JP2019525869A - 車両クロスメンバおよび関連の方法 - Google Patents

Abstract

本開示は車両クロスメンバおよび関連する方法を含む。いくつかのクロスメンバは細長いビームを含み、該細長いビームは側壁を有し、該側壁は第一端と第二端との間に延びて第一のチャネルと第二のチャネルとを画定し、第一のチャネルは、細長いビームの縦軸に沿って、かつビームの少なくとも縦方向に隣接する第一および第二の区分を横切って延び、第一のチャネルは、ビームの第一の側で開放状態であり、第二のチャネルは、縦軸に沿って、かつ少なくとも第二の区分を横切って延び、第二のチャネルは、第一のチャネルの下に配置され、ビームの、第一の側とは反対である第二の側で開放状態である。いくつかのクロスメンバは、プラスチック材料と1つまたは複数のラミネートとを有する複合材ボディを含み、ボディは、ラミネートのうちの少なくとも1つが第一および第二のチャネルそれぞれの断面内周の大部分と接するようなビームを画定する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、参照により全体として本出願に組み入れられる、2016年8月3日に出願された米国特許仮出願第62/370,497号の優先権の恩典を主張する。

1.発明の分野
本発明は概して車両クロスメンバに関し、より具体的には、ただし非限定的に、自動車クロスビームおよびそれを製造する方法に関する。

2.関連技術の説明
車両（たとえば自動車、トラック、バスなど）は、多様なクロスメンバ、たとえば、いくつか挙げるだけでも、自動車クロスビーム、ピラー（たとえばA、B、Cおよび／またはDピラー）、バンパビームおよびドアビームを含むことができる。そのようなクロスメンバは、様々な目的、たとえば安全性、構造完全性、騒音・振動・ハーシュネス（NVH）低減などに関する目的に役立ち得る。

例を示すならば、多くの車両は、ダッシュボード、ステアリングコラム、計器パネル、暖房換気空調（HVAC）部品、エアバッグなどを支持するための自動車クロスビームを含む。そのような自動車クロスビームは、たとえば、支持される部品の望ましくない動きに抵抗する（たとえば衝突時）、車両ボディの構造完全性を高める、および／またはNVHを低減するために、剛性である必要があり得る。

概要
多くの既存の自動車クロスビームは少なくとも部分的に鋼および／または他の重金属で形成されている。いくつかの既存の自動車ビームは、少なくとも部分的に、より軽量の金属、たとえばマグネシウム、アルミニウムなどから形成され得る。他の既存の自動車クロスビームは少なくとも部分的に軽量の複合材料から形成され得る。多くの既存の自動車クロスビームは、それらの製造の材料にかかわらず、型打ちされた部品、ブラケット、ビームなどのアセンブリからなるマルチピース構造である。

そのような既存の自動車クロスビームはいくつかの欠点を抱え得る。説明のために、鋼および／または他の重金属を含む自動車クロスビームは望ましくなく重く、結果、車両性能の低下および／またはアセンブリ時間および／またはコストの増加を生じさせ得る。より軽量の金属、たとえばマグネシウム、アルミニウムなどを含む既存の自動車クロスビームは、相対的に費用を要し得、増大したツールメンテナンスを必要とし得る（たとえば、増大した鋳込み温度要件のせいで）。軽量の複合材料を含む既存の自動車クロスビームは、たとえば成形過程に伴う難しさのせいで、複雑なマルチピース構造を必要とし得る。マルチピース構造の既存の自動車クロスビームは、アセンブリ手順を複雑化し得（たとえば、異なる材料の接合を要することにより）、および／または重量、アセンブリ時間および／またはコストを不必要に増大し得る。以下さらに詳細に説明するように、本車両クロスメンバは、これらの欠点のいくつかまたはすべてに対処するように構成されることができる。

用語「結合された」とは、必ずしも直接的または必ずしも機械的ではないが、接続されていることと定義される。「結合された」二つの物品は互いと一体であり得る。本開示がそうでないことを明示的に要求しない限り、名詞の単数形は一つまたは複数と定義される。用語「実質的に」とは、当業者によって理解されるように、必ずしも全部ではないが、概ね指定されたとおりである（かつ、指定されたとおりを含む。たとえば、実質的に90°は90°を含み、実質的に平行は平行を含む）と定義される。開示される任意の態様において、用語「実質的に」および「約」は、指定されたものの「何％以内」と置き換えられ得、％は0.1、1、5および10％を含む。

語句「および／または」は「および」または「または」を意味する。例を示すならば、A、Bおよび／またはCは、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AとBの組み合わせ、AとCの組み合わせ、BとCの組み合わせまたはAとBとCの組み合わせを含む。換言するならば、「および／または」は包含的論理和として働く。

本開示において使用される「ラミナ」とは、マトリックス材料を繊維の配列に導入することによって成形される材料の層である。「ラミネート」とは、1つまたは複数のラミナ（凝集しているかどうかに関わりなく）を含む材料の層である。

さらに、ある特定のやり方で構成されている装置またはシステムは、少なくともそのやり方で構成されるが、具体的に記載される以外のやり方で構成されることもできる。

用語「含む」（および「含む」の任意の形、たとえば「含み」）、「有する」（および「有する」の任意の形、たとえば「有し」）、および「含有する」（および「含有する」の任意の形、たとえば「含有し」）は、非限定的な連結動詞である。その結果、一つまたは複数の要素を「含む」、「有する」、または「含有する」装置は、それら一つまたは複数の要素を所有するが、それらの要素のみを所有することに限定されない。同様に、一つまたは複数の工程を「含む」、「有する」、または「含有する」方法は、それら一つまたは複数の工程を所有するが、それら一つまたは複数の工程のみを所有することに限定されない。

装置、システムおよび方法のいずれかの任意の態様は、記載された工程、要素および／または特徴のいずれかからなることもできるし、またはそれらから本質的になることもできる（含む／有する／含有するではなく）。したがって、請求項のいずれにおいても、用語「〜からなる」または「〜から本質的になる」は、所与の請求項の範囲を、非限定的な連結動詞を使用した場合の範囲から変更するために、上記非限定的な連結動詞のいずれかに代えて用いられることができる。

本開示または態様の性質によって明白に禁じられない限り、一つの態様の一つまたは複数の特徴は他の態様（記載または例示されないとしても）にも適用され得る。

上記態様および他の態様に関するいくつかの詳細を以下に記す。

以下の図面は例を示すものであり、限定ではない。簡潔かつ明確に示すために、所与の構造のすべての特徴が、その構造が見られる各図面の中で常に標識されているわけではない。同一の参照番号が必ずしも同一の構造を示すわけではない。むしろ、非同一な参照番号で示してもよいような、類似した特徴または類似した機能性を有する特徴を示すために同じ参照番号が使用される場合もある。図面は一定の拡大縮小率で描かれている（別段記されない限り）。すなわち、図示された要素のサイズは、少なくとも図面に示された態様に関しては、互いに対して正確である。

本車両クロスメンバの第一の態様の前方斜視図である。 図1Aのクロスメンバの前方斜視図である。 図1Aのクロスメンバの後方斜視図である。 図1Bの2−2線から見た図1Aのクロスメンバの略断面端面図である。 図3A〜3Dは、本クロスメンバのいくつかの態様における使用に適し得る支持体および／またはビームの略断面端面図である。 本クロスメンバのいくつかの態様における使用に適し得るラミネートの略分解図である。 本クロスメンバのいくつかの態様における使用に適し得るラミネートの略分解図である。 図5Aは、本クロスメンバのいくつかの態様の、隣接する区分どうしの間および／またはプラスチック材料と1つまたは複数のラミネートとの間での使用に適し得る継ぎ目の斜視図である。図5Bは、図5Aの5B−5B線から見た図5Aの継ぎ目の略断面図である。 図6Aおよび6Bは、図5Aの継ぎ目を補強するためのリブの略図である。 本車両クロスメンバの第二の態様の背面斜視図である。 図8Aは、図7の8A−8A線から見た図7のクロスメンバの略断面端面図である。図8Bおよび8Cは、本クロスメンバのいくつかの態様における使用に適し得る支持体および／またはビームの略断面端面図である。 本車両クロスメンバの第三の態様の前方斜視図である。 図9の10A−10A線から見た図9のクロスメンバの略断面端面図である。 本クロスメンバのいくつかの態様における使用に適し得る支持体および／またはビームの略断面端面図である。 本クロスメンバのいくつかの態様における使用に適し得る支持体および／またはビームの略断面端面図である。 本クロスメンバのいくつかの態様における使用に適し得る支持体および／またはビームの略断面端面図である。 本クロスメンバのいくつかの態様における使用に適し得る支持体および／またはビームの略断面端面図である。 本クロスメンバのいくつかの態様における使用に適し得る支持体および／またはビームの略断面端面図である。 本クロスメンバのいくつかの態様における使用に適し得る支持体および／またはビームの略断面端面図である。 本クロスメンバのいくつかの態様における使用に適し得る支持体および／またはビームの略断面端面図である。 本クロスメンバのいくつかの態様における使用に適し得る支持体および／またはビームの略断面端面図である。 本クロスメンバのいくつかの態様における使用に適し得る支持体および／またはビームの略断面端面図である。 本クロスメンバのいくつかの態様における使用に適し得る支持体および／またはビームの略断面端面図である。 図11Aは、本車両クロスメンバの第四の態様の前方斜視図である。図11Bは、図11Aの11B−11B線から見た図11Aのクロスメンバの断面端面図である。 図12Aおよび12Bは、本クロスメンバのいくつかの態様の複合材ボディを成形するのに適し得る金型の略断面端面図である。 図13A〜13Cは、本クロスメンバのいくつかの態様の複合材ボディを成形するのに適し得る金型の略断面図である。

詳細な説明
図1A〜1Cは、本車両クロスメンバの第一の態様10aを示す。クロスメンバ10aは、特定の車両部品、たとえばダッシュボード、ステアリングコラム、計器パネル、暖房換気空調（HVAC）部品、エアバッグなどのための支持を提供するためにクロスメンバを車両（たとえば自動車、トラック、バス、他の車両など）に結合することができる自動車クロスビームを含む。たとえば、クロスメンバ10aは、様々な車両部品の1つまたは複数を支持するようにそれぞれ構成された1つまたは複数のマウントを含むことができ、例を示すならば、マウント14aはステアリングコラムおよび／または計器クラスタを支持することができ、マウント14bはエアバッグハウジングまたはキャリヤを支持することができ、マウント14cは暖房換気空調（HVAC）部品を支持することができる。他の車両クロスメンバは、任意の適当なクロスメンバ、たとえばフロントバルクヘッド、リヤハルクヘッド、Aピラー、Bピラー、Cピラー、Dピラー、バンパビーム、ドアビームなどを含むことができる。

クロスメンバ10aは細長いビーム22を含むことができ、この細長いビームは、第一端26と第二端30との間に延び、車両に固定されるように構成されて、たとえば、車両の客室の少なくとも一部分を横切って延びている、クロスメンバの水平荷重担持部分として働くなどする。たとえば、ビーム22の第一端26および第二端30の少なくとも一方は、たとえば、車両の中に配置されることができる1つまたは複数のファスナを受けることによってビームを車両に固定するための1つまたは複数の開口34（たとえば穴、溝、凹みなど）を画定することができる。少なくともこのようにして、いくつかのクロスメンバ（たとえば10a）は、別個の取り付け部品（ファスナ以外の）、たとえばフランジ、マウント、プレートなどを要することなく（それが製造コスト、アセンブリ時間などを減らすことができる）、1つまたは複数の位置で（たとえば、ビーム22の第一端26および／または第二端30で）車両に取り付けられることができる。クロスメンバ10aは、車両へのクロスメンバの設置を容易にするように構成されることができ、たとえば、ビーム22は、1つまたは複数のアセンブリ機構、たとえば1つまたは複数の開口36、突起、凹み、フックなどを含むことができ、車両へのクロスメンバのアセンブリ中、それらからクロスメンバを持ち上げることもでき、かつ／または操作することもできる。

さらに図2を参照すると、ビーム22は、第一端26と第二端30との間に延びて（ただし、必ずしもそれらそれぞれに達するわけではない）、1つまたは複数のチャネル（それぞれがビームの縦軸24に沿って延びている）を画定する側壁44を含むことができる。たとえば、側壁44は第一のチャネル48aおよび／または第二のチャネル48bを画定することができる。そのようなチャネル（たとえば48a、48bなど）は支持体および／またはマウントのための補強を提供することができる。たとえば、各チャネル（たとえば48a、48bなど）は、底（たとえば最深）部分52と、底部分から延びている対向する側面部分56aおよび56bとを含むことができる。チャネル（たとえば48a、48bなど）の底部分52および／または側面部分56aおよび56bはベースを提供することができ、このベースから支持体および／またはマウントが延びていることもできるし、チャネルの側面部分を支持体および／またはマウントの互いに反対側（たとえば上下）に配置することもできる。チャネル（たとえば48a、48bなど）から延びていることにより、支持体および／またはマウントは、ビーム22から減少した距離だけ延びていることができ、それが、支持体および／またはマウントを補剛することもできるし、成形態様においては、支持体および／またはマウントの成形を容易にすることもできる。

そのようなチャネル（たとえば48a、48bなど）は開放状態であることができる。たとえば、各チャネル（たとえば48a、48bなど）は、開放状態であるチャネルの長手に対して垂直に見たとき、UまたはC字形などである断面を有することができる。成形態様において、開放状態のチャネル（たとえば48a、48bなど）は、たとえばビームのアンダカット形状、ビームを成形するために必要な可動金型部分（たとえばスライダ）の数などを減らすことにより、ビーム（たとえば22）の成形を容易にすることができる。

チャネル48aはビーム22の第一の側68で開放状態であることができ、チャネル48bは、該ビームの、第一の側とは反対である第二の側72で開放状態であることができる。このようにして、開放状態のチャネル48aおよび48bは、ビーム22から異なる方向に延びている支持体および／またはマウントのための補強を提供することもできるし、それらの成形を容易にすることもできる。たとえば、開放状態のチャネル48aの一部分、たとえば底部分52は、第一の支持体128（以下さらに詳細に記載する）が第一の方向（たとえば74）に延びていることができるところのベースを提供することができ、開放状態のチャネル48bの一部分、たとえば底部分52は、マウント14aが、第一の方向とは反対である第二の方向（たとえば78）に延びているところのベースを提供することができる。チャネル48bはチャネル48aの下に配置されることができ、たとえば、ビーム22の少なくとも一部分はS字形断面を含むようになる。このようにして、チャネル48aは、第一のマウントおよび／または支持体（たとえば、車両のビーム22とファイアウォールとの間の接続であることができる第一の支持体128）のための補強を提供することができ、チャネル48bは、第一のマウントおよび／または支持体の下に配置される第二のマウントおよび／または支持体（たとえば、ステアリングコラム用であることができるマウント14a）のための補強を提供することができる。

このようなチャネル（たとえば48a、48bなど）は、強度、剛性、部品取り付けなどの要件にしたがって、ビーム22に沿って寸法設定および／または配置されることができる。たとえば、チャネル48bは、ステアリングコラムのための取り付け位置（たとえば14a）を提供する、および／またはステアリングコラムによってビームに加えられる曲げ、ねじれおよび／または剪断荷重に抵抗するよう、ビーム22に沿って配置されることができる。クロスメンバ10aの重量、サイズおよび／またはコストを減らすために、チャネル48bはビーム22の全長には延びなくてもよい。チャネル48bは、ビーム22の長さ86および／またはチャネル48aの長さ90よりも小さい（たとえばその半分未満であるかまたは半分に等しい）長さ94を有することができる（長さはビームの縦軸24に沿って計測される）。チャネル48bは、ビーム22に沿って、ビームの一端（たとえば26）よりもビームの他端（たとえば30）に近く配置されることができる。より具体的には、ビーム22は、縦方向に隣接する第一および第二の区分それぞれ98および102を含むことができ、チャネル48bは、第二の区分の少なくとも大部分を横切って延びていることができるが、必ずしも第一の部分の少なくとも大部分を横切って延びていることはできない。

さらなる例として、チャネル48aは、ビーム22の少なくとも大部分を補強および／または補剛するために、ビーム22の少なくとも大部分を横切って延びていることができる。例を示すならば、チャネルの長さ90は、ビームの長さ86に実質的に等しい長さであることもできるし、チャネルは、第一の区分98および第二の区分102の少なくとも大部分を横切って延びていることもできる。ビームの一端（たとえば30）に近いチャネル48aの一部分、たとえば第二の区分102に配置されたチャネルの一部分は、ビームの他端（たとえば26）に近いチャネルの一部分、たとえば第一の区分98に配置されたチャネルの一部分よりも大きい高さ110および／または幅112を有することができる。少なくともこのようにして、チャネル48aは、ビームの補強が望ましいといえるところ、たとえばステアリングコラムによってビームに荷重が加えられるところ、ビームが車両に接続される（たとえば第一の支持体128および／または第二の支持体140を介して）ところなどでビーム22の強度および／または剛性の増大を提供することができる。

ビーム22は、側壁44から、側壁によって画定された1つまたは複数のチャネル（たとえば48a、48bなど）の中に延びているリブ120を画定することができる。チャネル48a内のリブ120の少なくともいくつかはチャネル48b内のリブ120の少なくともいくつかと実質的に整列する（たとえば実質的に同一平面内にある）ことができ、それが、リブ間での荷重伝達を容易にすることができる。例を示すならば、リブ120aがリブ120bと整列することができる。構造的効率を促進するために、リブ120の少なくともいくつかは側壁44から側壁に対して実質的に垂直である方向に延びていることができる。ビームの補強が望ましいといえるビーム22の部分（たとえばステアリングコラムによってビームに荷重が加えられるところ、ビームが車両に接続されるところなど）は、ビームの他の部分よりも多くのリブを有することができる。たとえば、第二の区分102は第一の区分98よりも多くのリブ120を有することができる。そのようなリブ（たとえば120）は、クロスメンバの重量の相対的に小さな増加と引き換えに、クロスメンバ（たとえば10a）の強度および／または剛性を高めることができる。

クロスメンバ10aは、ビーム22の第二の側72から延び、ビームを車両に（たとえば車両のファイアウォールに）固定するように構成された第一の支持体128を含むことができる。たとえば、第一の支持体128は、たとえば、車両の中に配置されることができる1つまたは複数のファスナを受けることによってビーム22を車両に固定するための1つまたは複数の開口132（たとえば穴、溝、凹みなど）を画定することができる。第一の支持体128は、ビーム22に沿って、ビームの補強が望ましいといえるところ（たとえばステアリングコラムによってビームに荷重が加えられるところ）に配置されることができる。たとえば、第一の支持体128は、ビーム22の一端（たとえば26）よりもビームの他端（たとえば30）に近く配置されることができる。さらなる例として、第一の支持体128はビーム22の第二の区分102から延びていることができる。

クロスメンバ10aは、ビーム22から下向きに延び、ビームを車両に（たとえば車両の床および／またはトンネルに）固定するように構成された第二の支持体140を含むことができる。たとえば、第二の支持体140は、たとえば、車両の中に配置されることができる1つまたは複数のファスナを受けることによってビーム22を車両に固定するための1つまたは複数の開口144（たとえば穴、溝、凹みなど）を画定することができる。第一の支持体128と同様、第二の支持体140は、ビームの部分を補強および／または補剛するために、ビーム22に沿って、たとえば、ステアリングコラムによって荷重が加えられるところ、車両に接続されるビームの部分などに配置されることができる。たとえば、第二の支持体140はチャネル48bから（たとえば側面部分56bから）延びて、チャネルと第二の支持体との間での荷重伝達を容易にすることができる。さらなる例として、第二の支持体140はチャネル48bの端部でチャネルから延びていることができる。少なくともこのようにして、ステアリングコラムによって荷重が加えられる、および／または車両のファイアウォールに接続されるビームの一部分（たとえば、長さ86と比べて相対的に短い）、たとえば第二の区分102を、一端では車両によって支持し（たとえば開口34を介して）、他端では第二の支持体140によって支持して、ビームのその部分の強度および／または剛性を高めることができる。

図3Aは、図1Aの3A−3A線から見た第二の支持体140の略断面端面図を示す。図示するように、第二の支持体140は、第二の支持体の縦軸142に沿ってそれぞれが延びている1つまたは複数のチャネルを画定することができる。たとえば、第二の支持体140は第一のチャネル148aおよび／または第二のチャネル148bを画定することができる。ビーム22に関して先に記載したように、第二の支持体140は、第二の支持体の1つまたは複数のチャネル（たとえば148a、148bなど）の中に延びているリブ120を画定することができる。第二の支持体140は、そのようなチャネル（たとえば148a、148bなど）により、相対的に低い重さ（たとえば、チャネルなしの構造と比べて）を有しながらも、曲げ、ねじれおよび／または類似の荷重に抵抗することができる。

そのようなチャネル（たとえば148a、148bなど）は開放状態であることができる。たとえば、各チャネル（たとえば148a、148bなど）は、チャネルの長手に対して垂直に見たとき、UまたはC字形などである断面を有することができる。成形態様において、開放状態のチャネル（たとえば148a、148bなど）は、たとえば支持体のアンダカット形状、支持体を成形するために必要な可動金型部分（たとえばスライダ）の数などを減らすことにより、支持体（たとえば140）の成形を容易にすることができる。

チャネル148aは第二の支持体140の第一の側152で開放状態であることができ、チャネル148bは、第一の側とは反対である、第二の支持体の第二の側156で開放状態であることができる。各チャネル（たとえば148a、148bなど）は、底（たとえば最深）部分158と、底部分から延びている対向する側面部分160aおよび160bとを含むことができる。支持体（たとえば140）中、第一のチャネル（たとえば148a）の底部分（たとえば158）が第二のチャネル（たとえば148b）の底部分（たとえば158）に当接することもできるし、第一のチャネルの側面部分（たとえば160aおよび／または160b）が第二のチャネルの側面部分（たとえば160aおよび／または160b）と実質的に同一平面にあることもでき、たとえば、支持体の少なくとも一部分がI字形の断面を含むようになる。

図3B〜3Dに示すように、他のクロスメンバは、任意の適当な構造を有する支持体（たとえば140）、たとえば、チャネル（たとえば148a、148bなど）がチャネルのそれぞれの側面部分（たとえば160aおよび／または160b）で互いと当接する支持体（たとえば、チャネル148bの側面部分160aおよび160bがそれぞれチャネル148aの側面部分160bおよびチャネル148cの側面部分160aと当接する図3B）、チャネル（たとえば148a、148bなど）が、チャネルのそれぞれの底部分（たとえば158）に沿って変化する深さを有する支持体（たとえば、対向するチャネル148aおよび148bが協働して支持体のZ字形断面を画定する図3C）、1つのチャネルしか含まない支持体（たとえば図3D）などを含むことができる。図3A〜3Dに示す断面は、それぞれ、ビーム（たとえば22）の適当な断面、たとえばビームの第一の区分（たとえば98）の断面であり得る。

第一の支持体128および／または第二の支持体140はビーム22と一体であるかまたは一体に形成されることができる。少なくともこのようにして、別個の取り付け部品（ファスナ以外の）、たとえばフランジ、マウント、プレートなどを要することなく、いくつかのクロスメンバ（たとえば10a）を1つまたは複数の位置（たとえば第一の支持体128および／または第二の支持体140）で車両に取り付けることができ、それが、製造コスト、アセンブリ時間などを減らすことができる。他のクロスメンバにおいて、第一の支持体（たとえば128）および／または第二の支持体（たとえば140）は、ビーム（たとえば22）に結合させることができる（たとえば溶接、接着、ファスナなどによって）別個の部品を含むことができる。

クロスメンバ10aは、ビーム22、第一の支持体128、第二の支持体140などを画定する複合材ボディ164を含むことができる。ボディ164は、プラスチック材料170と1つまたは複数のラミネート174とを含み、そのプラスチック材料とラミネートとが組み合わさって一体構造を形成する「複合材」として特徴づけることができる。1つの非限定的な例として、ボディ164は、プラスチック材料170を1つまたは複数のラミネート174の上にオーバモールド成形することによって形成することができる。

プラスチック材料170は、熱可塑性材料、たとえばポリエチレンイミン、ポリエーテルイミドまたはそれらの誘導体、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ（1,4−ジクロヘキシリデンシクロヘキサン−1,4−ジカルボキシレート）、グリコール変性ポリシクロヘキシルテレフタレート、ポリ（フェニレンオキシド）、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、熱可塑性エラストマー、テレフタル酸エラストマー、ポリ（シクロヘキサンジメチレンテレフタレート）、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド（たとえばPA6、PA66など）、ポリスルホンスルホネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、アクリロニトリルブチルジエンスチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリカーボネート／ポリブチレンスクシネート、それらのコポリマーもしくはそれらの組み合わせまたは熱可塑性材料、たとえば不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ベークライト、Duroplast、尿素ホルムアルデヒド、ジアリルフタレート、エポキシ樹脂、エポキシビニルエステル、ポリイミド、ポリシアヌレートのシアン酸エステル、ジシクロペンタジエン、ベンズオキサジン、それらのコポリマーもしくはそれらの組み合わせを含むことができる。プラスチック材料170は、プラスチック材料の10〜70重量％を占めることができる分散要素、たとえば不連続または短繊維（たとえば炭素繊維、ガラス繊維、玄武岩繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、鋼繊維、織物繊維またはそれらの組み合わせ）を含むことができる。

1つまたは複数のラミネート（たとえば174）はそれぞれ任意の適当な数のラミネート（たとえば1、2、3、4、5、6、7、8、9、10またはより多くのラミネート）を含むことができ、各ラミネートが、マトリックス材料（たとえば190）内に分散した繊維（たとえば186）を有する。たとえば、ラミナは繊維（たとえば186）を30〜70容量％および／または10〜85重量％含むことができる。ラミナのマトリックス材料（たとえば190）は、任意の適当なマトリックス材料、たとえば上記熱可塑性材料の1つまたは複数および／または上記熱硬化性材料の1つまたは複数を含むことができる。ラミナのマトリックス材料（たとえば190）およびプラスチック材料（たとえば170）は同じ材料を含むことができ、それが、プラスチック材料とラミナとの間の接着を容易にすることができる。

ラミナの繊維（たとえば186）は任意の適当な繊維、たとえば上記繊維のいずれかを含むことができる。ラミナの繊維（たとえば186）は任意の適当なやり方で配置および／または構造化されることができる。たとえば、ラミナの繊維（たとえば186）は長繊維および／または短繊維であることができる。さらなる例として、ラミナの繊維（たとえば186）は糸を含むことができ、糸は他方で、編み撚り糸および／または混合撚り糸を含むことができ、そのような糸は、第一の材料（たとえばポリマー材料）の撚り糸と、第一の材料とは異なる第二の材料（たとえば非ポリマー材料）の撚り糸とを含むことができる。なおさらなる例として、ラミナの繊維（たとえば186）は、繊維の実質すべてが互いに実質的に平行になり（たとえば一方向繊維テープから形成されたラミナにおけるように）、繊維が織物構造を画定する（たとえば、二次元か三次元かに関わりなく、平織、綾織、朱子織、ななこ織、からみ織、模紗織または類似の織を有するラミナにおけるように）ように互いに対して配向されることができる。

以下さらに詳細に説明するように、ラミネート（たとえば174）は、構造の強度および／または剛性を高めるために、構造（たとえばビーム22、第一の支持体128、第二の支持体140など）に沿って配置されることができる。例を示すならば、構造（たとえばビーム22、第一の支持体128、第二の支持体140など）に沿って配置された所与のラミネート（たとえば174）の場合、構造の長手および／または縦軸と実質的に整列する繊維（たとえば186）は構造の曲げに抵抗することができ、構造の長手および／または縦軸に対して斜めに配置される繊維は構造のねじれに抵抗することができる。

図4Aは、いくつかのクロスメンバ（たとえば10a）における使用に適し得るラミネート174aの略分解図を示す。ラミネート174aは、繊維186の実質すべてが互いに対して実質的に平行であるラミナ194dを含むことができる（たとえば、ラミナは一方向繊維テープから形成されることができる）。ラミナ194dの繊維186は第一の方向198aに整列することができ、ラミネート174aは、第一の方向に対して斜めに配置される第二の方向198bに整列した繊維186を有するラミナ194eを含むことができる。たとえば、第一の方向198aと第二の方向198bとの間の最小角202は約5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85または90°であることができる。より具体的に、ラミネート174aは、ラミナ、ラミネートおよび／またはラミネートが配置されるところの構造（たとえばビーム22、第一の支持体128、第二の支持体140など）の長手および／または縦軸に対してそれぞれ約45、−45、0、0、−45および45°で斜めに配置される繊維186をそれぞれが有する6つのラミナ194a〜194fを含むことができる。ラミネート（たとえば174a）の0°ラミナ（たとえば194c、194dなど）をラミネートの他の非0°ラミナ（たとえば194a、194b、194e、194fなど）の間に配置することが、たとえばオーバモールド成形中に起こることができる、0°ラミナ内での望ましくない繊維（たとえば186）の動き（たとえば繊維の分裂）を軽減することができる。他のラミネート（たとえば174）は、それぞれ、ラミナ、ラミネートおよび／またはラミネートが配置されるところの構造（たとえばビーム22、第一の支持体128、第二の支持体140など）の長手および／または縦軸に対して任意の適当な角度、たとえば約−90、−85、−80、−75、−70、−65、−60、−55、−50、−45、−40、−35、−30、−25、−20、−15、−10、−5、0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85および／または90°で斜めに配置される繊維を有するラミナを含むことができる。ラミネート（たとえば174）のラミナは、対照な（例えば図4A）または非対称な構造に積み重ねられることができる。

図4Bは、いくつかのクロスメンバ（たとえば10a）における使用に適し得るラミネート174bの略分解図を示す。ラミネート174bは、織物構造を画定する繊維186を有するラミナ194gを含むことができる。たとえば、ラミナ194gは、互いに実質的に整列している繊維186の第一のセットと、互いに実質的に整列している繊維186の第二のセットとを含むことができ、繊維の第二のセットは繊維の第一のセットとともに織られ、それに対して斜めに配置されている。より具体的には、ラミネート174bのラミナ194gは、繊維の第二のセットが繊維の第一のセットに対して約90°の角度で斜めに配置されている0/90ラミナであることができる。ラミネート174bは、それぞれが0/90ラミナであることができる6つのラミナ194g〜194lを含むことができるが、他のラミネート（たとえば174）は、0/90、＋30/−60、−30/＋60、＋45/−45などの織物ラミナを含むことができる（たとえば、不織ラミナだけでなく）。

クロスメンバ10aの1つまたは複数のラミネート174は、強度、剛性、部品取り付けなどの要件にしたがって、クロスメンバの上および／または中に寸法設定および／または配置されることができる。たとえば、ラミネート174の1つまたは複数は、たとえばビームの強度および／または剛性を高めるために、ビーム22に沿って、ビームに荷重が加えられる（たとえばステアリングコラムによって）ところ、ビームが車両に接続される（たとえば第一の支持体128、第二の支持体140などによって）ところなどに配置されることができる。ビーム22に沿って配置されたラミネート174の1つまたは複数は、ビームの縦軸24と実質的に整列している繊維（たとえば186）および／またはビームの縦軸に対して斜めに（たとえば、約15、30、45、60、75および／または90°の角度で）配置されている繊維（たとえば186）を有することができる。

より具体的には、図2に示すように、ラミネート174の1つまたは複数は、ラミネートがチャネル48aの断面内周218aの少なくとも一部分（たとえば少なくとも大部分）と接するように、ビーム22に沿って配置されることができる。同様に、ラミネート174の1つまたは複数は、ラミネートがチャネル48bの断面内周218bの少なくとも一部分（たとえば少なくとも大部分）と接するように、ビーム22に沿って配置されることができる。換言するならば、ラミネート174の1つまたは複数は、チャネル48aおよび／または48bの底部分52および／または対向する側面部分56aおよび／または56bにおいて側壁44の下に位置することもできるし、その上に位置することもできるし、それを画定することもできるし、その中に配置されることもできる。少なくとも1つの単一のラミネート174は、チャネル48aの断面内周218aの少なくとも一部分（たとえば少なくとも大部分）およびチャネル48bの断面内周218bの少なくとも一部分（たとえば少なくとも大部分）と接することができる。これらのやり方および他のやり方で、ラミネート174の1つまたは複数は、たとえば、支持体および／またはマウントが位置するビーム22の補強および／または補剛部分を介して、支持体および／またはマウントなどの互いに反対側（たとえば上下）に配置されて、支持体および／またはマウント（たとえば第一の支持体128、第二の支持体140、マウント14aなど）のための補強を提供することができる。

ビーム22に沿って配置される1つまたは複数のラミネート174はビーム22の全長86に延びなくてもよい。たとえば、ビーム22に沿って配置される1つまたは複数のラミネート174は、ビーム22の長さ86よりも小さい（たとえばその半分未満であるかまたは半分に等しい）、ビームの縦軸24に沿って計測されるビーム沿いの全距離216に及ぶことができる。さらなる例として、ビーム22に沿って配置される1つまたは複数のラミネート174は、ビームの一端（たとえば26）よりもビームの他端（たとえば30）に近く配置されることができる（たとえば、ラミネートは、第二の区分102の少なくとも大部分を横切って延びていることができるが、必ずしも第一の部分98の少なくとも大部分を横切って延びていることはできない）。一般に、プラスチック材料（たとえば170）はラミネート174よりも安価であり得る。したがって、そのようなクロスメンバ（たとえば10a）は、以下の実施例に示すように、クロスメンバの強度および／または剛性を望みに反して損なうことなく、製造コストの削減を提供することができる。いくつかのクロスメンバにおいて、ラミネート（たとえば174）は、ビームを車両に固定するためのビームの1つまたは複数の開口（たとえば34）がラミネートを貫通して延びているよう、ビーム（たとえば22）に沿って配置されて、それにより、車両へのビームの取り付け位置でビームの強度および／または剛性を高めることができる。

さらに図5Aおよび5Bを参照すると、クロスメンバ（たとえば10a）の隣接する区分（たとえば第一の区分98および第二の区分102）どうしの間および／またはプラスチック材料（たとえば170）と1つまたは複数のラミネート（たとえば174）との間での使用に適し得る継ぎ目228が示されている。継ぎ目228は、重ね継ぎとして特徴づけることができる。たとえば、継ぎ目において、第一の区分（たとえば98）を第二の区分（たとえば102）に接合して、第一の区分の一部分232が第二の区分の一部分236の上および／または下に位置するようにすることができる。部分232および部分236の少なくとも一方が凹み240を含むことができ、その凹みの中に他方の部分が配置され、それが、部分間の界面の表面積を増すこともできるし、部分間に滑らかな移行を提供することもできる。部分232および部分236の一方は、実質的にプラスチック材料170で構成される（重量および／または容量基準で）、またはそれからなることができ、部分の他方は、実質的にラミネート174で構成される（重量および／または容量基準で）、またはそれからなることができる。図6Aおよび6Bに示すように、継ぎ目228は、シームに対して実質的に垂直である方向（図6A）またはシームに対して斜めに配置される方向（図6B）にそれぞれが延びていることができる部分232および236の間のシーム244を横切って延びているリブ120で補強されることができる。このやり方および他のやり方で、継ぎ目228は、クロスメンバ（たとえば10a）の隣接する区分（たとえば第一の区分98および第二の区分102）どうしの間および／またはプラスチック材料（たとえば170）と1つまたは複数のラミネート（たとえば174）との間の接続および／または荷重伝達を容易にすることができる。

次に図7を参照すると、本車両クロスメンバの第二の態様10bが示されている。クロスメンバ10bは、以下に記す主な点を除き、クロスメンバ10aに実質的に類似していることができる。クロスメンバ10bにおいて、ビーム22に沿って配置される1つまたは複数のラミネート174は、ビームの長さ86の半分よりも大きい、または半分に等しい、ビームの縦軸24に沿って計測されるビーム沿いの全距離216に及ぶことができる。たとえば、距離216は、長さ86に実質的に等しい長さであることもできるし、ビーム22に沿って配置される1つまたは複数のラミネート174は、第一の区分98および第二の区分102の少なくとも大部分を横切って延びていることもできる。

クロスメンバ10aに関する上記と同様に、クロスメンバ10bにおいて、ラミネート174の1つまたは複数は、ラミネートがチャネル48a（図8A〜8C）の断面内周218aの少なくとも一部分（たとえば少なくとも大部分）と接するように、ビーム22（たとえばその第一の区分98）に沿って配置されることができる。換言するならば、ラミネート174の1つまたは複数は、チャネル48aの底部分52（図8Aおよび8C）および／または対向する側面部分56aおよび／または56b（図8Bおよび8C）において側壁44の下に位置することもできるし、その上に位置することもできるし、それを画定することもできるし、その中に配置されることもできる。このやり方および他のやり方で、クロスメンバ10bの1つまたは複数のラミネート174は、高衝撃（たとえば衝突関連）荷重に抵抗する際にクロスメンバを助長することができる。

次に図9を参照すると、本車両クロスメンバの第三の態様10cが示されている。クロスメンバ10cは、以下に記す主な点を除き、クロスメンバ10aに実質的に類似していることができる。クロスメンバ10cにおいて、ラミネート174の1つまたは複数は、たとえば、第二の支持体の強度および／または剛性を高める、ビーム22と第二の支持体との間の荷重伝達を容易するなどのために、第二の支持体140に沿って配置されことができる。第二の支持体140に沿って配置されたラミネート174の1つまたは複数は、第二の支持体の縦軸142と実質的に整列する繊維（たとえば186）および／または第二の支持体の縦軸に対して斜めに（たとえば、約15、30、45、60、75および／または90°の角度で）配置される繊維（たとえば186）を有することができる。より具体的には、図10A〜10Kに示すように、ラミネートの1つまたは複数（たとえば174）は、ラミネートが第二の支持体のチャネルの1つまたは複数（たとえば148a、148b、148cなど）それぞれの断面内周（たとえば252a、252b）の少なくとも一部分（たとえば少なくとも大部分）と接するように、第二の支持体（たとえば140）に沿って配置されることができる。図10A〜10Kに示す断面は、それぞれ、ビーム（たとえば22）に適当な断面、たとえばビームの第一の区分（たとえば98）の断面であり得る。

ラミネート174の1つまたは複数は、第二の支持体を車両に固定するための第二の支持体の1つまたは複数の開口144がラミネートを貫通して延びているよう、第二の支持体140に沿って配置されて、それにより、車両への第二の支持体の取り付け位置で第二の支持体の強度および／または剛性を高めることができる。いくつかのクロスメンバにおいて、少なくとも1つの単一のラミネート174（たとえば174）は、ビーム（たとえば22）に沿って、かつ第二の支持体（たとえば140）に沿って、配置されることができる。

次に図11Aおよび11Bを参照すると、本クロスメンバの第四の態様10dが示されている。クロスメンバ10dは、以下に記す主な点を除き、クロスメンバ10aに実質的に類似していることができる。クロスメンバ10dは、側壁44から1つまたは複数のチャネル（たとえば48a、48bなど）から離れる方向に延びている1つまたは複数のリブ120cを含むことができる。たとえば、クロスメンバ10dは、チャネル48aの側面部分56aおよび／または56bからチャネルから離れる方向に延びているリブ120cを含むことができる（図11B）。リブ120は、底部分52とは反対側にある側面部分の端部で側面部分56aおよび／または56bから延びていることができる。いくつかのクロスメンバ（たとえば10d）において、ラミネートの1つまたは複数（たとえば174）は、リブ（たとえば120c）の下に位置することもできるし、その上に位置することもできるし、それを画定することもできるし、その中に配置されることもできる。リブ120cは、ビーム22を補剛することができ、ビームが側面荷重を受けたとき、ビームの座屈に抵抗することができる。そのようなリブ（たとえば120c）は本クロスメンバの他の態様（たとえば10a、10b、10cなど）にも含まれることができる。

次に図12Aおよび12Bならびに13A〜13Cを参照すると、本車両クロスメンバのいくつかの態様（たとえば10a、10b、10c、10dなど）の複合材ボディ（たとえば164）を成形するのにそれぞれ適し得る金型それぞれ256aおよび256bが示されている。図12Aおよび12Bに示すように、金型256aは、ラミネート174cを金型の金型キャビティ264内に配置するように構成された2つ以上の金型部分260aおよび260bを含むことができる。ラミネート174cが金型キャビティ264内に配置されたならば、プラスチック材料（たとえば170）を金型キャビティに射出して複合材ボディ（たとえば164）を成形することができる。そのような射出は、同時および／または逐次に開かせることができる任意の適当な数の射出ゲートを介して実施することができる。

さらなる金型部分またはスライダを使用して、たとえば複合材ボディのラミネート（たとえば174）の数および／または相対的向きに依存して、複合材ボディ（たとえば164）の成形を容易にすることができる。たとえば、図13A〜13Cに示すように、金型256bは、ラミネート174dを金型の金型キャビティ264内に配置するように構成された2つ以上の金型部分260cおよび260dを含むことができる。金型256bは、ラミネート174eを金型キャビティ264内に配置するように構成されたさらなる金型部分またはスライダ260eを含むことができる。ラミネート174dは第一の方向に延びている（たとえば、最終的に第二の支持体140の少なくとも一部分を画定する）ことができ、ラミネート174eは、第一の方向に対して斜めに配置される第二の方向に延びている（たとえば、最終的にビーム22の少なくとも一部分を画定する）ことができる。ラミネート174dおよび174eが金型キャビティ264内に配置されたならば、プラスチック材料（たとえば170）を金型キャビティに射出して複合材ボディ（たとえば164）を成形することができる。

車両クロスメンバ（たとえば10a、10b、10c、10dなど）を成形する本方法のいくつかの態様は、プラスチック材料（たとえば170）と、マトリックス材料（たとえば190）内に分散した繊維（たとえば186）をそれぞれが有する1つまたは複数のラミネート（たとえば174）とを含む複合材ボディ（たとえば164）を金型の中で成形する工程を含む。いくつかの方法において、ボディを金型の中で成形する工程は、1つまたは複数のラミネートを金型の中で成形する工程を含む。たとえば、いくつかの方法において、1つまたは複数のラミネートを金型の中で成形する工程は、繊維の配列をそれぞれが含む1つまたは複数の材料層を金型に入れ、1つまたは複数の材料層の上にプラスチック材料をオーバモールド成形する（たとえば、それにより、プラスチック材料を繊維の配列に導入して1つまたは複数のラミネートを形成する）工程を含む。いくつかの方法は、1つまたは複数の（たとえば、少なくとも部分的に予備成形された）ラミネートを金型に入れ、1つまたは複数のラミネートの上にプラスチック材料をオーバモールド成形する工程を含む。いくつかの方法において、1つまたは複数のラミネートは、金型に入れられる前に少なくとも部分的に凝集（たとえば加熱および／または圧縮）される。

構造分析ソフトウェアを使用して、クロスメンバ10aの構造的特徴を互換性のある金属クロスビームの構造的特徴と比較した。この例において、クロスメンバ10aは、ポリプロピレンマトリックス材料（たとえば190）内に分散したガラス繊維（たとえば186）を有するラミネート（たとえば174）を含む。ラミネートは繊維を約45容量％含む。ラミネートは、ビーム22の縦軸24に対してそれぞれ45、−45、0、0、0、0、0、0、−45および45°で斜めに配置される繊維をそれぞれが有する10のラミナの積層を有する。この例において、クロスメンバ10aは、繊維を40重量％有するガラス長繊維充填ポリプロピレンを含むプラスチック材料（たとえば170）を含む。

例を示すため、クロスメンバ10aおよび互換性のある金属自動車クロスビームに関する様々な荷重下でのモード周波数および撓みを以下の表に示す。

（表１）本車両クロスメンバの1つの態様および互換性のある金属自動車クロスビームのモード周波数

（表２）本車両クロスメンバの1つの態様および互換性のある金属自動車クロスビームの様々な荷重下での撓み

表に示すように、互換性のある金属自動車クロスビームよりも約30％軽いにもかかわらず、クロスメンバ10aの構造性能は、互換性のある金属自動車クロスビームに実質的に類似する。加えて、互換性のある金属自動車クロスビームは、金型の中で一体ボディ164（たとえばマウント14a、14b、14cなど、支持体128、140など、などを含む）として概ねまたは完全に成形することができるクロスメンバ10aと比べると、有意な数（たとえば約20）の別々の部品のアセンブリを要する。したがって、クロスメンバ10aはアセンブリ時間および／またはコストの削減を提供し得る。

本車両クロスメンバのいくつかの態様は、
第一端、
第二端、および
第一端と第二端との間に延びて、
細長いビームの縦軸に沿って、かつビームの少なくとも縦方向に隣接する第一および第二の区分を横切って延びている、第一のチャネルであって、ビームの第一の側で開放状態である、第一のチャネルと、
縦軸に沿って、かつ少なくとも第二の区分を横切って延びている、第二のチャネルであって、第一のチャネルの下に配置され、該ビームの、第一の側とは反対である第二の側で開放状態である、第二のチャネルと
を画定する側壁
を有する、細長いビームを含む。

いくつかのクロスメンバは自動車クロスビームを含む。いくつかのクロスメンバにおいて、ビームの第一端および第二端の少なくとも一方は、ビームを車両に固定するための1つまたは複数の開口をビーム中に画定する。いくつかのクロスメンバは、部品をビームに結合するようにそれぞれ構成された1つまたは複数のマウントを含み、部品は、ステアリングコラム、エアバッグハウジングまたはキャリヤおよび計器クラスタからなる群より選択される。

いくつかのクロスメンバにおいて、第一のチャネルはビームの縦軸に沿って第一の長さに延び、第二のチャネルは縦軸に沿って第二の長さに延び、第二の長さは第一の長さの半分未満であるかまたは半分に等しい。いくつかのクロスメンバは、第一および第二のチャネルの中に延びている1つまたは複数のリブを含む。

いくつかのクロスメンバは、プラスチック材料と、マトリックス材料内に分散した繊維をそれぞれが有する1つまたは複数のラミネートとを含む複合材ボディを含み、ボディはビームを画定する。いくつかのクロスメンバにおいて、プラスチック材料は熱可塑性材料、熱硬化性材料またはそれらの組み合わせを含む。いくつかのクロスメンバにおいて、1つまたは複数のラミネートのうちの少なくとも1つに関し、繊維は炭素繊維、ガラス繊維、玄武岩繊維、紡織繊維またはそれらの組み合わせを含む。いくつかのクロスメンバにおいて、1つまたは複数のラミネートのうちの少なくとも1つに関し、マトリックス材料は熱可塑性材料、熱硬化性材料またはそれらの組み合わせを含む。いくつかのクロスメンバにおいて、1つまたは複数のラミネートのうちの少なくとも1つに関し、マトリックス材料はプラスチック材料を含む。

いくつかのクロスメンバにおいて、1つまたは複数のラミネートのうちの少なくとも1つは、少なくとも1つのラミネートが第一および第二のチャネルそれぞれの断面内周の少なくとも一部分（たとえば少なくとも大部分）と接するように、ビームに沿って配置されている。いくつかのクロスメンバにおいて、ビームに沿って配置されたラミネートは、ビームの縦軸に沿って計測されるビームの長さの半分未満であるかまたは半分に等しい、縦軸に沿って計測されるビーム沿いの全距離に及ぶ。いくつかのクロスメンバにおいて、ビームに沿って配置されたラミネートは、ビームの縦軸に沿って計測されるビームの長さの半分よりも大きい、縦軸に沿って計測されるビーム沿いの全距離に及ぶ。

いくつかのクロスメンバは、ビームの第二の側から延びている第一の支持体（たとえばボディによって画定される）を含み、第一の支持体は、ビームを車両に固定するように構成されている。いくつかのクロスメンバにおいて、第一の支持体はビームの第二の区分から延びている。

いくつかのクロスメンバは、ビームから下向きに延びている第二の支持体（たとえばボディによって画定される）を含み、第二の支持体は、ビームを車両に固定するように構成されている。いくつかのクロスメンバにおいて、第二の支持体はビームの第二の区分から延びている。いくつかのクロスメンバにおいて、第二の支持体は、第二の支持体を車両に固定するための1つまたは複数の開口を画定する。いくつかのクロスメンバにおいて、1つまたは複数の開口の少なくとも1つは1つまたは複数のラミネートのうちの少なくとも1つを貫通して延びている。

いくつかのクロスメンバにおいて、第二の支持体は、第二の支持体の縦軸に沿って延びている第三のチャネルを画定する。いくつかのクロスメンバにおいて、第二の支持体は、第二の支持体の縦軸に沿って延びている第四のチャネルを画定し、第三のチャネルは第二の支持体の第一の側で開放状態であり、第四のチャネルは、第一の側とは反対である、第二の支持体の第二の側で開放状態である。いくつかのクロスメンバにおいて、1つまたは複数のラミネートのうちの少なくとも1つは、少なくとも1つのラミネートが第三のチャネルの断面内周の少なくとも一部分（たとえば少なくとも大部分）と接するように、第二の支持体に沿って配置されている。いくつかのクロスメンバにおいて、1つまたは複数のラミネートのうちの少なくとも1つは、少なくとも1つのラミネートが第四のチャネルの断面内周の少なくとも一部分（たとえば少なくとも大部分）と接するように、第二の支持体に沿って配置されている。

車両クロスメンバを成形する本方法のいくつかは、本車両クロスメンバのいずれかの複合材ボディを金型の中で成形する工程を含む。いくつかの方法において、ボディを金型の中で成形する工程は、1つまたは複数のラミネートを金型の中で成形する工程を含む。いくつかの方法において、1つまたは複数のラミネートを金型の中で成形する工程は、繊維の配列をそれぞれが含む1つまたは複数の材料層を金型に入れ、1つまたは複数の材料層の上にプラスチック材料をオーバモールド成形する工程を含む。いくつかの方法は、1つまたは複数のラミネートを金型に入れ、1つまたは複数のラミネートの上にプラスチック材料をオーバモールド成形する工程を含む。

上記詳細な説明および例が例示的な態様の構造および使用の完全な説明を提供する。ある程度の具体性をもって、または一つまたは複数の個別の態様を参照しながら特定の態様を先に説明したが、当業者は、本発明の範囲を逸脱することなく、開示された態様に対して数多くの変更を加えることもできる。そのようなものとして、方法およびシステムの様々な例示的態様は、開示された特定の形態に限定されるとは解釈されない。むしろ、添付の特許請求の範囲に入るすべての変形および代替を含み、示されたもの以外の態様が、図示された態様の特徴のいくつかまたはすべてを含んでもよい。たとえば、要素が省略されてもよいし、または一体構造として組み合わされてもよいし、および／または接続が置き換えられてもよい。さらに、適切ならば、上記例のいずれかの局面を、記載された他の例のいずれかの局面と組み合わせて、同等の、または異なる性質および／もしくは機能を有し、かつ同じもしくは異なる問題に対処するさらなる例を形成してもよい。同様に、上記恩典および利点は、一つの態様に関してもよいし、またはいくつかの態様に関してもよいことが理解されよう。

添付の特許請求の範囲は、限定が所与の請求項の中でそれぞれ「ための手段」または「する工程」を使用して明示的に述べられない限り、手段＋または工程＋機能の限定を含むことを意図せず、また、含むものと解釈されるべきではない。

[本発明1001]
第一端；
第二端；および
該第一端と該第二端との間に延びて、
細長いビームの縦軸に沿って、かつ該ビームの少なくとも縦方向に隣接する第一および第二の区分を横切って第一の長さに延びている、第一のチャネルであって、該ビームの第一の側で開放状態である、第一のチャネルと、
該縦軸に沿って、かつ少なくとも該第二の区分を横切って第二の長さに延びている、第二のチャネルであって、該第一のチャネルの下に配置され、該ビームの、該第一の側とは反対である第二の側で開放状態である、第二のチャネルと
を画定する側壁であって、該第二の長さは該第一の長さの半分未満であるかまたは半分に等しい、側壁
を有する該細長いビーム
を含む、車両クロスメンバ。
[本発明1002]
ステアリングコラム、エアバッグハウジングまたはキャリヤおよび計器クラスタからなる群より選択される部品をビームに結合するようにそれぞれ構成された1つまたは複数のマウントを含む、本発明1001の車両クロスメンバ。
[本発明1003]
第一端；
第二端；および
該第一端と該第二端との間に延びて、
細長いビームの縦軸に沿って、かつ該ビームの少なくとも縦方向に隣接する第一および第二の区分を横切って延びている、第一のチャネルであって、該ビームの第一の側で開放状態である、第一のチャネルと、
該縦軸に沿って、かつ少なくとも該第二の区分を横切って延びている、第二のチャネルであって、該第一のチャネルの下に配置され、該ビームの、該第一の側とは反対である第二の側で開放状態である、第二のチャネルと
を画定する側壁
を有する該細長いビーム、ならびに
ステアリングコラム、エアバッグハウジングまたはキャリヤおよび計器クラスタからなる群より選択される部品を該ビームに結合するようにそれぞれ構成された1つまたは複数のマウント
を含む、車両クロスメンバ。
[本発明1004]
第一のチャネルがビームの縦軸に沿って第一の長さに延び；
第二のチャネルが該縦軸に沿って第二の長さに延び；
該第二の長さが該第一の長さの半分未満であるかまたは半分に等しい、
本発明1003の車両クロスメンバ。
[本発明1005]
ビームの第二の側から延びている第一の支持体を含み、該第一の支持体が、該ビームを車両に固定するように構成されている、本発明1001〜1004のいずれかの車両クロスメンバ。
[本発明1006]
ビームから下向きに延びている第二の支持体を含み、該第二の支持体が、該ビームを車両に固定するように構成されている、本発明1001〜1005のいずれかの車両クロスメンバ。
[本発明1007]
第一の支持体および第二の支持体の少なくとも一方がビームの第二の区分から延びている、本発明1005または1006の車両クロスメンバ。
[本発明1008]
プラスチック材料と、
マトリックス材料内に分散した繊維をそれぞれが有する1つまたは複数のラミネートと
を含む複合材ボディを含み、
該ボディがビームを画定し、
該1つまたは複数のラミネートのうちの少なくとも1つが、該少なくとも1つのラミネートが第一および第二のチャネルそれぞれの断面内周の少なくとも一部分と接するように、該ビームに沿って配置されている、本発明1001〜1004のいずれかの車両クロスメンバ。
[本発明1009]
1つまたは複数のラミネートのうちの少なくとも1つが、該少なくとも1つのラミネートが第一および第二のチャネルそれぞれの断面内周の大部分と接するように、ビームに沿って配置されている、本発明1008の車両クロスメンバ。
[本発明1010]
プラスチック材料と、
マトリックス材料内に分散した繊維をそれぞれが有する1つまたは複数のラミネートと
を含む複合材ボディを含み、
該ボディが、
第一端；
第二端；および
該第一端と該第二端との間に延びて、
細長いビームの縦軸に沿って、かつ該ビームの少なくとも縦方向に隣接する第一および第二の区分を横切って延びている、第一のチャネルであって、該ビームの第一の側で開放状態である、第一のチャネルと、
該縦軸に沿って、かつ少なくとも該第二の区分を横切って延びている、第二のチャネルであって、該第一のチャネルの下に配置され、該ビームの、該第一の側とは反対である第二の側で開放状態である、第二のチャネルと
を画定する側壁
を含む該細長いビームを画定し、
該1つまたは複数のラミネートのうちの少なくとも1つが、該少なくとも1つのラミネートが該第一および第二のチャネルそれぞれの断面内周の大部分と接するように、該ビームに沿って配置されている、車両クロスメンバ。
[本発明1011]
ビームに沿って配置されたラミネートが、該ビームの縦軸に沿って計測される該ビームの長さの半分未満であるかまたは半分に等しい、該縦軸に沿って計測される該ビーム沿いの全距離に及ぶ、本発明1008〜1010のいずれかの車両クロスメンバ。
[本発明1012]
ビームに沿って配置されたラミネートが、該ビームの縦軸に沿って計測される該ビームの長さの半分よりも大きい、該縦軸に沿って計測される該ビーム沿いの全距離に及ぶ、本発明1008〜1010のいずれかの車両クロスメンバ。
[本発明1013]
ボディが、ビームの第二の側から延びている第一の支持体を画定し、該第一の支持体が、該ビームを車両に固定するように構成されている、本発明1008〜1012のいずれかの車両クロスメンバ。
[本発明1014]
ボディが、ビームから下向きに延びている第二の支持体を画定し、該第二の支持体が、該ビームを車両に固定するように構成されている、本発明1008〜1013のいずれかの車両クロスメンバ。
[本発明1015]
プラスチック材料が熱可塑性材料、熱硬化性材料またはそれらの組み合わせを含む、本発明1008〜1014のいずれかの車両クロスメンバ。
[本発明1016]
1つまたは複数のラミネートのうちの少なくとも1つに関して、繊維が炭素繊維、ガラス繊維、玄武岩繊維、紡織繊維またはそれらの組み合わせを含む、本発明1008〜1015のいずれかの車両クロスメンバ。
[本発明1017]
1つまたは複数のラミネートのうちの少なくとも1つに関して、マトリックス材料が熱可塑性材料、熱硬化性材料またはそれらの組み合わせを含む、本発明1008〜1016のいずれかの車両クロスメンバ。
[本発明1018]
1つまたは複数のラミネートのうちの少なくとも1つに関し、マトリックス材料がプラスチック材料を含む、本発明1008〜1017のいずれかの車両クロスメンバ。
[本発明1019]
第一および第二のチャネルの中に延びている1つまたは複数のリブを含む、本発明1001〜1018のいずれかの車両クロスメンバ。
[本発明1020]
本発明1008または1010に従属する、本発明1008〜1028のいずれかの複合材ボディを金型の中で成形する工程を含む、車両クロスメンバを成形するための方法。
上記態様および他の態様に関するいくつかの詳細を以下に記す。

Claims (20)

1. 第一端；
   第二端；および
   該第一端と該第二端との間に延びて、
   細長いビームの縦軸に沿って、かつ該ビームの少なくとも縦方向に隣接する第一および第二の区分を横切って第一の長さに延びている、第一のチャネルであって、該ビームの第一の側で開放状態である、第一のチャネルと、
   該縦軸に沿って、かつ少なくとも該第二の区分を横切って第二の長さに延びている、第二のチャネルであって、該第一のチャネルの下に配置され、該ビームの、該第一の側とは反対である第二の側で開放状態である、第二のチャネルと
   を画定する側壁であって、該第二の長さは該第一の長さの半分未満であるかまたは半分に等しい、側壁
   を有する該細長いビーム
   を含む、車両クロスメンバ。
2. ステアリングコラム、エアバッグハウジングまたはキャリヤおよび計器クラスタからなる群より選択される部品をビームに結合するようにそれぞれ構成された1つまたは複数のマウントを含む、請求項1記載の車両クロスメンバ。
3. 第一端；
   第二端；および
   該第一端と該第二端との間に延びて、
   細長いビームの縦軸に沿って、かつ該ビームの少なくとも縦方向に隣接する第一および第二の区分を横切って延びている、第一のチャネルであって、該ビームの第一の側で開放状態である、第一のチャネルと、
   該縦軸に沿って、かつ少なくとも該第二の区分を横切って延びている、第二のチャネルであって、該第一のチャネルの下に配置され、該ビームの、該第一の側とは反対である第二の側で開放状態である、第二のチャネルと
   を画定する側壁
   を有する該細長いビーム、ならびに
   ステアリングコラム、エアバッグハウジングまたはキャリヤおよび計器クラスタからなる群より選択される部品を該ビームに結合するようにそれぞれ構成された1つまたは複数のマウント
   を含む、車両クロスメンバ。
4. 第一のチャネルがビームの縦軸に沿って第一の長さに延び；
   第二のチャネルが該縦軸に沿って第二の長さに延び；
   該第二の長さが該第一の長さの半分未満であるかまたは半分に等しい、
   請求項3記載の車両クロスメンバ。
5. ビームの第二の側から延びている第一の支持体を含み、該第一の支持体が、該ビームを車両に固定するように構成されている、請求項1〜4のいずれか一項記載の車両クロスメンバ。
6. ビームから下向きに延びている第二の支持体を含み、該第二の支持体が、該ビームを車両に固定するように構成されている、請求項1〜5のいずれか一項記載の車両クロスメンバ。
7. 第一の支持体および第二の支持体の少なくとも一方がビームの第二の区分から延びている、請求項5または6記載の車両クロスメンバ。
8. プラスチック材料と、
   マトリックス材料内に分散した繊維をそれぞれが有する1つまたは複数のラミネートと
   を含む複合材ボディを含み、
   該ボディがビームを画定し、
   該1つまたは複数のラミネートのうちの少なくとも1つが、該少なくとも1つのラミネートが第一および第二のチャネルそれぞれの断面内周の少なくとも一部分と接するように、該ビームに沿って配置されている、請求項1〜4のいずれか一項記載の車両クロスメンバ。
9. 1つまたは複数のラミネートのうちの少なくとも1つが、該少なくとも1つのラミネートが第一および第二のチャネルそれぞれの断面内周の大部分と接するように、ビームに沿って配置されている、請求項8記載の車両クロスメンバ。
10. プラスチック材料と、
    マトリックス材料内に分散した繊維をそれぞれが有する1つまたは複数のラミネートと
    を含む複合材ボディを含み、
    該ボディが、
    第一端；
    第二端；および
    該第一端と該第二端との間に延びて、
    細長いビームの縦軸に沿って、かつ該ビームの少なくとも縦方向に隣接する第一および第二の区分を横切って延びている、第一のチャネルであって、該ビームの第一の側で開放状態である、第一のチャネルと、
    該縦軸に沿って、かつ少なくとも該第二の区分を横切って延びている、第二のチャネルであって、該第一のチャネルの下に配置され、該ビームの、該第一の側とは反対である第二の側で開放状態である、第二のチャネルと
    を画定する側壁
    を含む該細長いビームを画定し、
    該1つまたは複数のラミネートのうちの少なくとも1つが、該少なくとも1つのラミネートが該第一および第二のチャネルそれぞれの断面内周の大部分と接するように、該ビームに沿って配置されている、車両クロスメンバ。
11. ビームに沿って配置されたラミネートが、該ビームの縦軸に沿って計測される該ビームの長さの半分未満であるかまたは半分に等しい、該縦軸に沿って計測される該ビーム沿いの全距離に及ぶ、請求項8〜10のいずれか一項記載の車両クロスメンバ。
12. ビームに沿って配置されたラミネートが、該ビームの縦軸に沿って計測される該ビームの長さの半分よりも大きい、該縦軸に沿って計測される該ビーム沿いの全距離に及ぶ、請求項8〜10のいずれか一項記載の車両クロスメンバ。
13. ボディが、ビームの第二の側から延びている第一の支持体を画定し、該第一の支持体が、該ビームを車両に固定するように構成されている、請求項8〜12のいずれか一項記載の車両クロスメンバ。
14. ボディが、ビームから下向きに延びている第二の支持体を画定し、該第二の支持体が、該ビームを車両に固定するように構成されている、請求項8〜13のいずれか一項記載の車両クロスメンバ。
15. プラスチック材料が熱可塑性材料、熱硬化性材料またはそれらの組み合わせを含む、請求項8〜14のいずれか一項記載の車両クロスメンバ。
16. 1つまたは複数のラミネートのうちの少なくとも1つに関して、繊維が炭素繊維、ガラス繊維、玄武岩繊維、紡織繊維またはそれらの組み合わせを含む、請求項8〜15のいずれか一項記載の車両クロスメンバ。
17. 1つまたは複数のラミネートのうちの少なくとも1つに関して、マトリックス材料が熱可塑性材料、熱硬化性材料またはそれらの組み合わせを含む、請求項8〜16のいずれか一項記載の車両クロスメンバ。
18. 1つまたは複数のラミネートのうちの少なくとも1つに関し、マトリックス材料がプラスチック材料を含む、請求項8〜17のいずれか一項記載の車両クロスメンバ。
19. 第一および第二のチャネルの中に延びている1つまたは複数のリブを含む、請求項1〜18のいずれか一項記載の車両クロスメンバ。
20. 請求項8または10に従属する、請求項8〜28のいずれか一項記載の複合材ボディを金型の中で成形する工程を含む、車両クロスメンバを成形するための方法。

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