JPH06171361A - らせん形テーパー切断と最適化モーメント容量衝撃ビーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 より少ないコストで有効な衝撃ドアビームを
提供する。 【構成】 車両ドアー衝撃ビーム２は中心軸を有する延
長された管状本体を有し、そのビームの端部は内部及び
庁部終端と各端部において反対のテーパー表面を形成す
るためにテーパー切断されており、内部終端における挟
角は１８０度以上で、外部終端におけるものは１８０度
以下である。端部テーパー表面はその長さに沿う全位置
におけるモーメント容量がそのような位置で曲げモーメ
ントよりも大きくなるように特別に構成されている。第
一、そして望ましくは第二テーパー表面は約９０度の角
度を通じて内部終端から外部終端までらせん形になって
いる。両端部の内部終端はそのビームの反対側にあり、
そして両端部の外部終端はそのビームと同側にある。

Description

【発明の詳細な説明】 ［０００１］［従来技術］本発明は車両ドアー用衝撃ビ
ームに関する。車両のドアーに追加された構造的補強物
を一般に衝撃ビーム、貫入ビーム、防御ビーム、又はド
アービームと呼ぶ。車両ドアービームはＩ形ビーム、帽
子状、及び管状を含む種々の断面で提供されている。こ
れらの各々は、正しく設計されていれば、特に米国特許
番号４、６３６、６０８及び４、７０８、３９０参照、
一定の利点を有すると見なされている管状ビームで有効
である。管状ビーム端をテーパー状にすることは、１）
車両ドアーの湾曲部への適用、２）材料の節約、３）ビ
ーム重量の低減、そして４）ビームの組重ねを可能にす
る（即ち、一方のビーム端から除去された材料で第二の
ビームの反対端を形成することが出来る、等）の利点を
有する。 ［０００２］衝撃ビームの基本的機能は車両の側面衝突
時における人体ヘの損傷を最小にすることである。側面
衝突は、通常車両ドアーの水平横方向に、一般に水平ビ
ームに直角に適用された衝撃負荷又は力を特徴とし、そ
れにより、衝撃ビームに曲げモーメントを適用し、内部
及び外部ドアー殻部の境界内のドアーに広がる。そのビ
ームはその長さ方向に沿った各位置において、その特定
衝撃負荷により引き起こされる曲げモーメントよりも大
きなモーメント容量を有する。 ［０００３］［発明が解決しようとする課題］両端をテ
ーパー状に切断される長さは過去においては過剰なスク
ラップを避けるために標準長さやビーム長さにより一次
的に決定されていた。能力はドアーの堅牢さと強度に基
づく。最大のモーメントがビームの中心にかかるので、
これは曲りが最初に発生する点となると思われていた。
ドアー強度試験はビーム中心で負荷をかけられたラムで
行われる。標準長さやビーム長さによる切断長さの決定
はテーパー長が過剰となり、そしてビームの主要中心部
分よりもむしろテーパーそれ自身内で失敗する、即ち曲
る傾向となる。前のテーパー切断のある部分では、モー
メント容量ＭＣは曲げモーメントＭＢよりも下落するの
で、モーメント比はＭＲは一以下となる事が分かってい
る。これを防ごうとする試みの一つの方法は比較的テー
パー切断をより短くすることである。しかしながら、こ
れはテーパー切断部において過度な容量を有する構造と
なる。この過剰容量は高価な追加材料を使用しなければ
ならず、それに伴い重量増加ともなる。必要なのは全て
の部分で曲げモーメントよりも大きなモーメント容量を
有し、尚過剰容量を排除するテーパー切断であると結論
付けられる。これはビームを流線形にし、そして又材料
コストを節約する。換言すれば、従来技術で実施された
基本的管状ビーム構造の改良形を提供することが出来る
ことが望ましく、そこでテーパー切断における強度は過
剰でもなく、十分で、そして組重ねも可能となる。 ［０００４］慣性モーメントを増加する能力、故にビー
ム重量を増加すること無く、或は望ましくはビーム重量
を低減して、ビームのモーメント容量を増加することは
特に有益である。 ［０００５］管状ビームの端部がテーパー切断で提供さ
れる時、その端部はそこの残るチューブの一部だけであ
る、即ち、１８０度以下の挟角の部分と１８０度以上の
挟角の他の部分を有する比較的小挟角。”挟角”は管状
ビームの中心線から中心線の反対側のテーパーエッジに
広がり、残っている周辺壁の角度を示す２つの線間の角
度である。 ［０００６］もしその様なテーパー状ビーム構造が残存
周辺壁に関し”エッジ負荷”であるならば、即ち、図１
０に示された方法で提供された衝撃力を有するならば、
管状部分は理論的により大きな慣性モーメントを有す
る、即ち、Ｉｘ＝０．５ＩＦ、ここでＩｘはその点での
慣性モーメントであり、ＩＦはチューブが１８０度に等
しい挟角の完全チューブであると仮定した慣性モーメン
トである。しかしながら、中心に集中した力が管状構造
に適用されると、テーパー部分における反発力は適用さ
れた力から分岐され、偶力となり、故に、テーパー状部
分を捻り、座屈を引き起こすこととなる。それ故に、従
来のテーパー切断ビームは、特許番号４、６３６、６０
８と４、７０８、３９０におけるように、図１３に示さ
れるように衝撃力が端部に関して適用された面となるよ
うに搭載されており、それにより、これらの端部にトル
クを発生させない。しかしながら、これらの端部の慣性
モーメントは、面に負荷がかけられた時、即ち、１８０
度の挟角に対してＩｘ＝０．０９５ＩＦである時には、
遥かに小さい。 ［０００７］端部の挟角が１８０度、或はそれ以上で有
る時、慣性モーメントは上記のように非常に大きく、そ
して更にその力は中心から外れたトルクを生成しないの
で、図１３におけるように面負荷よりもむしろエッジ負
荷（図１０参照）において適用された衝撃力を有するこ
とが望ましい。 ［０００８］［課題を解決するための手段］本発明の一
つの特徴は、故に、より少ない利料コストで組み合わせ
て最適モーメントに近似する容量を生成する特別構造の
テーパー状端を有する車両用の組重ね可能、衝撃ドアー
ビームを提供することである。たとえテーパー切断端に
沿って、いかなるビーム増加部分においてもモーメント
容量は曲げモーメントよりも大きいことが保証され、し
かも材料を無駄にするほど過剰に、曲げモーメントより
も大きくはない。モーメント容量は、新しいビームが従
来の管状ビームの組重ね性特徴をなお有する、即ち２つ
のビーム端が一つの切断面で形成されるということで制
御される。但し、切断長さは増加でき、しかも十分なモ
ーメント容量を有する効果的なドアービームを尚も提供
することが出来る。 ［０００９］各々のテーパー状切断は、傾斜状中心本体
と曲線からなる放物線端変移のペアーを包含する。一般
に中心本体の挟角は以下のように定義される： ＩＡ＝Ｘ／ＴＬ（Ｌ）＋Ｙ ここで、ＩＡ＝特定位置における挟角 Ｘ＝傾き掛ける全テーパー長 ＴＬ＝全テーパー長 Ｌ＝全テーパー長の一部分 本体の傾きと交差するＹ軸中心本体の挟角は望ましくは
以下のように定義される：０．２ＴＬ≧Ｌ≧０．８ＴＬ
に対して ＩＡ＝＝１５０／ＴＬ（Ｌ）＋１０５ 一端変移の挟角は一般に以下のように定義される： ここで、Ｚ＝放物形 Ｖ＝全テーパー長における区分数 Ｗ＝Ｙ軸と交差する放物線 この一端の変移の挟角は望ましくは以下により定義され
る：０≦Ｌ≦０．２ＴＬに対して 他端の変移の挟角は一般に以下により定義される： そして望ましくは以下により定義される：０．８ＴＬ≦
Ｌ≦ＴＬに対して ［００１０］本発明は又より長いテーパー状端部分で少
ないビーム材料の使用を可能にしてモーメント容量の増
加を達成する新構造を有するテーパー状端タイプの車両
ドアー衝撃ビームを提供する。テーパー状表面は適用さ
れる負荷に垂直な面における慣性モーメントを増加する
チューブの中心軸回りでらせん形となる。より長いテー
パー切断を可能にする構造が採用され、しかも十分な慣
性モーメントを維持し、それにより重量と必要とされる
材料の使用量を低減することが出来る。それは、まだ製
造の容易さを有している。各端部におけるらせんは約９
０度の全らせん角を通じて広がっている。ビーム端はブ
ラッケト内の凹所内に適応し、それらが適所に溶接され
る時、拡張部とも呼ばれる。 ［００１１］１８０度以下の挟角を有する端部の外半部
は、拡張部に搭載されるとき、力が基本的に面に適用さ
れるように配置され、しかも１８０度以上の挟角を有す
る端部の内半部は、搭載時に、力が基本的にエッジに適
用されるように配置される。故に、各テーパー状端部の
中間区分上のトルクは最小化される。 ［００１２］各々のテーパー端は内部終端と外部終端を
有する。２つの端部の内部終端は相互に１８０度転置さ
れている。２つの端部の外部終端はビームと同じ側にあ
る、即ち、相互のゼロ度で転置されている。 ［００１３］本発明のこれらや他の目的、長所、そして
特徴は図に関して以下に詳細に説明された明細書を研究
することにより明白となろう。 ［００１４］［実施例］特に図１から図３の第一形態に
おいて、典型的に示される衝撃ビームアッセンブリー１
は衝撃ビーム２それ自体、ビームが溶接によりそれに確
保される破線で示された搭載プレート４のペアーを包含
する。その搭載プレートは溶接、ボルト、或は必要とさ
れる同等のもので車両のドアーフレームに確保されてい
る。ビーム２は最初、ハイグレードスチール、例えば西
ドイツ、ＰａｄｅｒｈｏｒｎのＢｅｎｔｅｌｅｒ Ｗｅ
ｒｋｅ ＡＧ社製の”ＢＴＲ １１０””の管状シリン
ダー本体のものである。それは１９８０年７月１日に発
行された米国特許番号４、２１０、４６７で説明された
方法で形成されても良い。管状ビームは中心軸と壁の厚
みを有する。ビーム２は又本発明により特に形成され、
そして構成されたテーパー端部を有する。 ［００１５］端部拡張部又は搭載ブラケット４は、構成
が搭載される車両のモデルとサイズにより構造が変るか
も知れない。これらのブラケットはビーム端を受けるた
めのプレス加工凹所キャビテイとそれらをドアーフレー
ムに確保するための適切なオリフィス又は締め付け部を
有しても良い典型的なブラケットが例として米国特許
４、７００、３９０に示されている。 ［００１６］ビームのテーパー状端部はレーザー切断さ
れることにより形成されても良いが、ビームとレーザー
間で相対的回転とビームとレーザー間での相対的軸回転
を引き起こす。そのレーザーは望ましくはビームの軸に
向って直接的に方向付けらる。適切なレーザーソース
（図示されない）は、米国特許番号４、７０８、３９０
で説明されたように、レーザービームがミラーで反射さ
れることにより管状ワークの軸に向って方向付けられる
１２５０ワットの二酸化炭素切断レーザーであっても良
い。 ［００１７］本開発は、テーパー切断における座屈を防
止するためにモーメント容量がテーパー切断長に渡って
曲げモーメントよりもより大きくなるが、過度に大きく
ならなくて、そしてそのビームが組重ね可能である、即
ち一つの切断が同時に２つの独立したビームの２つの端
部を形成出来るような特別な関係含む。３つのゾーン
は、各々が特定の数学的関係に従って各々のテーパー切
断部において形成される。より特定的に、各テーパー切
断端部は中心傾斜切断本体と端部変移のペアーを包含す
る（図３）。ビームの中心部分に近接した端部変移の一
方は内方に湾曲しており、しかも外方終端に近接する他
方の端部変移は外方に湾曲している。これらの切断を達
成するのに、金属チューブがチューブ壁の厚みを露出さ
せるように切断される。露出された壁面の各部は望まし
くはシリンダー状チューブの軸に向って、或はほぼそれ
に向って方向付けられる。 ［００１８］評価がそこで行われる全切断長ＴＬに沿っ
た部分距離はＬで示される。例証された形態において、
全テーパー長ＴＬは５つに、即ち０．２ＴＬ長に分割さ
れる。他の部分も使われる可能性がある。全テーパー長
ＴＬは、切断がその上に延長するチューブの線形長であ
る。テーパー切断の長さＴＬに沿ったいかなる増分長に
おいても、切断の反対側の２つのミラーイメージ間に挟
角（ＩＡ）が在る（図１Ａ−１Ｄ参照）。テーパー切断
はビームの端部において外部終端、そしてビームの中心
部分に近接した内部終端とを有する。ビームこの中心部
分に近接したより大きな周辺部分円周と、外部終端に近
接したより小さな周辺部分円周を有する。テーパー切断
端部を含む、衝撃ビームの全部分において十分なモーメ
ント容量を達成するためには、衝撃がビームをテーパー
切断部分におけるよりもむしろビームの中心において座
屈を引き起こさせる事が出来るように、ビーム長に沿っ
た各増分において曲げモーメントＭＢ（図２）よりも大
きなモーメント容量ＭＣを有することが重要である。故
に、図２に示されるように、モーメント容量ＭＣは曲げ
モーメントＭＢよりもビームに沿った仝ポイントでより
大きくなる、即ち、ＭＢにより除されたＭＣのモーメン
トＭＲは１に等しくなるか、或は大きくなる。組重ね可
能なビームを有すること、即ち２つのビーム端が同テー
パー切断で切断されることが重要である。挟角は、もし
組重ね可能特性が達成されるべきならば、一定以上の大
きさであるべきでない。これは本体部分の構造と各テー
パー切断の２つの変移部分に対する特別な関係を利用し
て達成され、これらは以下に説明されるように挟角ＩＡ
に関して定義されている。本体部分の傾きは、線形、或
はそれに近い。２つの変移は放物線状、或はそれに近
い。 ［００１９］この本体部分の挟角は一般に以下により定
義される： ＩＡ＝Ｘ／ＴＬ （Ｌ）＋Ｙ ここで、ＩＡ＝特定位置の挟角 Ｘ＝傾き掛ける全テーパー長 ＴＬ＝全テーパー長 Ｌ＝特定位置での全テーパー長の一部分 Ｙ＝本体の傾斜と交差するＹ軸 中心本体の挟角は望ましくは以下のように定義される：
０．２ＴＬ≧Ｌ≧０．８ＴＬに対して ＩＡ＝１５０／ＴＬ（Ｌ）＋１０５；一端の変移の挟角
は一般に以下により定義される： ここで、Ｚ＝方物形Ｖ＝全テーパー長の区分数 Ｗ＝Ｙ軸と交差する放物線 この一端の変移の挟角は一般に望ましくは以下により定
義される：０≦Ｌ≦０．２ＴＬに対して 他端の変移の挟角は一般に以下により定義される： そして望ましくは以下により定義される：０．８ＴＬ≦
Ｌ≦ＴＬに対して ［００２０］結果として生成される管状ビームはそのテ
ーパー切断端部を含み、その長さを通じて最適、或は最
適に近い容量となり、そして組重ね可能となる。 ［００２１］図３から図１３における第二形態におい
て、車両の衝撃ビームやマウントアッセンブリー１０
（図４そして５）は延長テーパー切断管状衝撃ビーム１
２、そして第一及び第二マウント、ブラケット、又は拡
張部１４と１６から構成される。これらのマウントは車
両の特別の製造、サイズ、そしてモデル、即ち自動車、
或はトラックなどに適用するように種々の構造のもので
あっても良い。マウント１４と１６は採用されたこれら
の典型的なものである。マウント１４はビーム１２の外
径に対応する内径の延長した、内方湾曲の曲線状の半シ
リンダー状凹所２０をその中に有する面部分１８を包含
して示されている。マウント１６は同様に、ビーム端を
受けるための延長した、内方湾曲の曲線状の半シリンダ
ー状キャビテイ２２を有する。ブラケット１６が又特定
ドアースタイルを取り付ける為の横フランジ２６（図
２）と供に示されている。これらのマウントはボルト又
は溶接によりドアーフレームに確保される。延長された
キャビテイ２４は又ビーム端を受けるためのビーム１２
の外径に匹敵する内径を有する。ビーム端はゾーン１５
（図３と４）におけるブラケット１４と１６に溶接され
る。 ［００２２］衝撃ビームは中心部分３０、第一端部３
２、そして第二反対端部３４を有する一般にシリンダー
状構造の延長した、管状部材から構成される。それは通
常ＢＴＲ１１０と呼ばれる米国特許番号４、２１０、４
６７におけるようなスチール製のものであるのが望まし
い。これらの端部の各々の周辺壁は、反対側のテーパー
表面のペアーを、特に端部３２のテーパー表面４０と４
２、そして端部３４のテーパー表面４４と４６を露出す
るように端部長に沿ってテーパー切断される。各テーパ
ー表面は壁の厚みを通して広がる。それらはチューブの
中心軸の両側にあり、ビームの中心軸の反対側に等間隔
に第一及び第二テーパー表面を提供する。テーパー表面
の各ペアーの２つの表面は切断部の内部及び外部終端に
おいて互いに結合する。これらのテーパー表面はビーム
の中心軸とそれらの長さを通じて一直線となるのが望ま
しく、それでテーパー表面長に沿う各増分において、増
分を通過する面は又ビームの中心軸を通過する。端部３
２のテーパー切断は内部軸終端５０と外部軸終端５２を
有する。端部３４のテーパー切断は内部軸終端５４と外
部軸終端５６を有する。 ［００２３］それで、各々の端部の両テーパー表面はそ
の内部終端と外部終端間でらせん的に延長する。示され
るように、各内部終端はビーム軸に対して横方向、そし
て望ましくは直角となる面でアーチ状となる。各外部終
端はビーム軸に対して横方向、そして望ましくは直角と
なる面でアーチ状となる。内部及び外部終端間の各端部
におけるらせんは約９０度の角度を通じて最適に広が
る。一部分、ここで第一端部３２は半時計方向に広がる
らせんと供にビームの頂上部上に内部終端を有する。端
部３４はビームの反対側、即ち、ここでは第一端部上の
内部終端から１８０度転置されたビームの底部に内部終
端を有する。示された端部３４上のらせんは又半時計方
向、即ち同角度方向における２つの反対のテーパー状端
部に広がる。 ［００２４］各テーパー状端部は、外部終端により近
く、１８０度以下の挟角を有する外方部を有し、そして
内部終端により近く、１８０度以上の挟角を有する内方
部を有する。外方部は、もし衝撃力が図１０におけるよ
うにエッジに適用されるならば、トルクによる座屈のた
め不安定となる傾向があるが、図１１のように衝撃力が
面に適用される時には安定である。外方部は取り付けら
れた搭載プレート又は拡張部１４又は１６により追加モ
ーメント容量で提供される。テーパー状端のらせん構造
は、テーパー切断の長さに渡る２つの終端部の緩やかな
変化で衝撃力が、外部終端において完全に面に適用さ
れ、そして内部終端において完全にエッジに適用される
ようにする。一般に終端間の中途に、あるトルクが衝撃
力の結果として生じるが、それは比較的に小さい。 ［００２５］それぞれのテーパー切断は望ましくは衝撃
ビーム１２の中心線軸１７に向って方向付けられた従来
の切断レーザービームを利用して形成され、しかも衝撃
ビームはレーザービームに関して回転的、且つ軸方向に
進められて、順次片側、内部終端、それから他方の側を
切断する。一端がテーパー切断されると、自動的に次の
ビームの反対端が同時に形成される、即ち、２つのビー
ムが組重ね可能となる。適切な切断ソース（図示されな
い）は１２５０ワットの従来の二酸化炭素切断レーザー
又は同等のものである。 ［００２６］この独自に構成された、管状、テーパー状
端ビームは衝撃力の下で増加モーメント容量を提供する
ことが出来るように計算、及び実験を通じて決定されて
いる。これはテーパー状部分を前のビームのものよりも
長く製造されることを可能にし、しかも端部のいかなる
区分においても正しいモーメント容量を、即ちその区分
における曲げモーメントよりも大きいモーメント容量を
達成出来る。それで、この長いテーパーは連邦基準の衝
撃要件を満足させるのに十分な強度を達成すると同時
に、著しく材料と重量を節約でき、そして薄く、且つ曲
線の両方か又はそのいずれかのドアー内部により容易に
適応できる。ビームが軽量に製造されるという事実は材
料を節約するだけでなく、より良好な経済的燃料消費の
ために車両重量をも低減することが出来る。更に、ビー
ムは組重ね可能である、即ち、製造中ビームの一端から
除去された材料は実際に反対端、即ち形成された次のビ
ームの第二端を形成する。 ［００２７］再び、その位置で評価が行われるべき第一
端部３２又は第二端部３４のいずれかの全切断長ＴＬに
沿う部分距離はＬで示される。例証された形態におい
て、全テーパー長ＴＬは５つに、即ち０．２ＴＬ長に分
割される。他の部分が使われる可能性もある。全テーパ
ー長ＴＬは切断部が広がるチューブの線形長である。テ
ーパー切断の全長ＴＬに沿ういかなる増分長Ｌにおいて
も、切断部の反対側の２つのミラーイメージ間に残る材
料の挟角（ＩＡ）が有る（例えば図１１と１２を参
照）。これらの関係は図３から図形的に見ることが出来
る。ビームは中心ビーム部近辺でより大きな周辺部分円
周を、そしてテーパー切断の外部終端近辺でより小さな
周辺部分円周を有する。全テーパー切断部に沿うものを
含み、衝撃ビームの全増分において所望のモーメント容
量を達成するためには、ビーム長に沿う各増分における
モーメント容量ＭＣは曲げモーメントＭＢよりも大きく
製造されるので（図５２）、衝撃はビームがテーパー切
断端部におけるよりもむしろビームの中心近辺で蝶番運
動させる。挟角は過大であるべきでない。 ［００２８］再び、各テーパー切断端部は中心本体と２
本体挟叉変移を有する。中心本体の構造と各テーパー切
断の２変移との間に関係が在り、これらは以下で説明さ
れるように挟角ＩＡに関して定義される。一般に、中心
本体の形状はらせんの線形傾斜、或はそれに近いもので
あり、しかも２つの変移はらせんの放物線状湾曲、或は
それに近いものである。第一形態におけるように、中心
本体の挟角は一般に以下のように定義される： ＩＡ＝Ｘ／ＴＬ（Ｌ）＋Ｙ ここでＩＡ＝特定位置での挟角 ｍ＝中心テーパー表面の傾き Ｘ＝テーパー表面の傾き掛ける全テーパー長＝ｍ（Ｔ
Ｌ） ＴＬ＝全テーパー長 Ｌ＝特定位置での全テーパー長の一部分 Ｙ＝本体の傾きと交差するＹ軸中心本体の好適挟角は以
下のように定義される：０．２ＴＬ≧Ｌ≧０．８ＴＬに
対して ＩＡ＝１５０／ＴＬ（Ｌ）＋１０５ 外方端部の挟角は一般に以下のように定義される： ここでＺ＝放物形＝（Ｖ）（ｃ−Ｗ） Ｖ＝全テーパー長内の区分数 Ｗ＝Ｙ軸と交差する放物線 ｃ＝ＴＬ／Ｖにおける挟角 ｍ＝中心本体テーパー表面の傾き 外方端変移の好適挟角は以下のように定義される：０≦
Ｌ≦０．２ＴＬに対して 内方端変移の挟角は一般に以下のように定義される： 好適挟角は以下のように定義される：０．８ＴＬ≦Ｌ≦
ＴＬに対して これらの関係は非らせん条件に理論的に投影されている
らせんテーパー表面に基づく。 ［００２９］独特なビームの詳細が実施された概念から
逸脱すること無く車両の特定の状況或はスタイルに幾分
適用するように修正可能であることが想像される。それ
故に、本発明は添付の請求の範囲やその中で定義された
ものに合理的に匹敵する構成による以外、実例となるよ
うに説明された特定好適形態に限定されるものではな
い。占有的属性、或は特権が請求される本発明の形態は
特許請求の範囲で定義されている。

【図面の簡単な説明】 ［図１］特に端部を示し、そして本発明により製造され
た本発明の第一形態の管状組重ね可能衝撃ドアービーム
の部分側面図。 ［図１Ａ］図１の面Ａ−Ａで切り取られた断面図。 ［図１Ｂ］図１の面Ｂ−Ｂで切り取られた断面図。 ［図１Ｃ］図１の面Ｃ−Ｃで切り取られた断面図。 ［図１Ｄ］図１の面Ｄ−Ｄで切り取られた断面図。 ［図２］最適テーパー切断に近似の曲げモーメントと比
較したビーム長対モーメント容量の関係を表す図であ
る。 ［図３］最適切断の数学的関係を示すテーパー長対挟角
の図。 ［図４］本発明の第二形態による車両ドアー衝撃ビーム
とマウントアッセンブリーの側面図。 ［図５］断面で示された搭載ブラケットを有する図４の
アッセンブリーの平面図。 ［図６］図４のビームとマウントアッセンブリーの左端
の部分、拡大、側面図。 ［図７］図４のビームとマウントアッセンプリーの右端
の部分、拡大、側面図。 ［図８］図５のアッセンブリーの左部分の部分、拡大、
平面図。 ［図９］図５のアッセンブリーの右部分の部分、拡大、
平面図。 ［図１０］”エッジ”に適用された力（理論的）を示す
衝撃ビームの端部の外方部の断面図。 ［図１１］実質的に”面”に適用された力を示す、１８
０度以下の小挟角を有する図６の面ＸＩ−ＸＩで切り取
られた、図１０におけるのと同様の外方端部の図。 ［図１２］”エッジ”に適用された衝撃力を示す１８０
度以上の挟角を有する、図６の面ＸＩＩ−ＸＩＩで切り
取られた、衝撃ビームの端部の内方部の図。 ［図１３］面に適用された衝撃力を示す図１２の内方端
部の断面図。 ［符号の説明］ １衝撃ビームアッセンブリー ２ビーム ４搭載プレートのペアー １０車両衝撃ビームとマウントアッセンブリー １２延長、テーパー切断、管状衝撃ビーム １４、１６第一及び第二マウント、ブラケット、或は拡
張部 ２０延長された、内方湾曲半シリンダー状凹所 ２４延長キャビテイ ２６横方向フランジ ３０中心部 ３２第一端部 ３４反対側端部 ４０、４２、４４、４６テーパー表面 ５０、５４内方軸終端 ５２、５６外方軸終端

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キアラン ピイ マロニイ アメリカ合衆国 ミシガン州 49348 ウ エイランド パーカー ドライヴ 2177 (72)発明者 ロバート ジエイ デピエルレ アメリカ合衆国 ミシガン州 49009 カ ラマズー クエイル ラン ドライヴ 2155 (72)発明者 アーレスサーンドロウ リーブリアーニ アメリカ合衆国 ミシガン州 49546 グ ランドラピツズ アーチトラーヴア 6254

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［請求項１］車両ドアー衝撃ビームは壁厚みを有し、そ
   して中心部分と、２つの端部とを包含する延長された管
   状本体から構成され、 前記本体の各々の前記端部は前記壁厚みがミラーイメー
   ジ壁エッジ表面のペアーを形成するために露出させるよ
   うにその長さ方向に沿ってテーパー切断されている、 各々の端部は外部終端と前記中心部分近辺で１８０度以
   上の挟角を有するより大きな周辺部分円周を有し、そし
   て前記終端近辺で１８０度以下の挟角を有するより小さ
   な周辺部分円周とを有する、前記車両ドアー衝撃ビーム
   において、 前記ビームは前記テーパー状端部長に沿う全位置での曲
   げモーメントよりも前記位置の全てにおいてより大きな
   モーメント容量を達成するために前記位置で十分な挟角
   を有する所定部分円周から構成される手段を有する、 各々の前記テーパー状端部は傾斜した中心本体、そして
   一方が前記外部終端に向い、他方が前記中心部分に向う
   放物線状本体挟叉変移のペアーを有する、 前記の一方の放物線状挟叉変移の前記壁面は外方湾曲放
   物線状構造を有し、そして前記の他方の放物線状変移の
   前記壁面は内方湾曲放物線状構造を有することを特徴と
   する車両ドアー衝撃ビーム。 ［請求項２］前記中心本体は以下の等式： ０．２ＴＬ≦Ｌ≦０．８ＴＬに対して ＩＡ＝（１５０／ＴＬ）（Ｌ）＋１０５ ここで、ＩＡ＝挟角（度） ＴＬ＝テーパー長 Ｌ＝全テーパー長の一部分 により特徴付けられることを特徴とする請求項１に記載
   の車両ドアー衝撃ビーム。 ［請求項３］一方の前記端部変移は以下の等式により特
   徴付けられ、 ０≦Ｌ≦０．２ＴＬに対して そして、他方の端部変移は以下の等式 ０．８ＴＬ≦Ｌ≦ＴＬに対して により特徴付けられることを特徴とする請求項１に記載
   の車両ドアー衝撃ビーム。 ［請求項４］前記の一方の変移と前記の他方の変移は放
   物線状曲線のものであることを特徴とする請求項１に記
   載の車両ドアー衝撃ビーム。 ［請求項５］前記本体は以下のように特徴付けられる ＩＡ＝Ｘ／ＴＬ（Ｌ）＋Ｙ ここで、ＩＡ＝挟角 Ｘ＝前記本体の傾き ＴＬ＝テーパー切断の全長 Ｌ＝全テーパー切断に沿う部分長 Ｙ＝本体と交差するＹ軸 ことを特徴とする請求項１に記載の車両ドアー衝撃ビー
   ム。 ［請求項６］ 前記の一方の放物状曲線変移は以下のよ
   うに特徴付けられ、 そして前記の他方の放物状曲線変移は以下のように特徴
   付けられる ここでＺ＝放物形 Ｗ＝放部線と交差するＹ ことを特徴とする請求項５に記載の車両ドアー衝撃ビー
   ム。 ［請求項７］前記本体は以下のように特徴付けられ、 ＩＡ＝Ｘ／ＴＬ（Ｌ）＋Ｙ ここで、ＩＡ＝挟角 Ｘ＝前記本体の傾き ＴＬ＝テーパー切断の全長 Ｌ＝全テーパー切断に沿う部分長 Ｙ＝本体と交差するＹ軸 前記の一方の方物曲線変移は以下のように特徴付けら
   れ、 そして、前記の他方の放物曲線は以下のように特徴付け
   られる ここで、Ｚ＝放物形 Ｗ＝放物形と交差するＹ軸 ことを特徴とする請求項４に記載の車両ドアー衝撃ビー
   ム。 ［請求項８］車両ドアー衝撃ビームは中心軸、周辺壁、
   そして端部のペアーを有し、そして中心部分と第一及び
   第二端部を包含する延長された管状部材から構成され、 前記端部の各々の前記周辺壁は、前記中心軸の反対側に
   第一及び第二テーパー表面を提供できるような方法で、
   前記中心軸の両側の前記壁の厚みを通じてその長さに沿
   ってテーパー切断されており、 前記第一及び第二端部の各々の前記テーパー表面は前記
   ビームの各々の外方端に外方軸終端を有し、そして前記
   ビームの各々の前記外方端から間隔が空けられた内方軸
   終端を有し、 前記第一及び第二テーパー表面間の前記壁の挟角は前記
   内方終端近辺での１８０度以上から前記外方終端近辺で
   の１８０度以下に変化する、前記車両ドアー衝撃ビーム
   において、 前記第一端部の前記テーパー表面は両方供に前記第一端
   部の前記内部終端から約９０度の角度で前記第一端部の
   前記外部終端にらせん的に広がっており、 そして前記第二端部の前記テーパー表面は両方供前記第
   二端部の前記内部終端から約９０度の角度で前記第二端
   部の前記外部終端にらせん的に広がっていることを特徴
   とする車両ドアー衝撃ビーム。 ［請求項９］前記第一及び第二端部の両方の前記テーパ
   ー表面は同角度方向でらせん状になっていることを特徴
   とする請求項８に記載の車両ドアー衝撃ビーム。 ［請求項１０］前記の各第一及び第二端部の前記内部終
   端と前記外部終端は両方供に１８０度以下の角度で広が
   るアーチ状表面から構成されることを特徴とする請求項
   ８に記載の車両ドアー衝撃ビーム。 ［請求項１１］前記第一及び第二端部の前記内部終端は
   前記ビームの互いに１８０度反対側にあることを特徴と
   する請求項１０に記載の車両ドアー衝撃ビーム。 ［請求項１２］前記第一及び第二端部の前記外部終端は
   前記ビームの同側にあることを特徴とする請求項１１に
   記載の車両ドアー衝撃ビーム。 ［請求項１３］前記の各第一及び第二テーパー表面に沿
   い、そして前記軸の反対側の区分増分は前記軸に関し同
   角度にあることを特徴とする請求項８に記載の車両ドア
   ー衝撃ビーム。 ［請求項１４］前記の各第一及び第二端部の前記の各第
   一及び第二テーパー表面に沿う区分増分は前記中心軸と
   一致して放射状に方向付けられていることを特徴とする
   請求項８に記載の車両ドアー衝撃ビーム。 ［請求項１５］前記の各端部は中心本体と内部及び外部
   本体挟叉変移を有し、前記中心本体は以下の等式により
   特徴付けられ、 ＩＡ＝Ｘ／ＴＬ（Ｌ）＋Ｙ ここで、ＩＡ＝特定位置での挟角 ｍ＝中心本体テーパー表面の傾き Ｘ＝テーパー表面の傾き掛ける全テーパー長＝ｍ（Ｔ
   Ｌ） ＴＬ＝全テーパー長 Ｌ＝特定位置での全テーパー長の一部分 Ｙ＝本体の傾きと交差するＹ軸前記外方変移は以下の等
   式により特徴付けられ ここで、Ｚ＝放物形＝（Ｖ）（ｃ−Ｗ） Ｖ＝全テーパー長内の区分数 Ｗ＝Ｙ軸と交差する放物形 ｃ＝ＴＬ／Ｖでの挟角 ｍ＝中心本体テーパー表面の傾き そして、前記内方変移は以下の等式により特徴付けられ
   る ことを特徴とする請求項８に記載の車両ドアー衝撃ビー
   ム。 ［請求項１６］前記本体は以下の等式により特徴付けら
   れる ０．２ＴＬ≧Ｌ≧０．８ＴＬに対して ＩＡ＝（１５０／ＴＬ）（Ｌ）＋１０５ ことを特徴とする請求項１５に記載の車両ドアー衝撃ビ
   ーム。 ［請求項１７］前記外方端変移は以下の等式により特徴
   付けられる ０≦Ｌ≦０．２ＴＬに対して ことを特徴とする請求項１６に記載の車両ドアー衝撃ビ
   ーム。 ［請求項１８］前記第二端変移は以下の等式により特徴
   付けられる ０．８ＴＬ≦Ｌ≦ＴＬに対して ことを特徴とする請求項１７に記載の車両ドアー衝撃ビ
   ーム。 ［請求項１９］車両ドアー衝撃ビームは中心軸、周辺
   壁、そして端部のペアーを有し、そして中心部分と第一
   及び第二端部を包含する延長された管状部材から構成さ
   れ、 少くとも前記第一端部の前記周辺壁は前記中心軸の反対
   側に第一及び第二テーパー表面を提供するような方法で
   前記中心軸の両側の前記壁の厚みを通じてその長さに沿
   ってテーパー切断されている、 少くとも前記第一端部の前記テーパー表面は前記ビーム
   の各々の外方端に外方軸終端と、そして前記ビームの前
   記の各々の外方端から間隔を空けられた内方軸終端とを
   有する、 前記第一及び第二テーパー表面間の前記壁の挟角は前記
   内部終端近辺での１８０度以上から前記外部終端近辺で
   の１８０度以下に変化する、前記車両ドアー衝撃ビーム
   において、 前記端部の前記テーパー表面は両方供に前記第一端部内
   の前記内部終端から前記第一端部の前記外部終端に角度
   を通じてらせん的に広がることを特徴とする車両ドアー
   衝撃ビーム。 ［請求項２０］前記角度は約９０度であることを特徴と
   する請求項２０に記載の車両ドアー衝撃ビーム。 ［請求項２１］前記内部終端と前記外部終端の両方は１
   ８０以下の角度を通じて広がることを特徴とする請求項
   ２０に記載の車両ドアー衝撃ビーム。 ［請求項２２］前記第一端部は中心本体と内部及び外部
   本体挟叉変移を有し、前記中心本体は以下の等式により
   特徴付けられ、 ＩＡ＝Ｘ／ＴＬ（Ｌ）＋Ｙ ここで、ＩＡ＝特定位置での挟角 ｍ＝中心テーパー表面の傾き Ｘ＝テーパー表面の傾き掛ける全テーパー長＝ｍ（Ｔ
   Ｌ） ＴＬ＝全テーパー長 Ｌ＝特定位置における全テーパー長の一部分 Ｙ＝本体の傾きと交差するＹ軸前記外部変移は以下の等
   式により特徴付けられここで、Ｚ＝放物形＝（Ｖ）（ｃ−Ｗ） Ｖ＝全テーパー長内の区分数 Ｗ＝Ｙ軸と交差する放物形 ｃ＝ＴＬ／Ｖにおける挟角 ｍ＝中心本体テーパー表面の傾き そして、前記内部変移は以下の等式により特徴付けられ
   る ことを特徴とする請求項１９に記載の車両ドアー衝撃ビ
   ーム。 ［請求項２３］前記本体は以下の等式により特徴付けら
   れる ０．２ＴＬ≧Ｌ≧０．８ＴＬに対して ＩＡ＝（１５０／ＴＬ）（Ｌ）＋１０５ ことを特徴とする請求項２２に記載の車両ドアー衝撃ビ
   ーム。 ［請求項２４］前記外放端変移は以下の等式により特徴
   付けられる ０≦Ｌ≦０．２ＴＬに対して ことを特徴とする請求項２３に記載の車両ドアー衝撃ビ
   ーム。 ［請求項２５］前記第二端変移は以下の等式により特徴
   付けられる ０．８ＴＬ≦Ｌ≦ＴＬに対して ことを特徴とする請求項２４に記載の車両ドアー衝撃ビ
   ーム。