネ
ルギー吸収量が少ないと言う問題があった。更に、破断
したビームが乗員を傷付ける可能性があった。そこで、
本発明は、軽量化を妨げることなく、且つ、十分な変形
量と衝撃吸収能力を発揮できるインパクトビームを提供
することを目的とする。
の破壊モードでは、インパクトビーム全体の破断が早
く、十分な変形量を確保できないと共に、ビームのエネ
ルギー吸収量が少ないと言う問題があった。更に、破断
したビームが乗員を傷付ける可能性があった。そこで、
本発明は、軽量化を妨げることなく、且つ、十分な変形
量と衝撃吸収能力を発揮できるインパクトビームを提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は次の手段を講じた。即ち、本発明の特徴と
するところは、断面形状において相対向する一対のフラ
ンジと該フランジ間を連結する一対のウエブとを有する
インパクトビームにおいて、前記ビームに対する衝撃荷
重は、フランジ対向方向から作用し、該衝撃荷重が作用
する側のフランジの幅方向長さは、他方よりも短く形成
されており、前記一対のウエブは、前記衝撃荷重に対し
て、ビーム断面形状が変化するように変形すべく、一方
のウエブの肉厚が他方よりも薄くされている点にある。
また、断面形状において相対向する一対のフランジと該
フランジ間を連結する一対のウエブとを有するインパク
トビームにおいて、前記ビームに対する衝撃荷重は、フ
ランジ対向方向から作用し、該衝撃荷重が作用する側の
フランジの幅方向長さは、他方よりも短く形成されてお
り、前記一対のウエブは、前記衝撃荷重に対して、ビー
ム断面形状が変化するように変形すべく、一方のフラン
ジと各ウエブの接続部に隅肉部が設けられている点にあ
る。 また、断面形状において相対向する一対のフランジ
と該フランジ間を連結する一対のウエブとを有するイン
パクトビームにおいて、前記ビームに対する衝撃荷重
は、フランジ対向方向から作用し、該衝撃荷重が作用す
る側のフランジの幅方向長さは、他方よりも短く形成さ
れており、前記一対のウエブは、前記衝撃荷重に対し
て、ビーム断面形状が変化するように変形すべく、各ウ
エブの中途部から一方のフランジに向かって斜め材が設
けられている点にある。 更に、断面形状において相対向
する一対のフランジと該フランジ間を連結する一対のウ
エブとを有するインパクトビームにおいて、前記ビーム
に対する衝撃荷重は、フランジ対向方向から作用し、該
衝撃荷重が作用する側のフランジの幅方向長さは、他方
よりも短く形成されており、前記一対のウエブは、前記
衝撃荷重に対して、ビーム断面形状が変化するように変
形すべく、一方のフランジと各ウエブの接続部に切欠部
が設けられている点にある。
に、本発明は次の手段を講じた。即ち、本発明の特徴と
するところは、断面形状において相対向する一対のフラ
ンジと該フランジ間を連結する一対のウエブとを有する
インパクトビームにおいて、前記ビームに対する衝撃荷
重は、フランジ対向方向から作用し、該衝撃荷重が作用
する側のフランジの幅方向長さは、他方よりも短く形成
されており、前記一対のウエブは、前記衝撃荷重に対し
て、ビーム断面形状が変化するように変形すべく、一方
のウエブの肉厚が他方よりも薄くされている点にある。
また、断面形状において相対向する一対のフランジと該
フランジ間を連結する一対のウエブとを有するインパク
トビームにおいて、前記ビームに対する衝撃荷重は、フ
ランジ対向方向から作用し、該衝撃荷重が作用する側の
フランジの幅方向長さは、他方よりも短く形成されてお
り、前記一対のウエブは、前記衝撃荷重に対して、ビー
ム断面形状が変化するように変形すべく、一方のフラン
ジと各ウエブの接続部に隅肉部が設けられている点にあ
る。 また、断面形状において相対向する一対のフランジ
と該フランジ間を連結する一対のウエブとを有するイン
パクトビームにおいて、前記ビームに対する衝撃荷重
は、フランジ対向方向から作用し、該衝撃荷重が作用す
る側のフランジの幅方向長さは、他方よりも短く形成さ
れており、前記一対のウエブは、前記衝撃荷重に対し
て、ビーム断面形状が変化するように変形すべく、各ウ
エブの中途部から一方のフランジに向かって斜め材が設
けられている点にある。 更に、断面形状において相対向
する一対のフランジと該フランジ間を連結する一対のウ
エブとを有するインパクトビームにおいて、前記ビーム
に対する衝撃荷重は、フランジ対向方向から作用し、該
衝撃荷重が作用する側のフランジの幅方向長さは、他方
よりも短く形成されており、前記一対のウエブは、前記
衝撃荷重に対して、ビーム断面形状が変化するように変
形すべく、一方のフランジと各ウエブの接続部に切欠部
が設けられている点にある。
【０００７】
【作用】本発明によれば、インパクトビームにそのフラ
ンジ対向方向からの衝撃荷重が作用すると、ウエブは、
ビーム断面形状が変化するように変形する。即ち、従来
のビームは、その断面形状を維持しつつ全体が曲げ変形
を生じ、必要とされる変形量に達する前に破断するが、
本発明によれば、ビーム断面形状が変化しつつ全体が要
求される変形量に達し、十分な曲げ変形をする。
ンジ対向方向からの衝撃荷重が作用すると、ウエブは、
ビーム断面形状が変化するように変形する。即ち、従来
のビームは、その断面形状を維持しつつ全体が曲げ変形
を生じ、必要とされる変形量に達する前に破断するが、
本発明によれば、ビーム断面形状が変化しつつ全体が要
求される変形量に達し、十分な曲げ変形をする。
【０００８】従って、本発明によれば、ビームが大きな
曲げ変形する過程でエネルギーが消費されるので、衝撃
吸収能力を向上させる。また、本発明では、衝撃荷重エ
ネルギーは、ビーム変形に消費されるので、該衝撃荷重
はビーム全体を破断に至らしめない。
曲げ変形する過程でエネルギーが消費されるので、衝撃
吸収能力を向上させる。また、本発明では、衝撃荷重エ
ネルギーは、ビーム変形に消費されるので、該衝撃荷重
はビーム全体を破断に至らしめない。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１に示すものは本発明の第１実施例であり、本発
明のインパクトビーム1 は、その断面形状において相対
向する一対のフランジ2 と該フランジ間を連結する一対
のウエブ3 とを有する。そして、前記一対のウエブ3 の
内、一方のウエブ3の肉厚は他方よりも薄くされてい
る。また、図１の矢印で示す如く、前記ビーム1 に対す
る衝撃荷重は、フランジ対向方向から作用し、該衝撃荷
重が作用する側のフランジ2 の幅方向長さは、他方より
も短く形成されている。尚、フランジ2 の幅方向とは、
図１における左右方向をいう。
る。図１に示すものは本発明の第１実施例であり、本発
明のインパクトビーム1 は、その断面形状において相対
向する一対のフランジ2 と該フランジ間を連結する一対
のウエブ3 とを有する。そして、前記一対のウエブ3 の
内、一方のウエブ3の肉厚は他方よりも薄くされてい
る。また、図１の矢印で示す如く、前記ビーム1 に対す
る衝撃荷重は、フランジ対向方向から作用し、該衝撃荷
重が作用する側のフランジ2 の幅方向長さは、他方より
も短く形成されている。尚、フランジ2 の幅方向とは、
図１における左右方向をいう。
【００１０】前記インパクトビーム1 は、例えば、前記
図８に示した乗用車10のサイドインパクトビーム等に使
用されるものでる。従って、前記インパクトビーム1
は、軽量でかつ基準曲げ耐力を満足させるに十分な断面
積、塑性断面係数（梁の全断面を降伏させるモーメント
を塑性モーメントと言い、この塑性モーメントを材料の
降伏応力で割ったものを「塑性断面係数」と言う）、断
面二次モーメントを有するものである。
図８に示した乗用車10のサイドインパクトビーム等に使
用されるものでる。従って、前記インパクトビーム1
は、軽量でかつ基準曲げ耐力を満足させるに十分な断面
積、塑性断面係数（梁の全断面を降伏させるモーメント
を塑性モーメントと言い、この塑性モーメントを材料の
降伏応力で割ったものを「塑性断面係数」と言う）、断
面二次モーメントを有するものである。
【００１１】図２に示すように、前記図 1に示す本発明
のインパクトビーム1 と図９に示す従来のインパクトビ
−ム12とを用いて、側方衝突を模擬した載荷方法による
静的負荷実験を行った。その結果は、本発明のインパク
トビーム1 では、図３に示すように断面形状が菱形状に
変形してビーム全体では破断が生じなかった。しかし、
従来のものは、図９に示すように断面形状の変化はな
く、ビーム12の中央部が破断した。
のインパクトビーム1 と図９に示す従来のインパクトビ
−ム12とを用いて、側方衝突を模擬した載荷方法による
静的負荷実験を行った。その結果は、本発明のインパク
トビーム1 では、図３に示すように断面形状が菱形状に
変形してビーム全体では破断が生じなかった。しかし、
従来のものは、図９に示すように断面形状の変化はな
く、ビーム12の中央部が破断した。
【００１２】即ち、本発明のインパクトビーム1 では、
ウエブ3 の一方が他方より肉厚を薄くしているので、荷
重の作用により、薄肉のウエブ3 が先に変形を開始し、
ビーム1 の断面形状が菱形状に変形し、ビーム1 の破断
を防止し、大きな曲げ変形を可能としている。即ち、こ
の第１実施例においては、ウエブ3 の横倒れの座屈荷重
を調整し、一方を早く変形させるようにしているのであ
る。
ウエブ3 の一方が他方より肉厚を薄くしているので、荷
重の作用により、薄肉のウエブ3 が先に変形を開始し、
ビーム1 の断面形状が菱形状に変形し、ビーム1 の破断
を防止し、大きな曲げ変形を可能としている。即ち、こ
の第１実施例においては、ウエブ3 の横倒れの座屈荷重
を調整し、一方を早く変形させるようにしているのであ
る。
【００１３】図４に、前記実験によるビームの荷重−変
位線図を示す。図４に示す実線が本発明品であり、点線
が従来品に係わるものである。また、同図の斜線部が、
エネルギー吸収量を表している。前記実験から明らかな
ように、本発明のインパクトビーム1 は従来品よりも衝
撃吸収能が高いことが判る。
位線図を示す。図４に示す実線が本発明品であり、点線
が従来品に係わるものである。また、同図の斜線部が、
エネルギー吸収量を表している。前記実験から明らかな
ように、本発明のインパクトビーム1 は従来品よりも衝
撃吸収能が高いことが判る。
【００１４】図５に示すものは、本発明の第２実施例で
あり、一方のフランジ2 と各ウエブ3 の接続部に隅肉部
4 を設け、該一方のフランジ2 より伝達される荷重反力
をウエブ断面中心から偏心させ、ビーム断面を菱形状に
変形させるよう構成している。図６に示すものは、本発
明の第３実施例であり、各ウエブ3 中途部から一方のフ
ランジ2 に向かって斜め材5 を設けることにより、ウエ
ブ3 に初期不整( 初期撓み) を生じせしめ、断面変形を
起こさせるように構成している。
あり、一方のフランジ2 と各ウエブ3 の接続部に隅肉部
4 を設け、該一方のフランジ2 より伝達される荷重反力
をウエブ断面中心から偏心させ、ビーム断面を菱形状に
変形させるよう構成している。図６に示すものは、本発
明の第３実施例であり、各ウエブ3 中途部から一方のフ
ランジ2 に向かって斜め材5 を設けることにより、ウエ
ブ3 に初期不整( 初期撓み) を生じせしめ、断面変形を
起こさせるように構成している。
【００１５】図７に示すものは、本発明の第４実施例で
あり、一方のフランジ2 と各ウエブ3 の接続部に切欠部
6 を設け、該一方のフランジ2 より伝達される荷重反力
をウエブ断面中心から偏心させ、ビーム断面を菱形状に
変形させるよう構成している。尚、本発明は、前記各実
施例に限定されるものではない。
あり、一方のフランジ2 と各ウエブ3 の接続部に切欠部
6 を設け、該一方のフランジ2 より伝達される荷重反力
をウエブ断面中心から偏心させ、ビーム断面を菱形状に
変形させるよう構成している。尚、本発明は、前記各実
施例に限定されるものではない。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、衝撃荷重に対し、ビー
ムの断面形状が変形するので、ビームの破断を防止する
ことができると共に、大きな曲げ変形が可能となり、そ
の結果、衝撃エネルギーの吸収能力も高くなるものであ
る。
ムの断面形状が変形するので、ビームの破断を防止する
ことができると共に、大きな曲げ変形が可能となり、そ
の結果、衝撃エネルギーの吸収能力も高くなるものであ
る。
【図１】本発明の第１実施例を示すインパクトビームの
断面図である。
断面図である。
【図２】ビームの静的負荷試験を示す図である。
【図３】本発明実施品の変形状態を示す斜視図である。
【図４】インパクトビームの荷重−変位線図である。
【図５】本発明の第２実施例を示すインパクトビームの
断面図である。
断面図である。
【図６】本発明の第３実施例を示すインパクトビームの
断面図である。
断面図である。
【図７】本発明の第４実施例を示すインパクトビームの
断面図である。
断面図である。
【図８】インパクトビームを乗用車に装着した概要図で
ある。
ある。
【図９】従来のインパクトビームの変形状態を示す斜視
図である。
図である。
1 インパクトビーム 2 フランジ 3 ウエブ
フロントページの続き (72)発明者 山口 拓則 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所 西神総合研究地 区内 (72)発明者 山下 浩之 山口県下関市長府港町14番地１号 株式 会社神戸製鋼所 長府製造所内 (56)参考文献 特開 平５−319092（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60J 5/00 B21C 37/15
Claims (4)
- 【請求項１】 断面形状において相対向する一対のフラ
ンジと該フランジ間を連結する一対のウエブとを有する
インパクトビームにおいて、前記ビームに対する衝撃荷重は、フランジ対向方向から
作用し、該衝撃荷重が作用する側のフランジの幅方向長
さは、他方よりも短く形成されており、 前記一対のウエブは、前記衝撃荷重に対して、ビーム断
面形状が変化するように変形すべく、一方のウエブの肉
厚が他方よりも薄くされていることを特徴とするインパ
クトビーム。 - 【請求項２】 断面形状において相対向する一対のフラ
ンジと該フランジ間を連結する一対のウエブとを有する
インパクトビームにおいて、 前記ビームに対する衝撃荷重は、フランジ対向方向から
作用し、該衝撃荷重が作用する側のフランジの幅方向長
さは、他方よりも短く形成されており、 前記一対のウエブは、前記衝撃荷重に対して、ビーム断
面形状が変化するように変形すべく、一方のフランジと
各ウエブの接続部に隅肉部が設けられていることを特徴
とするインパクトビーム。 - 【請求項３】 断面形状において相対向する一対のフラ
ンジと該フランジ間を連結する一対のウエブとを有する
インパクトビームにおいて、 前記ビームに対する衝撃荷重は、フランジ対向方向から
作用し、該衝撃荷重が作用する側のフランジの幅方向長
さは、他方よりも短く形成されており、 前記一対のウエブは、前記衝撃荷重に対して、ビーム断
面形状が変化するように変形すべく、各ウエブの中途部
から一方のフランジに向かって斜め材が設けられている
ことを特徴とするインパクトビーム。 - 【請求項４】 断面形状において相対向する一対のフラ
ンジと該フランジ間を連結する一対のウエブとを有する
インパクトビームにおいて、 前記ビームに対する衝撃荷重は、フランジ対向方向から
作用し、該衝撃荷重が作用する側のフランジの幅方向長
さは、他方よりも短く形成されており、 前記一対のウエブは、前記衝撃荷重に対して、ビーム断
面形状が変化するように変形すべく、一方のフランジと
各ウエブの接続部に切欠部が設けられていることを特徴
とするインパクトビーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4138882A JP3021963B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | インパクトビーム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4138882A JP3021963B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | インパクトビーム |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02226699A Division JP3439678B2 (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | インパクトビーム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05330450A JPH05330450A (ja) | 1993-12-14 |
| JP3021963B2 true JP3021963B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=15232323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4138882A Expired - Fee Related JP3021963B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | インパクトビーム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3021963B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE9405874U1 (de) * | 1994-04-08 | 1995-08-03 | Gerhardi & Cie GmbH & Co KG, 58511 Lüdenscheid | Energieabsorbierendes Deformationselement zum Schutz der Kraftfahrzeugkarosserie |
| JP3539049B2 (ja) * | 1996-03-15 | 2004-06-14 | 日産自動車株式会社 | 部材の結合構造 |
| JP3266099B2 (ja) | 1998-03-27 | 2002-03-18 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム合金製ドアビーム |
| JP3967926B2 (ja) | 2002-01-17 | 2007-08-29 | アイシン精機株式会社 | 自動車用ドアインパクトビーム |
-
1992
- 1992-05-29 JP JP4138882A patent/JP3021963B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05330450A (ja) | 1993-12-14 |
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Legal Events
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|
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