JP2024504332A - 車両用の強化部材 - Google Patents

Abstract

本開示は、車両用の強化部材（１０）を開示する。この部材は、鋼で作られた第１の構成要素（１）と、第１の構成要素の一部分に固定された第２の構成要素（２）とを含む。第２の構成要素は、強化ポリマーで作られている。第２の構成要素と第１の構成要素との組み合わせを有する強化部材は、衝撃エネルギーを吸収するように構成されている。本開示の強化部材（１０）は、従来の強化部材とは異なり、重量が軽く、従来のビームよりも大幅に衝撃が高いエネルギーを吸収／減衰するように構成されている。

Description

以下の明細書は、特に、本発明の性質及び本発明が実施される様式を説明する。

本開示は、自動車の分野に関する。本開示は、特に、排他的ではないが、車両における衝撃エネルギーを吸収するための構成要素に関する。本開示の更なる実施形態は、車両の側面衝突時に衝撃エネルギーを吸収するための強化部材の構成を開示する。

車両は、一般に、エンジン、ホイール、サスペンション、バンパ、ドア、及び他の関連構成要素のための様々な支持構造体を含むように構成される。これらの支持構造体は、車両の長手方向軸線とほぼ整列した部材を含むことができ、これらの部材は、長手方向部材に対してほぼ横断方向に、又はこれらの軸線に対して斜めの角度で延びる。エンジン室を取り囲み支持する支持構造体は、最終的に、車両キャビンを画定する様々な構造体に接続され得る。これらのキャビン支持構造体は、一般に、垂直ドアヒンジピラーと、ドアヒンジピラーから車両のルーフまで延在するＡピラーと、横方向に延在するクロスビームと、車両の幅にわたって延びるフロアパンと、ヒンジピラーの底部から後方に延在するロッカー部材とを含むことができる。

上述した支持構造体は、様々な車両構成要素、並びにそれらに取り付けられる外部構造体のための支持を提供する。車両構成要素の例としては、エンジン、トランスミッション、ラジエータ、サスペンション、ホイールなどが挙げられる。外部構造体の例としては、ドア、ルーフ、フロントガラス、フロアパネル、フードなどが挙げられる。支持構造体は、様々な車両部品のための支持を提供することに加えて、正面衝突、後方衝突、側面衝突、斜め衝突などの衝突の場合に車両乗員を保護するようにも作用する。

車両における乗客の安全性を向上させるための継続的な試みにより、車両の様々な部分、例えばサイドドアに使用するための衝撃ビームが開発されてきた。典型的には、ビームは、車両ドアの垂直に延在する壁内を前後に延在する構造鋼部材を含む。従来、これらの構造鋼部材は、板金から様々な断面構成、最も一般的にはハット形状断面に作られてきた。様々な端取付具を有する直線管状ビームも構造鋼部材として使用される。衝撃吸収の向上のための努力にもかかわらず、重量及びコストの検討事項もまた、車両の効率及び経済性を維持するために重要である。

更に、車両安全基準は、衝撃ビームが、車両内の構成要素の指定された横方向変位のための特定の荷重又はエネルギー吸収基準を満たさなければならないことを指定している。そのような基準には、車両が側面衝撃を受けたことに応答したドアの変位が含まれる。車両に使用される既知のサイドドア衝撃ビームアセンブリは、使用において満足のいくものであり、これらの安全基準を満たしているが、これらの衝撃ビームアセンブリの保護又はエネルギー吸収を犠牲にすることなく、これらのアセンブリの重量及び／又はコストを低減するための継続的な努力がなされている。車両において最も一般的に使用されているハット形状及び直線管状ビーム構成に加えて、側面衝撃ビームを改善するために様々な構成が実験されてきている。ハット断面及び直線管状の形状の変更は、コスト及び製造の困難さのために、一般的に使用されてきていない。

本開示は、上記の１つ以上の制限又は先行技術に関連する任意の他の制限を克服することを対象とする。

本開示の背景の欄に開示された情報は、本発明の一般的な背景の理解を深めるためのものに過ぎず、この情報が当業者に既に知られている先行技術を形成するとの承認又は任意の形式の提案として解釈されるべきではない。

従来のアセンブリの１つ以上の欠点は、特許請求されるアセンブリ及び方法によって克服され、本開示において特許請求されるアセンブリ及び方法の提供によって更なる利点が提供される。

本開示の技術によって、更なる特徴及び利点が実現される。本開示の他の実施形態及び態様は、本明細書で詳細に説明され、特許請求される開示の一部と見なされる。

本開示の１つの非限定的な実施形態において、車両用の強化部材が開示される。部材は、鋼で作られた第１の構成要素と、第１の構成要素の一部分に固定された第２の構成要素とを含む。第２の構成要素は、強化ポリマーで作られている。第２の構成要素と第１の構成要素との組み合わせを有する強化部材は、衝撃エネルギーを吸収するように構成されている。

本開示の一実施形態では、鋼は、ホットスタンピングされたボロン鋼である。ホットスタンピングされたボロン鋼は、２２ＭｎＢ５グレードのボロン鋼である。本発明の別の実施形態では、鋼は、ＤＰ７８０、ＤＰ９８０のような先進高強度鋼、又は好適な成形性を有する複合相鋼の群から選択される先進高強度鋼である。

本開示の一実施形態では、強化ポリマーは、ガラス繊維強化ポリマー及び炭素繊維強化ポリマーのうちの少なくとも１つである。強化ポリマーは、繊維を事前に規定された配向に配向することによって成形されている。繊維の事前に規定された配向は、０／０配向、０／９０配向、３０／－３０配向、９０／９０配向、及び６０／－６０配向のうちの１つである。

一実施形態では、第２の構成要素は、第１の構成要素の実質的に中央の部分に固定されている。第２の構成要素は、第１の構成要素の６０％～９０％の範囲の面積を覆うように第１の構成要素に固定されている。第２の構成要素は、接合プロセスによって第１の構成要素の一部分に固定されている。

本開示の一実施形態では、第１の構成要素は、両端のフランジにより画定されている。フランジは、第１の構成要素を車両の一部分に固定するように構成されている。

本開示の一実施形態では、強化部材は、車両のドアイントルージョンビームである。

本開示の一実施形態では、第１の構成要素の外形は、第２の構成要素の外形を補完する。第１の構成要素及び第２の構成要素の外形は、波形外形である。

別の非限定的な実施形態では、強化部材を製造する方法が開示される。この方法は、所定の寸法の鋼で作られた第１の構成要素を、接合プロセスによって強化ポリマーで作られた第２の構成要素に固定することを含む。

本開示の更に別の非限定的な実施形態では、車両ドアが開示される。車両ドアは、内側パネルと、外側パネルであって、内側パネル及び外側パネルが内側パネルと外側パネルとの間にドアウェルを画定するように内側パネルに接続可能である、外側パネルと、を含む。車両ドアは、内側パネル及び外側パネルのうちの少なくとも１つに接続可能であり、ドアウェル内に延在するドアイントルージョンビームを含む。ドアイントルージョンビームは、鋼で作られた第１の構成要素と、第１の構成要素の一部分に固定された第２の構成要素とを含む。第２の構成要素は、強化ポリマーで作られている。第２の構成要素と第１の構成要素との組み合わせを有するドアイントルージョンビームは、衝撃エネルギーを吸収するように構成される。

上述の本開示の態様及び実施形態は、互いに任意の組み合わせで使用され得ることを理解されたい。態様及び実施形態のうちのいくつかを組み合わせて、本開示の更なる実施形態を形成することができる。

前述の概要は、例示的なものに過ぎず、限定することを決して意図するものではない。上述の例示的な態様、実施形態、及び特徴に加えて、更なる態様、実施形態、及び特徴が、図面及び以下の詳細な説明を参照することによって明らかになるであろう。

本開示の今までにない特徴及び特性は、添付の特許請求の範囲に記載されている。しかしながら、本開示自体、並びにその好ましい使用モード、更なる目的、及び利点は、添付の図面と併せて読まれるときに、例示的な実施形態の以下の詳細な説明を参照することによって最もよく理解されるであろう。ここで、１つ以上の実施形態が、添付の図面を参照して、単なる例として説明され、同様の参照数字は、同様の要素を表す。
本開示の一実施形態による、強化部材を示す車両ドアの斜視図を示す。 本開示の一実施形態による、図１の強化部材の例示的な概略図を示す。 インパクタを使用して分析される図２の強化部材の例示的な図を示す。 図３のインパクタを使用して分析された後に変形した強化部材の例示的な図を示す。

図面は、例示のみを目的として本開示の実施形態を示す。当業者であれば、以下の説明から、本明細書に記載の本開示の原理から逸脱することなく、本明細書に示される構造及び方法の代替的な実施形態が用いられ得ることを容易に認識するであろう。

上記では、以下の本開示の詳細な説明がより良く理解され得るように、本開示の特徴及び技術的利点を大まかに概説した。本開示の特許請求の範囲の主題を形成する本開示の追加の特徴及び利点が、以下で説明される。当業者は、開示される概念及び特定の実施形態が、本開示の同じ目的を実行するために他の構造を修正又は設計するための基礎として容易に利用され得ることを理解するべきである。当業者は、そのような等価なプロセスが、添付の特許請求の範囲に記載される本開示の趣旨及び範囲から逸脱しないことも理解するべきである。本開示の特徴であると考えられる、今までにない特徴は、その構成及び動作方法の両方に関して、更なる目的及び利点とともに、添付の図に関連して考慮するときに、以下の説明からより良く理解されるであろう。しかしながら、図のそれぞれは、例示及び説明のみを目的として提供され、本開示の限定の定義として意図されないことが明確に理解されるべきである。本明細書で一般的に説明され、図に示される本開示の態様は、多種多様な異なる構成で配置、置換、組み合わせ、及び設計することができ、それらの全てが本明細書で明示的に企図され、本開示の一部をなすことが容易に理解されよう。

本開示の実施形態は、車両で使用するための構造（本開示では強化部材とも呼ばれる）部材を開示する。構造部材は、車両における乗員の安全性を向上させるために、車両の重要なゾーンを強化するために使用され得る。車両における重要ゾーンは、車両の前端部分及び後端部分（衝撃吸収（crumple）ゾーンとしても知られる）並びに側面部分（ドアを含む）を含み得る。強化部材は、激突の際に衝撃エネルギーを吸収／減衰するように構成され得る。また、本発明の強化部材は、連邦自動車安全基準（federal motor vehicle safety standard、ＦＭＶＳＳ）に従って製造され得る。例えば、構造部材は、ＦＭＶＳＳ番号２１４に規定されたガイドラインを満たす／上回るように製造され得る。従来の強化部材とは異なり、本開示の構造部材は、軽量であり得る。構造部材が軽量であるため、車両全体の重量が減少し、それによって、より良好な効率が確保される。また、本開示の強化部材の衝撃吸収／減衰は、従来の強化構造とは異なり、著しく高い可能性がある。

一実施形態では、本開示の強化部材は、激突エネルギーを減衰させ、乗員の安全性を向上させるように構成され得る。本開示の強化部材は、鋼で作られた第１の構成要素を含み得る。一実施形態では、ホットスタンピングプロセスなどの金属成形プロセスを使用して、鋼を事前に規定された構造に成形することができる。本開示で使用される鋼は、グレード２２ＭｎＢ５のホットスタンピングされたボロン鋼であり得る。別の実施形態では、使用される鋼は、限定ではないが、ＤＰ７８０鋼及びＤＰ９８０鋼（ＤＰ－二相）などの先進高強度鋼［advanced high strength steel、ＡＨＳＳ］であってもよい。更に、第１の構成要素は波形形状のものであってもよく、第１の構成要素の両端は、フランジにより画定されていてもよい。フランジは、第１の構成要素を車体の一部分に固定するのを助けることができる。強化部材は、第１の構成要素の一部分に固定された第２の構成要素を更に含み得る。第２の構成要素は、強化ポリマーなどの材料で作られ得る。本開示の第２の構成要素は、ガラス繊維強化ポリマーで作られ得る。一実施形態では、第２の構成要素はまた、炭素繊維強化ポリマーで作られてもよい。第２の構成要素は、接合プロセスによって第１の構成要素に固定され得る。したがって、第１の構成要素と第２の構成要素との組み合わせは、車両が衝突を受けた場合に激突エネルギーを減衰／吸収するように構成され得る。

本明細書で使用される用語「．．．を含む／備える（comprises...a）」、「．．．を含む／備える（comprising）」、又はそれらの任意の他の変形は、構成要素又はステップのリストを含むアセンブリが、それらの構成要素又はステップのみを含むのではなく、明示的に列挙されていない、又はそのような構成若しくは方法に固有の他の構成要素若しくはステップを含み得るように、非排他的な包含を網羅することが意図される。言い換えれば、「．．．を含む／備える（comprises...a）」が続くアセンブリ内の１つ以上の要素は、更なる制約なしに、アセンブリ内の他の要素又は追加の要素の存在を排除しない。

これ以降、本開示は、例示的な実施形態のうちの１つ以上の図を用いて説明される。しかしながら、そのような例示的な実施形態は、本開示を限定するものとして解釈されるべきではない。

以下の段落は、図１及び図３を参照して本開示について説明する。図では、同じ要素又は同様の機能を有する要素は、同じ参照符号によって示される。本開示の原理の理解を促進する目的で、次に、図面に示される特定の実施形態を参照し、特定の言語を使用してそれらについて説明する。それにもかかわらず、それによって本発明の範囲を限定することは意図されておらず、例示された方法におけるそのような改変及び更なる修正、並びに本明細書中に例示されるような本発明の原理のそのような更なる適用は、本発明が属する分野の当業者が通常考え付くように企図されることを理解されたい。

以下の詳細な説明は、本質的に単なる例示であり、用途及び使用を制限することを意図するものではない。更に、前述の「背景技術」若しくは「発明の概要」又は以下の詳細な説明において提示されるいかなる理論にも束縛されることを意図しない。本開示は、そうではないと明示的に指定されている場合を除いて、様々な代替の配向及びステップ順序を想定し得ることを理解されたい。添付の図面に示され、以下の明細書で説明される特定のデバイス又は構成要素は、添付の「特許請求の範囲」で定義される本発明の概念の単なる例示的な実施形態であることも理解されたい。したがって、開示され得る実施形態に関する特定の寸法又は他の物理的特性は、「特許請求の範囲」で別段に明示的に述べられていない限り、限定するものと見なされるべきではない。以下では、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。「上部の」、「下部の」、「右」又は「左」、「垂直」又は「水平」といういくつかの特定の用語、及びこれらの特定の用語を含み、図に示されるアセンブリの特定の配向に向けられた他の用語があるが、これらの用語又は単語の使用目的は、図面を参照して本開示の理解を容易にするに過ぎない。したがって、これらの用語又は単語の意味が本開示の技術的範囲を不当に限定するものではないことに留意すべきである。

本開示の概念を具現化する代表的な強化［代替的に構造部材とも呼ぶ］部材［図１に示されるような］は、添付の図面において概して数字（１０）によって示される。以下の説明では、強化部材（１０）［以下、ドアイントルージョンビーム（１０）とも呼ぶ］を採用した車両のドア（１００）に関して説明され得る。しかしながら、これは、当業者であれば、車両内の他の重要なゾーン及び重要でないゾーンを強化するためにこれを採用することができるため、本開示の限定として解釈されるべきではない。更に、図には、説明及び簡略化のために、乗用車のドアが示されている。しかし、これは、乗用車、商用車などを含む任意の車両のドアに採用することができるため、限定として解釈されるべきではない。

図１を参照すると、車体にヒンジ式に取り付けられるように適合された車両ドア（１００）が示されている。車両ドア（１００）［以下、ドア（１００）と呼ぶ］は、外側パネル［図示せず］と、内側パネル（１０１）と、外側パネル及び内側パネル（１０１）が溶接などの熱接合プロセスによって接合される金属前壁及び後端壁とを含む。一実施形態では、内側パネル（１０１）及び外側パネルは、金属材料で作られ得る。外側パネル、内側パネル（１０１）、及び端壁は、それらの間にドアウェル（１０２）を画定する。側面衝撃に対してドア（１００）を構造的に強化するために、強化部材（１０）は、ドアウェル（１０２）内に実質的に水平に取り付けられ、端壁に固定されて、ドア（１００）にわたって保護障害物を形成することができる。強化部材は、車両ドア（１００）に作用する衝撃エネルギーを吸収するように設計された側面衝撃ドアイントルージョンビーム（１０）と呼ばれることもある。本開示によれば、ドアイントルージョンビーム（１０）は、ドアアセンブリの重量の低減、及び車両安全基準を維持しながら、より安価な材料を使用することによって製造コストの低減を提供する。

本開示のドアイントルージョンビーム（１０）は、概して、所定の断面構成を有する第１の構成要素（１）と、第１の構成要素（１）の両端に固定されるか又は一体的に形成されたフランジ（３）とを含む。フランジ（３）は、ドア（１００）への強化ビーム（１０）の連結を容易にする。具体的には、フランジ（３）は、強化部材（１０）が［図１に示されるように］ドアウェル（１０２）にわたって実質的に水平に延在するように、ドア（１００）の端壁に熱的又は機械的に接合される。

強化部材（１０）の第１の構成要素（１）［図２に示されるように］は、鋼で作られ得る。第１の構成要素（１）の製造に使用される鋼は、先進高強度鋼［ＡＨＳＳ］又はホットスタンピングされたボロン鋼であり得る。一実施形態では、ＡＨＳＳは、ＤＰ７８０鋼、ＤＰ９８０鋼などのうちの少なくとも１つであり得る。本開示の好ましい実施形態では、第１の構成要素（１）を製造する際に使用される鋼は、ホットスタンピングされたボロン鋼であり得る。第１の構成要素（１）の製造に使用されるホットスタンピングされたボロン鋼は、２２ＭｎＢ５グレードのものであり得る。一実施形態では、第１の構成要素（１）の形状は波形であってもよい。別の実施形態では、第１の構成要素（１）の形状は、Ｍ字型に似ていてもよい。しかしながら、第１の構成要素（１）の形状は、本開示の限定として解釈されるべきではなく、第１の構成要素（１）の形状に対する任意の修正が、本開示の一部を形成する。

更に、強化部材（１０）は、第２の構成要素（２）を含み得る。第２の構成要素（２）は、第１の構成要素（１）の一部分に固定され得る。一実施形態では、第２の構成要素（２）は、接合プロセスによって第１の構成要素（１）に固定され得るが、これに限定されない。接合プロセスで使用される接着剤は、限定ではないが、ｂｅｔａｍａｔｅ２０９６などの工業グレードの接着剤であり得る。任意のそのような接着剤もまた、接合プロセスに使用されてもよく、上記で説明又は例示した接着剤は、本開示の限定として解釈されるべきではない。一実施形態では、第２の構成要素（２）は、実質的に中央の部分で第１の構成要素（１）に固定され得る。いくつかの実施形態では、第１の構成要素（１）及び第２の構成要素（２）は、所望の結果を達成するために、所定の順序で積み重ねられ得る。第２の構成要素（２）は、第１の構成要素（１）の６０％～９０％を覆っていてもよい。一実施形態では、第２の構成要素（２）の形状は、第１の構成要素（１）の形状を補完する。第２の構成要素（２）の形状も、波形であってもよい。

第２の構成要素（２）は、強化ポリマーで作られ得る。好ましい実施形態では、本開示で使用される強化ポリマーは、ガラス繊維強化ポリマー［glass fiber reinforced polymer、ＧＦＲＰ］であり得る。いくつかの実施形態では、第２の構成要素（２）は、炭素繊維強化ポリマー［carbon fiber reinforced polymer、ＣＦＲＰ］で作られてもよい。強化部材（１０）の第２の構成要素（２）、及びその第１の構成要素（１）と第２の構成要素（２）との組み合わせを製造するための材料を表１に示す。一実施形態では、強化ポリマー［すなわち、ＧＦＲＰ及びＣＦＲＰ］は、繊維（すなわち、ガラス繊維／炭素繊維）を事前に規定された配向に配向することによって成形され得る。いくつかの実施形態では、成形方法は、熱硬化成形又は真空注入プロセスを含むが、これらに限定されない。繊維の事前に規定された配向は、強化部材（１０）のエネルギー吸収を大幅に変更し得る。繊維の様々な配向及びそれらの組み合わせは、本開示の表２に提供され得る。強化ポリマーを成形するための繊維の事前に規定された配向は、０／０配向、０／９０配向、３０／－３０配向、９０／９０配向、及び６０／－６０配向を含む。

好ましい実施形態では、ホットスタンピングされたボロン鋼で作られた第１の構成要素（１）及びガラス繊維強化ポリマー［ＧＦＲＰ］で作られた第２の構成要素（２）が、車両の衝突の場合に衝撃エネルギーを減衰／吸収するために、強化部材（１０）として構成され得る。第１の構成要素（１）と第２の構成要素（２）との組み合わせは、ＦＭＶＳＳ２１４のガイドラインを満たす。

以下、本開示をより深く理解するために、強化部材（１０）の例示的な実験分析が示され得る。

例示的な実験分析
以下の段落は、強化部材（１０）及び強化部材（１０）のエネルギー吸収を試験するための試験設定を示す例示的な実験結果を示し得る。図３を参照すると、本開示の強化部材（１０）のエネルギー吸収効率を試験するための試験設定が示されている。厚さ０．７ｍｍの第１の構成要素（１）と厚さ２．６４ｍｍの第２の構成要素（２）とを接合して、エネルギー吸収の分析のための強化部材（１０）が形成される。図３に示すように、強化部材（１０）がしっかりと取り付けられているシミュレーションでは、ドア端の切り取られた端が考慮される。強化部材（１０）に、半径１００ｍｍ、及び長さ２００ｍｍのインパクタ（Ｉ）が５５ｋｍ／時の速度でぶつけられる。図４に示すように、強化部材（１０）は、インパクタによってぶつけられた後、変形し得る。図４では、インパクタ（Ｉ）がぶつけられたときの強化部材（１０）における荷重分布がシミュレーションによって示され得る。強化部材（１０）の力及び変位が測定され、エネルギー吸収が計算される。エネルギー吸収を最適化し、強化部材の重量を低減するために、その第１の構成要素（１）及び第２の構成要素（２）の様々な組み合わせを［表２に示すように］分析した。例えば、強化部材のための第１の構成要素（１）と第２の構成要素（２）との組み合わせは、ホットスタンピングされたボロン鋼とＧＦＲＰとの組み合わせを含み得る。強化部材（１０）のための上記の組み合わせのエネルギー吸収は、ホットスタンピングされたボロン鋼で完全に作られた強化部材と比較したとき、１６．６％だけ増加して１．４５ｋＪになり、重量は１２％だけ低減して１．１７４Ｋｇになる。

表１は、第１の構成要素（１）と第２の構成要素（２）との様々な組み合わせによるシミュレーション研究の結果の比較を示す。表１から分かるように、第１の構成要素（１）の全体部分を第２の構成要素（２）と固定することは、エネルギー吸収を増加させ得るが、重量の低減には役立たない。対照的に、第１の構成要素（１）の一部分のみを第２の構成要素（２）と固定することは、エネルギー吸収を著しく増加させ、第１の構成要素（１）と第２の構成要素（２）との組み合わせの重量が（約１２％だけ）より小さくなり得ることを確実にする。表はまた、ビームを製造するために使用することができる鋼－ＧＦＲＰ、ＧＦＲＰ－鋼－ＧＦＲＰ、及び鋼－ＧＦＲＰ－鋼－ＧＦＲＰの組み合わせなどの様々な第１及び第２の構成要素（１及び２）の組み合わせによるエネルギー吸収を示す。より薄い厚さでの同様の結果は、ＣＦＲＰ－鋼の組み合わせを用いても達成され得る。

表２及び表３に、第２の構成要素（２）を形成するための強化ポリマーの成形における繊維の配向の効果が示され得る。表２は、第１の構成要素（１）としてＤＰ７８０鋼を有する第２の構成要素（２）における繊維の配向の分析を示し、表３は、第１の構成要素（１）としてホットスタンピングされたボロン鋼を有する第２の構成要素（２）における繊維の配向の分析を示す。繊維の配向は、強化ビーム（１０）のエネルギー吸収に著しく影響を及ぼす。したがって、最適なエネルギー吸収を可能にする繊維の配向を選択して、第２の構成要素（２）を形成することができる。表２及び表３から分かるように、０／０（長手方向）配向は、曲げ中の最大エネルギー吸収を示し、６０／－６０配向は、最小エネルギー吸収を示す。

本開示の強化部材（１０）は、従来の強化部材とは異なり、重量を軽くすることができる。一実施形態では、強化部材（１０）は、従来のシステムよりも著しく高いエネルギーを吸収／減衰するように構成され得る。有利なことに、本開示の強化部材（１０）を採用することによって、乗員の安全性を損なうことなく、車両の総重量を低減することができる。

当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく同様の構成のアセンブリを開発し得ることを理解されたい。本開示の範囲から逸脱することなく、そのような修正及び変形を行うことができる。したがって、本開示は、そのような修正及び変形が添付の特許請求及びそれらの均等物の範囲内に入るならば、そのような修正及び変形を包含することが意図される。

等価物
本明細書における実質的に任意の複数形及び／又は単数形の用語の使用に関して、当業者は、文脈及び／又は用途に適切であるように、複数形から単数形に、及び／又は単数形から複数形に変換することができる。様々な単数形／複数形の読み替えは、明確にするために本明細書に明示的に記載され得る。

概して、本明細書で使用される用語は、「オープンな」用語として概して意図されることが当業者によって理解されるであろう（例えば、用語「含む（including）」は、「含むがそれに限定されない」と解釈されるべきであり、用語「有する（having）」は、「少なくとも有する」と解釈されるべきであり、用語「含む（includes）」は、「含むがそれに限定されない」と解釈されるべきであるなど）。導入された請求項の記載の特定の数が意図される場合、そのような意図は請求項において明示的に記載され、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しないことが当業者によって更に理解されるであろう。例えば、説明を理解するための補助として、請求項の記載を導入するために導入句「少なくとも１つ」及び「１つ以上」の使用を含み得る。しかしながら、そのような句の使用は、同じ請求項が導入句「１つ以上」又は「少なくとも１つ」及び「ａ」又は「ａｎ」など不定冠詞を含む場合であっても、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」による請求項の記載の導入が、そのような導入された請求項の記載を含む任意の特定の請求項を、そのような記載を１つだけ含む発明に限定することを意味すると解釈されるべきではなく（例えば、「ａ」及び／又は「ａｎ」は、典型的には、「少なくとも１つ」又は「１つ以上」を意味すると解釈されるべきである）、請求項の記載を導入するために使用される定冠詞の使用についても同じことが当てはまる。加えて、導入された請求項の記載の特定の数が明示的に記載されている場合であっても、当業者は、そのような記載は、典型的には、少なくとも記載された数を意味すると解釈されるべきであることを認識するであろう（例えば、他の修飾語を伴わない「２回の記載」というそのままの記載は、典型的には、少なくとも２回の記載、又は２回以上の記載を意味する）。更に、「Ａ、Ｂ、及びＣなどのうちの少なくとも１つ」に類似した規則が使用される場合、概して、そのような構造は、当業者が規則を理解するであろう意味で意図される（例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢをともに、Ａ及びＣをともに、Ｂ及びＣをともに、並びに／又はＡ、Ｂ、及びＣをともに有するシステムなどを含むが、これらに限定されない）。「Ａ、Ｂ、又はＣなどのうちの少なくとも１つ」に類似した規則が使用される場合、概して、そのような構造は、当業者が規則を理解するであろう意味で意図される（例えば、「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢをともに、Ａ及びＣをともに、Ｂ及びＣをともに、並びに／又はＡ、Ｂ、及びＣをともに有するシステムなどを含むが、これらに限定されない）。説明又は図面のいずれにおいても、２つ以上の代替用語を提示する事実上全ての離接語及び／又は離接句も、用語のうちの１つ、用語のいずれか、又は両方の用語を含む可能性を企図すると理解されるべきであることが、当業者によって更に理解されるであろう。例えば、語句「Ａ又はＢ」は、「Ａ」又は「Ｂ」又は「Ａ及びＢ」の可能性を含むと理解されるであろう。

様々な態様及び実施形態が本明細書に開示されているが、他の態様及び実施形態が当業者には明らかであろう。本明細書に開示される様々な態様及び実施形態は、例示を目的としており、限定を意図するものではなく、真の範囲及び趣旨は説明に示されている。

Claims (26)

1. 車両用の強化部材（１０）であって、
   鋼で作られた第１の構成要素（１）と、
   前記第１の構成要素（１）の一部分に固定された第２の構成要素（２）であって、強化ポリマーで作られている、第２の構成要素（２）と、を備え、
   前記第２の構成要素（２）と前記第１の構成要素（１）との組み合わせを有する前記強化部材（１０）は、衝撃エネルギーを吸収するように構成されている、強化部材（１０）。
2. 前記鋼は、ホットスタンピングされたボロン鋼である、請求項１に記載の部材（１０）。
3. 前記ホットスタンピングされたボロン鋼は、２２ＭｎＢ５グレードのボロン鋼である、請求項２に記載の部材（１０）。
4. 前記鋼は、ＤＰ７８０鋼及びＤＰ９８０鋼を含む群から選択される先進高強度鋼［ＡＨＳＳ］である、請求項１に記載の部材（１０）。
5. 前記強化ポリマーは、ガラス繊維強化ポリマー［ＧＦＲＰ］及び炭素繊維強化ポリマー［ＣＦＲＰ］のうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の部材（１０）。
6. 前記強化ポリマーは、繊維を事前に規定された配向に配向することによって成形されている、請求項１に記載の部材（１０）。
7. 前記事前に規定された配向は、０／０配向、０／９０配向、３０／－３０配向、９０／９０配向、及び６０／－６０配向のうちの少なくとも１つである、請求項６に記載の部材（１０）。
8. 前記第２の構成要素（２）は、前記第１の構成要素（１）の実質的に中央の部分に固定されている、請求項１に記載の部材（１０）。
9. 前記第２の構成要素（２）は、前記第１の構成要素（１）の６０％～９０％の範囲の面積を覆うように前記第１の構成要素（１）に固定されている、請求項１に記載のアセンブリ（１０）。
10. 前記第２の構成要素（２）は、接合プロセスによって前記第１の構成要素（１）の前記一部分に固定されている、請求項１に記載の部材（１０）。
11. 前記第１の構成要素（１）は、両端のフランジ（３）により画定され、前記フランジ（３）は、前記第１の構成要素（１）を車両の一部分に固定するように構成されている、請求項１に記載の部材（１０）。
12. 前記強化部材（１０）は、車両のドアイントルージョンビームである、請求項１に記載の部材（１０）。
13. 前記第１の構成要素（１）の外形は、前記第２の構成要素（２）の外形を補完する、請求項１に記載の部材（１０）。
14. 前記第１の構成要素（１）及び前記第２の構成要素（２）の外形は、波形外形である、請求項１に記載の部材（１０）。
15. 請求項１に記載の構造強化部材（１０）を製造する方法であって、
    所定の寸法の鋼で作られた第１の構成要素（１）を、接合プロセスによって強化ポリマーの第２の構成要素（２）に固定することを含む、方法。
16. 前記鋼は、ボロン鋼、ＤＰ７８０鋼、及びＤＰ９８０鋼を含む群から選択される先進高強度鋼［ＡＨＳＳ］である、請求項１５に記載の方法。
17. 前記鋼は、ホットスタンピングされたボロン鋼である、請求項１５に記載の方法。
18. 前記ホットスタンピングされたボロン鋼は、２２ＭｎＢ５グレードのボロン鋼である、請求項１７に記載の方法。
19. 前記強化ポリマーは、ガラス繊維強化ポリマー［ＧＦＲＰ］及び炭素繊維強化ポリマー［ＣＦＲＰ］のうちの少なくとも１つである、請求項１５に記載の方法。
20. 強化ポリマーは、繊維を事前に規定された配向に配向することによって成形されている、請求項１５に記載の方法。
21. 前記事前に規定された配向は、０／０配向、０／９０配向、３０／－３０配向、９０／９０配向、及び６０／－６０配向のうちの少なくとも１つである、請求項２０に記載の方法。
22. 車両ドア（１００）であって、
    内側パネル（１０１）と、
    外側パネルであって、前記内側パネル（１０１）及び前記外側パネルが前記内側パネル（１０１）と前記外側パネルとの間にドアウェル（１０２）を画定するように前記内側パネル（１０１）に接続可能である、外側パネルと、
    前記内側パネル（１０１）及び外側パネルのうちの少なくとも１つに接続可能であり、前記ドアウェル（１０２）内に延在するドアイントルージョンビーム（１０）であって、
    鋼で作られた第１の構成要素（１）と、
    前記第１の構成要素（１）の一部分に固定された第２の構成要素（２）であって、強化ポリマーで作られている、第２の構成要素（２）と、を備える、ドアイントルージョンビーム（１０）と、を備え、
    前記第２の構成要素（２）と前記第１の構成要素（１）との組み合わせを有する前記ドアイントルージョンビーム（１０）は、衝撃エネルギーを吸収するように構成されている、車両ドア（１００）。
23. 前記強化ポリマーは、ガラス繊維強化ポリマー［ＧＦＲＰ］及び炭素繊維強化ポリマー［ＣＦＲＰ］のうちの少なくとも１つである、請求項２２に記載の車両ドア（１００）。
24. 前記鋼は、ホットスタンピングされたボロン鋼である、請求項２２に記載の車両ドア（１００）。
25. 前記ホットスタンピングされたボロン鋼は、２２ＭｎＢ５グレードのボロン鋼である、請求項２４に記載の車両ドア（１００）。
26. 前記鋼は、ＤＰ７８０鋼及びＤＰ９８０鋼を含む群から選択される先進高強度鋼［ＡＨＳＳ］である、請求項２２に記載の車両ドア（１００）。

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