JP3002508B2 - 車両用サイドインパクトビーム - Google Patents
車両用サイドインパクトビームInfo
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- beam main
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Description
インパクトビームに関する。
ンパクトビームが知られている。従来のサイドインパク
トビームは、高張力鋼板を凹凸状にプレス成形したもの
を、ドア内部に前後方向にわたって配置することによ
り、ドア側面方向からの入力に対し高剛性化を図ってい
る。すなわち側面衝突時のエネルギーが上記サイドイン
パクトビームの変形によって吸収され、ドアの変形が最
小限に押さえられることにより、乗員の安全性が確保さ
れる。
である。従って所定のエネルギー吸収量とドア変形量を
満足するために狭いドア内部にレイアウトするには、か
なり幅の広いサイドインパクトビームが必要となり、し
かも1枚あたりの重量が5〜8kg f前後とかなり重くな
るという欠点があった。また、プレス成形によってサイ
ドインパクトビームに凹凸が設けられていたとしても、
側面衝突時の局部的な大荷重によって凹凸が平坦になる
方向に変形が生じた場合、その部位の断面係数が極端に
低下するため比較的小さな荷重で変形が進行するように
なり、所望のエネルギー吸収性能を発揮できなくなるお
それがあった。
の強度を発揮できるようなサイドインパクトビームを提
供することにある。
ンパクトビームは、ドア内部に前後方向にわたって配置
されかつ両端がドアのフレームに固定される熱処理され
た鋼製パイプからなる肉厚一定のビーム本体と、上記ビ
ーム本体の内部の長手方向中間部に収容されかつ上記ビ
ーム本体よりも長さの短い熱処理された鋼製パイプから
なる補強材とを具備し、上記ビーム本体と補強材とが重
なる領域の長手方向中央を除く前後2箇所に、該パイプ
の横幅が上下方向の寸法よりも大きくなるように偏平に
凹ませた潰し部を設けることによりビーム本体と補強材
とを互いに固定したことを特徴とする。なお、ビーム本
体と補強材の材質は、要求される剛性やドア内部の許容
スペース等に応じて適宜に選定される。
長のうち、側面衝突時に応力が高くなる部位の剛性が補
強材によって高められ、ドア側面方向から加わる大荷重
に対してもビーム本体の断面が平坦状に潰れることが抑
制され、適正な荷重−撓み特性が発揮される。本発明の
サイドインパクトビームは、応力的に余裕のある部位の
材料使用量を節約でき、比較的軽量でありながら所望の
ドア補強機能が発揮される。本発明では、ビーム本体と
補強材とを固定するための潰し部(かしめ部分)は最も
曲げ強度・剛性が必要とされるビーム中央部を避けて前
後2箇所をかしめるようにしているため、最小限のかし
めにより両者を固定することができ、しかもこの前後2
箇所のかしめ部分はそれぞれ横方向から加わる荷重に対
して剛性の高い横流偏平形状をなしているため座屈を生
じにくくなり、衝突時にビーム本体と補強材を、より望
ましい形状に変形させることができる。
3図を参照して説明する。
本発明に係るサイドインパクトビーム2がドア1の前後
方向にわたって配置されている。この実施例のサイドイ
ンパクトビーム2は、ビーム本体3と、ビーム本体3の
長手方向中間部に挿入された補強材4とによって構成さ
れている。ビーム本体3は、熱処理された断面円形の肉
厚一定の鋼製パイプ材からなる。補強材4にも熱処理さ
れた断面円形の鋼製パイプ材が使われるとよい。補強材
4の肉厚も管軸方向に一定である。
高張力鋼板からなるブラケット6を介して、ドアの後側
サイドフレーム7に溶接によって固定されている。ビー
ム本体3の後端5とブラケット6は、互いに溶接によっ
て固定されている。ブラケット6は、ビーム本体3の外
形に応じた断面円弧状の部分6aと、サイドフレーム7に
固定される平板状の部分6bとを有している。図中の符号
8,9は、それぞれ溶接部を示している。
1の前側サイドフレーム13に溶接によって固定されてい
る。ブラケット12は高張力鋼板からなり、ビーム本体3
の外形に応じた断面円弧状の部分12aと、サイドフレー
ム13に固定される平板状の部分12bとを有している。こ
のブラケット12の前端11は、前述したブラケット6と同
様に、溶接によってビーム本体3に固定されている。
定手段によってビーム本体3に固定されている。固定手
段の一例として、この補強材4をビーム本体3に圧入す
ることによって固定してもよいが、例えば第4図ないし
第6図に示されるように、ビーム本体3の内部に補強材
4を挿入した状態で、ビーム本体3の一部を外側からか
しめることによって、ビーム本体3と補強材4の一部を
凹ませ、潰し部20,21を設けるようにしてもよい。
補強材4とが重なる領域の長手方向の一部分を、横幅が
上下方向の寸法よりも大きくなるように偏平に凹ませた
潰し部20,21を設けることによってビーム本体3と補強
材4とを互いに固定しているため、横方向(側面方向)
から加わる荷重Fに対して横長偏平形状の潰し部20,21
が座屈を生じにくくなり、衝突時にビーム本体3と補強
材4をより望ましい形状に変形させることが可能であ
る。このような形状の潰し部20,21による補強材固定構
造であれば、圧入や溶接あるいは締結用部品等によるこ
となく補強材4を高強度に固定することができる。
内径21mm、有効長1000mmである。補強材4の一例は、外
径20mm、内径15.4mm、長さ285mmであり、ビーム本体3
の長さ方向中央に配置される。このサイドインパクトビ
ーム2の重量は3.116kgである。これに対し、本実施例
と同等の強度(耐荷重)を発揮する第1の比較例(補強
材が無く、1本のパイプからなるもの)は、外径30mmの
場合に内径14mmの厚肉管を用いる必要があり、重さが4.
340kgになる。すなわち本実施例は、上記比較例に比べ
て約28%の軽量化が図れる。この比較例のように1本の
パイプのみで剛性を上げるためには、外径が一定である
なら肉厚を厚くするしか方法がない。肉厚が大きくなる
と、パイプの成形性に問題がでてくる。
図に示されるようなラム30を用いて、サイドインパクト
ビームの長手方向中央部に、側面衝突時のエネルギーに
相当する荷重Wを負荷する試験が行われる。この場合、
荷重Wの増加に伴って、サイドインパクトビームが撓
み、U字状に塑性変形が進行する。ラム30の先端部半径
の一例は150mm、支持台31の直径は50mmである。
30とインパクトビーム2との接点をA,B、接線角度をθ
とすると、A点からB点までの湾曲した領域は塑性変形
がおおむね終了しており、荷重Wとつり合うためには次
式を満足しなければならない。但し、支持台31とイン
パクトビーム2との間の摩擦は無視する。
3の長手方向中央部、すなわちラム30が接触する部位に
補強材4が付加されていることにより、当該部位の断面
係数Zが増加するため、同一撓みであれば、より大きな
荷重Wを支持することができる。しかも、ビーム本体3
が荷重Wによって偏平に潰されてしまうことが抑制され
るため、座屈による荷重−撓み特性の悪化を回避でき
る。第8図は、上記補強材4が内挿されている本実施例
のサイドインパクトビーム2と、補強材が無くビーム本
体3のみの第2の比較例を撓ませた場合の荷重−撓み特
性を示している。本実施例は、この比較例に比べて耐荷
重が約25%向上する。
で前記式を満足するS値を、支持点Cから補強材4の
端4a,4bまでの最大距離L0として、L1を求めることがで
きる。
補強材4を被せ、適宜の固定手段によって補強材4をビ
ーム本体3に固定するようにしてもよい。この場合、溶
接によって補強材4の固定を容易に行なうことができ
る。
図に示されるような非円形状の閉断面であってもよい。
この場合の補強材4の形状は、ビーム本体3の断面形状
に応じた形状のものを適宜に選定して使用する。これら
各図示例のビーム本体3は、丸パイプをプレスすること
などによって成形してもよいし、あるいは型材等を用い
てもよい。また、ビーム本体3の内部に補強材4を挿入
する場合には、補強材4が中実の棒であってもよい。
えば第15図あるいは第16図に例示されるような開断面で
あってもよい。
大きな強度を発揮でき、ビーム中央の曲げ剛性を低下さ
せることなく、ビーム本体と補強材とを最小限のかしめ
部分によって、側面方向からの荷重に対し変形しにくい
かしめ形状にて固定することができるため、高負荷がか
かる部分に座屈を生じることなく適度なエネルギー吸収
性能を発揮できる。本発明では、ドア中央にサイド入力
があったときに大きな曲げモーメントが加わるビーム本
体の長手方向中間部を補強材によって補強し、しかも最
も曲げモーメントが大きい長手方向中央を除く前後2箇
所に分散してかしめることにより補強材を固定するた
め、強度上の弱点になりうるかしめ痕がビーム中央に残
ることを回避できる。しかも従来品に比べて、強度一定
であるなら軽量に構成することができる。
ムを備えたドアの斜視図、第2図は第1図に示されたサ
イドインパクトビームとドアフレームとの連結部を示す
斜視図、第3図は第1図に示されたサイドインパクトビ
ームの一部を示す斜視図、第4図はビーム本体と補強材
との固定部を示す平面図、第5図は第4図に示されたビ
ーム本体と補強材との固定部の正面図、第6図は第5図
中のVI−VI線に沿う断面図、第7図はサイドインパクト
ビームをラムによって変形させた状態の平面図、第8図
は本発明によるサイドインパクトビームと比較例の荷重
−撓み特性を示す図、第9図は補強材をビーム本体の外
側に設けた場合の斜視図、第10図ないし第16図はそれぞ
れビーム本体の互いに異なる変形例を示すそれぞれ断面
図である。 1……ドア、2……サイドインパクトビーム、3……ビ
ーム本体、4……補強材、7,13……ドアのフレーム。
Claims (1)
- 【請求項1】ドア内部に前後方向にわたって配置されか
つ両端がドアのフレームに固定される熱処理された鋼製
パイプからなる肉厚一定のビーム本体と、 上記ビーム本体の内部の長手方向中間部に収容されかつ
上記ビーム本体よりも長さの短い熱処理された鋼製パイ
プからなる補強材とを具備し、 上記ビーム本体と補強材とが重なる領域の長手方向中央
を除く前後2箇所に、該パイプの横幅が上下方向の寸法
よりも大きくなるように偏平に凹ませた潰し部を設ける
ことによりビーム本体と補強材とを互いに固定したこと
を特徴とする車両用サイドインパクトビーム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2209469A JP3002508B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 車両用サイドインパクトビーム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2209469A JP3002508B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 車両用サイドインパクトビーム |
Publications (2)
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JPH0492719A JPH0492719A (ja) | 1992-03-25 |
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ID=16573380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2209469A Expired - Lifetime JP3002508B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 車両用サイドインパクトビーム |
Country Status (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1990
- 1990-08-07 JP JP2209469A patent/JP3002508B2/ja not_active Expired - Lifetime
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