JPH08502003A

JPH08502003A - 安全梁

Info

Publication number: JPH08502003A
Application number: JP6508942A
Authority: JP
Inventors: ヨンソン、マーティン
Original assignee: Plannja Hardtech AB
Current assignee: Plannja Hardtech AB
Priority date: 1992-09-25
Filing date: 1993-09-20
Publication date: 1996-03-05
Also published as: ES2102682T3; KR100291566B1; DE69309699T3; DE69309699T2; EP0662053B1; SE501812C2; WO1994007709A1; US5600931A; DE69309699D1; AU5122093A; EP0662053B2; JP2004000008U; JP2607897Y2; KR950703455A; EP0662053A1; SE9202769D0; SE9202769L; ES2102682T5

Abstract

(57)【要約】衝突、特に側面衝突に対して保護するために自動車搭載の安全バーとして好ましくは意図されたバー構造体は、中央フランジ（６），該中央フランジを抱く二つのウェブ（７）及び該バーの各側部から外方に延出すると共にそれぞれのウェブ（７）に連結した側部フランジ（８）を含む概して台形形状で開放された断面形状を有している。該バーは、該バーの中心部に一様断面の第一部分を選択的に有している。バーは、幅（ｂ）がバーの一端に向かって減少していく中央フランジ（６）を持つ第二部分（２）を少なくとも一つ有している。概して台形形状の移行部分（３，４）は、第二部分（２）と該バーの端部（５）との間に設けらている。第二部分（２）は、幅（ｃ）がバーの一端に向かって減少している側部フランジ（８）を有している。第二部分（２）は、概して一様な高さ（８）を有している。

Description

【発明の詳細な説明】安全梁技術分野本発明は、バー構造体に関し、そして好ましくは、排他的ではないが、衝突、特に側部衝突の際に保護をもたらす、好ましくは開放された台形の断面形状を有している自動車搭載の安全バー構造体に関する。該バーの断面形状は、二つのウェブに抱かれた中央フランジを有し、該ウェブのそれぞれは、自己に連結していてかつ該バー構造体の各側面において外方に向かって延出する側部フランジを有している。背景技術安全バー構造体は、種々の異なった態様で使用されているが、自動車における保護装置としてのバーの使用が最大のものである。他の一般的な適用としては、事故の際に自動車が道路から飛び出してしまうことを防止するための高速道及び道路に沿った防護壁としてのかかるバー構造体の使用がある。側面衝突に対抗することを意図した自動車搭載の安全バーは、スエーデン特許明細書ＳＥ−Ｃ−４３４２４５から知られている。この特許明細書に記載されているように、その安全バーは閉じた断面を有し、この断面はバーの全長に亘って不変一様である。しかしながら、製造の見地からは、バーは開放断面を持たせるのが好ましく、こうすることにより製造コストを低くしそして同様に腐食等に対する表面処理コストを低くすることができる。しかしながら、今まで知られた開放断面の安全バーは、バーの重量に対するエネルギ吸収容量に関し満足すべきものでなかった。開放断面のバーは、裂き開かれないで、即ち棒のウェブが引き離されないで、衝突力に対抗できるようにするためには非常に大きい壁厚を必要とすることが分かってきた。発明の開示本発明の目的は、側面衝突に対する保護のための自動車搭載の安全バーとして望ましくは意図され、そして概して台形で好ましくは開放された断面を有し、そして今まで知られている安全バーに関連した欠点が除去されているバー構造体を提供することである。断面において、本発明の安全バーは、バーの各側面から外方に延出しているそれぞれの側部フランジに連結している二つのウェブによって抱かれた中央フランジを有している。発明の安全バーは、バーの中心部に位置して一定断面の第一部分を有してもよく、安全バーはここから外方へ両端に向かってテーパーしている。しかしながら、この中央の第一部分を削除することも、本発明の範囲に入っている、その場合バーは、その中間点から直接にそれぞれの端部に向かってテーパーしていく。一側面のバーもまた本発明の範囲に入るが、ここではより大きい断面から狭まって行く断面に向かって外側へテーパーしていく、即ちそれぞれの端部に向かって非対称にテーパーしていくバーを意味している。本発明の安全バーは、幅がバーの一端に向かって減少していく中央フランジを含む少なくとも一つの第二部分を有することに特徴を有している。この第二部分の高さは、望ましくは、一定であり、そしてバーのウェブの少なくとも一つは、バーの一端に向かって幅が減少している外向きの側部フランジに連結され得る。本発明の安全バーは、また、第二棒部分と該バーの一端との間に位置し、概して一定の幅の中央フランジを有しかつバーの一端に向かって高さが減少する少なくとも一つの第三部分を有してもよい。本発明の安全バーは、また、第三棒部分と該バーの一端との間に位置し、概して一定の幅でかつ高さがバーの一端に向かって減少してバーの金属板の肉厚に至る中央フランジを有する少なくとも一つの第四部分を有してもよい。それぞれの部分の中央フランジは、側部フランジがバーの一端に向かって減少するバーの高さに対応して互いに対して傾いた異なった面にあるのに対し、望ましくは一つの同じ面にある。しかしながら、それぞれの部分の側部フランジが一つの同じ面にあるのもまた本発明の範囲内にあるが、この場合それぞれの部分の中央フランジは、該バーの一端に向かって減少する該フランジの高さに対応する異なった面に位置する。種々の高さのウェブもまた本発明の範囲に入っているが、ウェブは、望ましくは、バーの両側において、同じ高さを有し、その場合、側部フランジもまた種々の平面内に位置する。複数の側部フランジが一つの同じ面にあるときに、望ましくは、一つの長い側部にあるバーウェブに他の長い側部にあるものより小さい高さを与えることにより、中央フランジもまた、安全バーの長い両側において傾斜する。第二部分の中央フランジ及び側部フランジの幅が、棒端に向かって減少するので、そして選択的な第三部分及び選択的な第四部分の高さがまた減少するので、中央フランジに荷重が加わったときにバーのウェブが外側へ曲り、離れることは不可能であり、少なくとも困難である。このことは、衝突のとき安全バーが平坦になることを防止し、或いは、少なくともそのような平坦化を困難にする。本発明の安全バーの更なる詳細及び特性的な特徴は、添付の図面を参照してなされる次ぎの説明から明らかになるであろう。図面の簡単な説明本発明は、以下に添付の図面を参照して詳細に説明されるが、ここのおいて図１は、荷重吸収方向に向かう方向から見た発明の安全バーの斜視側面図であり、図２は、図１に示された安全バーの荷重吸収方向から直接に見た図であり、図３は、図１及び図２に示された安全バーをその一長側から見えるように示しており、図４は、図１乃至３に示された安全バーの断面の代替実施例を示し、そして図５は、種々の安全バーに関しそれに作用した荷重の関数として及びそれぞれの安全バーのエネルギ吸収容量の関数として突入を示している。図面は、一端から延出してバーの中央部の第一部分１へ少し入り込んでいるバーの部分しか示していないが、図１乃至３に示された安全バーは、第一中央部分１に関し対称形である。バーは、概して一様な台形断面を有し、そして第一部分の両端の近くで一定の高さ（ｈ）とバーのそれぞれの端部に向かって減少していく幅（ｂ）とを持つ第二部分２を含んでいる。それぞれの第二部分２に隣接して、一定の幅（ｂ）でしかし高さ（ｈ）がバーの端部に向かって減少する第三部分３が設けられている。それぞれの第三部分３は、バーの各端において一定の幅（ｂ）で高さ（ｈ）がバーのその端部に向かって減少しバーの金属板の厚さになる第四部分４で終端している。それぞれの第四部分４は、取付部５を有し、これによって安全バーは、自動車に、例えば、自動車の側部に或いはドアに取着され得る。第一部分１における安全バーの台形の断面形状は、図１から明らかになるであろうし、その図１から該バーが互いに等しい高さの２個のウェブ７によって抱かれた中央フランジ６をまた含んでいることも分かるであろう。各ウェブは、側部フランジ８に連結し、側部フランジ８は各側部において安全バーから外方へ延出していて、その２個の側部フランジ８は、一つの同じ面内に位置している。この断面の形状は、図４Ａにも示されている。各ウェブ７は、側部フランジ８を通って延びる面の垂線に対し角度（Ｖ）をなして傾斜し、このため中央フランジ６は、側部フランジ８の内端間の距離より小さい幅（ｂ）を有している。この角度は、０−１０゜でよいが、図示の例では、ウェブ７は、５゜の角度（ｖ）で傾いている。第二部分２のバー断面は、一定の高さ（ｈ）とバーの端部に向かって減少する幅（ｂ）を有する中央フランジ６を含んでいる。この場合、ウェブ７が傾斜する角度（ｖ）は、一定であり、第一部分１における傾斜角度と等しい。側部フランジ８の幅（ｃ）は、バー端に向かって減少する。図示の例の場合、この減少は第一部分１に適用できる幅の３３％である。しかしながら、側部フランジ８の幅（ｃ）は、第一部分１に適用可能な幅（ｃ）の６０％まで減少してもよい。図示の例の場合、中央フランジ６の幅（ｂ）は、第一部分１に適用可能な幅（ｂ）の約３５％まで減少する。しかしながら、第二部分２の中央フランジ６は、第一部分１の中央フランジ６を通って展延する面と同じ面内にある。発明の安全バーの代替実施例によれば、第一部分１は、省略できるが、この場合二つの第二棒部分２は、最大断面を持つそれぞその端部で互いに連結される。第三棒部分３における安全バーの断面形状は、一定の幅（ｂ）と、バーの端部に向かって減少する高さ（ｈ）とを持つの中央フランジ６を有している。しかしながら、第三部分３の中央フランジは、第二棒部分２における中央フランジ６を展延する面と同じ面内にある。図示の例の場合、高さ（ｈ）は、第二部分に適用できる高さから約５０％減少する。この場合、ウェブ７は、第一部分１及び第二部分２の場合と同じ角度で傾斜する。側部フランジ８の幅（ｃ）は、この例では一定であり、第二棒部分２に適用可能な狭い方の幅と等しい。第四部分４におけるバーの断面形状は、一定の幅（ｂ）で、ゼロまで減少する高さ（ｈ）の中央フランジ６を有している。この場合、中央フランジの幅（ｂ）は、第三部分３におけるフランジの幅に等しい。しかしながら、第四部分４の中央フランジは、第三部分３における中央フランジ６を展延する面と同じ面内にある。図示の例の場合、高さ（ｈ）は、第三部分に適用できる小さい方の高さ（ｈ）から第四部分４の端部における金属板の厚さまで減少する。側部フランジ８の幅は、バーのそれぞれの端部に向かって増加する。図示の実施例の場合、この増加は第三部分３に適用可能な幅から約３００％であり、このため中央フランジと二つの側部フランジとの結合幅（ｂ＋ｃ）は、取付部５の幅に等しく、取付部５は、平坦であり、且つ第四部分４の中央フランジ６を通る面と同じ面内に位置する。種々のバー部分においてウェブ（複数）７は、バーの長手方向に沿い、それぞれの部分の間でそして一つの同じ部分内においてともに、互いに異なった角度で傾斜してよい。図４Ｂ−Ｆは、図４Ａに示される基本的な形状に追加され得るそして発明の安全バーに適用できる横断面形状を更に示している。図４Ｇは、バーの中央フランジの中を延び、かつ底が側部フランジと同一面に位置するチャンネル９を有する安全バーの横断面形状を示している。２個の中央フランジ部分6.1 及び6.2 は、それぞれ図１−３に示された単一中央フランジ６に関して以前に説明されたものと同じ形状を持っている。代替的に、中央フランジ6.1 の形状は、他の中央フランジ6.2 の形状から完全に或いは部分的に変えられ得る。分割中央フランジは、バーの外側ウェブの間に延びる幅（ｂ）を有し、一方バーの残る部分の寸法は、図１−３に関連して説明されたものと対応している。この形状のバーは、自動車、例えば、自動車のドアのようにバーを取り付けるための垂直方向の使用可能な空間が限定されているときの場合に非常に適している。それぞれの棒部分の中央フランジ６とバー取付部５が、一つの同一面内に位置しているので、図示された安全バーは、平坦な荷重吸収側部を有している。安全バーが図３における矢印（ｐ）の方向の荷重を受けるとき、例えば、自動車が発明の安全バーが取着されている側部に衝突力を受けると、中央フランジ６は、バーの長手方向に沿って圧縮力を受け、一方側部フランジ８は引張力を受ける。中央フランジ６は、もしかしてバーの内部に向かって座屈するかもしれない。中央フランジ６の幅（ｂ）が、バーの端部に向かって減少し、側部フランジ８の幅（ｃ）が第二部分２において減少し、そして高さ（ｈ）が第三部分３及び第四部分４において減少するので、安全バーのウェブ７は外側に曲げられることが防止され、或いはバーを多かれ少なかれ平坦化するかかる曲げが少なくとも困難になる。側部フランジ８（複数）を一つの同一の面内に位置させることも本発明の範囲である。図５は、種々の形状の安全バーのエネルギ吸収容量をＪ／kgで表して比較するグラフである。関連するすべての安全バーは、約900 mmの長さと約40mmの最大高さ（ｈ）を有している。金属板は、約１．６mmの肉厚を有している。グラフは，Ｎ（ニュートン）で表す荷重の関数として、mm（ミリメートル）で表すバーの突入を示している。安全バーは、１５０mmまでの突入でエネルギを吸収し、その後、例えば、自動車のフレーム部品の形の周囲構造物が１５０mm−３００mmの突入を以てエネルギを吸収する。ｋｇ（キログラム）で表す重量は、バーの固有重量に関係し、そしてそれぞれのケースにおいてバーにより吸収されるエネルギは、その変形曲線の下側の面積によって表される。図５における曲線Ｉ−Ｖは、等しい長さ及び中央部即ち第一部分１において同一の形状及び寸法を持つ安全バーに関連し、次に示す特性を持っている。曲線Ｉ一様な第一部分１を持つ発明の安全バーを表している。曲線II 一様な第一部分１を欠く発明の安全バーを表している。曲線III バーの全長に沿って一様な断面（第一部分１に類似）を有する安全バーを表している。曲線IV 中央フランジ６及び側部フランジ８の幅とウエブ７の高さがそれぞれのバーの端部に向かって線形的に減少している安全バーを表している。曲線Ｖウェブ７の高さがバーの中心から端部に向かって線形的に減少し、且つ中央フランジ６と側部フランジ８が一定の幅を有している安全バーを表している。曲線I及びIIによって表される発明の安全バーは、曲線IIIによって表される安全バーよりも多いエネルギを吸収することができ（６６％）、そして曲線IVによって表される安全バー（２８％）及び曲線Ｖによって表される安全バー（２２％）よりも大きいエネルギ吸収容量を持っている。発明の安全バーの大きなエネルギ吸収容量は、多分側部フランジに作用する引張力がバーの内部に向かってウェブ７を押しいれようとする力のモーメトを生じさせることによる。この力モーメントの大きさは、発明の安全バーの第二部分２における中央フランジ６の幅（ｂ）及び側部フランジ８の幅（ｃ）の減少による。第二部分２の形状が、本発明にとって中心的意義を持つことが指摘されるべきである。第一部分１と隣接の第二部分２との結合長は、バーの全長の約２０−３０％を構成するのが望ましい。第三部分３と第四部分４は、一緒になって第二部分２と棒端部５との間に台形断面の移行部分を形成している。発明の一実施例によれば、バーは、第一部分１の周りにバーの長さに沿って概して対称的に構成される。別の実施例によれば、バーは、二つの互いに連結された第二部分２の周りにその長さに沿って概して対称的に構成されるが、この場合第一部分は排除されていて無い。本発明は、図示され且つ説明された実施例に限定されるものではなく、そして変項及び修正が後に続く請求の範囲の範囲の中で案出され得ることを理解すべきである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９４年１２月１４日【補正内容】請求の範囲１．衝突、特に側部衝突の際に保護するための自動車搭載の安全バーの形であるバー構造体であって、２個のウェブ（７）によって抱かれた中央フランジ（６）と、該バーの各側部から外方に延出すると共にそれぞれのウェブ（７）に接続した側部フランジ（８）とを含む概して台形かつ開放の断面を有し、該バーは、該バーの中央部分に一定断面の第一部分（１）を選択的に有しており、該バーは、幅（ｂ）が該バーの一端（５）に向かって減少している中央フランジ（６）を有する第二部分（２）を少なくとも一つ含み、該第二部分（２）は、概して一定の高さ（ｈ）を有し、概して台形形状の移行部分（３，４）が該第二部分（２）と該バーの一端（５）との間に位置し、該移行部分が該バーの一端に向かって減少していることを特徴とするバー構造体。２．該バーの第二部分（２）は、幅（ｃ）が該バーの一端に向かって減少している側部フランジ（８）を有することを特徴とする請求項１のバー構造体。３．該移行部分が、本質的に一定の幅（ｂ）及び該バーの一端に向かって減少している高さ（ｈ）を有する中央フランジ（６）を含む第三部分（３）を少なくとも一つ有することを特徴とする請求項１又は２のバー構造体。４．該移行部分が、本質的に一定の幅（ｂ）及び該バーの一端に向かって減少して該バーの金属板の肉厚に至る高さ（ｈ）を有する中央フランジ（６）を含む第四部分（４）を有することを特徴とする請求項３のバー構造体。５．該バーのそれぞれの部分の中央フランジ（６）が、一つの同一平面内に位置していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの一のバー構造体。６．該バーのそれぞれの部分の側部フランジ（８）が、一つの同一平面内に位置していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの一のバー構造体。７．中央フランジ（６）が、側部フランジ（８）の一方又は双方と同じ面に底面が位置しているチャンネル（９）を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一のバー構造体。８．該バーが、該バーの第一部分（１）の周りに長さに沿って概して対称形に構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一のバー構造体。９．該バーが、該バーの二つの互いに接続された第二部分（２）の周りに長さに沿って概して対称形に構成され、該バーの該第一部分（１）が該バー構造体から排除されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一のバー構造体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．好ましくは衝突、特に側部衝突の際に保護するための自動車搭載の安全バーであるバー構造体であって、２個のウェブ（７）によって抱かれた中央フランジ（６）と、該バーの各側部から外方に延出すると共にそれぞれのウェブ（７）に接続した側部フランジ（８）とを含む概して台形かつ開放の断面を有し、該バーは、該バーの中央部分に一定断面の第一部分（１）を選択的に有しており、該バーは、幅（ｂ）が該バーの一端（５）に向かって減少している中央フランジ（６）を有する第二部分（２）を少なくとも一つ含むと共に概して台形形状の移行部分（３，４）が該第二部分（２）と該バーの一端（５）との間に位置していることを特徴とするバー構造体。２．該バーの第二部分（２）は、幅（ｃ）が該バーの一端に向かって減少している側部フランジ（８）を有することを特徴とする請求項１のバー構造体。３．該バーの第二部分（２）が概して一定の高さ（ｈ）を有していることを特徴とする請求項１又は２のバー構造体。４．該移行部分が、本質的に一定の幅（ｂ）及び該バーの一端に向かって減少している高さ（ｈ）を有する中央フランジ（６）を含む第三部分（３）を少なくとも一つ有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一のバー構造体。５．該移行部分が、本質的に一定の幅（ｂ）及び該バーの一端に向かって減少して該バーの金属板の肉厚に至る高さ（ｈ）を有する中央フランジ（６）を含む第四部分（４）を有することを特徴とする請求項４のバー構造体。６．該バーのそれぞれの部分の中央フランジ（６）が、一つの同一平面内に位置していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの一のバー構造体。７．該バーのそれぞれの部分の側部フランジ（８）が、一つの同一平面内に位置していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの一のバー構造体。８．中央フランジ（６）が、側部フランジ（８）の一方又は双方と同じ面に底面が位置しているチャンネル（９）を含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一のバー構造体。９．該バーが、該バーの第一部分（１）の周りに長さに沿って概して対称形に構成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一のバー構造体。 10．該バーが、該バーの二つの互いに接続された第二部分（２）の周りに長さに沿って概して対称形に構成され、該バーの該第一部分（１）が該バー構造体から排除されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一のバー構造体。