(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
頂壁と、該頂壁から間隔を隔てた底壁と、頂壁と底壁との間に延びている互いに間隔を隔てた１対の側壁とを有し、頂壁、底壁および１対の側壁の各々が前端部と後端部との間に延びており、
頂壁、底壁および１対の側壁の各々に沿って設けられかつ後端部と前端部との間に延びている正弦波部分を有し、該正弦波部分の各々が少なくとも１つの峰部および少なくとも１つの谷部を備え、頂壁、底壁および１対の側壁の各々に沿って設けられた峰部および谷部の各々が整合しており、
互いに隣接する正弦波部分の間で傾斜して延びている波部セパレータであって、頂壁、底壁および１対の側壁の各々に沿って設けられた正弦波部分同士の間で移行する波部セパレータを更に有することを特徴とするバンパアセンブリに使用する波型破砕缶アセンブリ。
【請求項２】
Ｕ型をなしかつ頂壁および１対の各側面の一部を形成する上方の破砕缶と、該上方の破砕缶と係合して破砕缶アセンブリの全体として管状かつ台形の形状を形成する下方の破砕缶とを更に有し、該下方の破砕缶は、Ｕ型をなしかつ底壁および１対の各側面の残部を形成することを特徴とする請求項１記載の波型破砕缶アセンブリ。
【請求項３】
前記上方の破砕缶の内表面と係合する内部バルクヘッドの上方部分と、下方の破砕缶の内表面と係合しかつ内部バルクヘッドの上方部分から間隔を隔てた内部バルクヘッドの下方部分とを備えた内部バルクヘッドを更に有し、内部バルクヘッドの上方部分および下方部分の各々が、Ｕ型の形状を有し、バルクヘッドの後部と前部との間で延びており、かつ平坦部および１対の縁部を備え、該縁部の各々が平坦部の側部から縁端部まで延びていることを特徴とする請求項２記載の波型破砕缶アセンブリ。
【請求項４】
前記内部バルクヘッドの上方部分および下方部分の少なくとも一方に設けられた補強ビードを更に有し、該補強ビードは、バルクヘッドの前記後部に隣接して前記平坦部の外表面から外方に延びており、破砕缶アセンブリの後端部を強化することを特徴とする請求項３記載の波型破砕缶アセンブリ。
【請求項５】
前記内部バルクヘッドの上方部分および下方部分の両方が補強ビードを有していることを特徴とする請求項４記載の波型破砕缶アセンブリ。
【請求項６】
前記補強ビードは所定の補強ビード長さを有し、内部バルクヘッドの上方部分および下方部分の少なくとも一方は所定のバルクヘッド長さを有し、補強ビード長さはバルクヘッド長さの約５０％であることを特徴とする請求項４記載の波型破砕缶アセンブリ。
【請求項７】
前記補強ビードは、前記平坦部の外表面から外方に延びた補強ビードの距離に等しいビード深さ、および補強ビード７０ａの曲率を測定した縁部半径を有することを特徴とする請求項４記載の波型破砕缶アセンブリ。
【請求項８】
前記内部バルクヘッドの上方部分および下方部分は、前記１対の縁部の間の平坦部に沿って傾斜していることを特徴とする請求項３記載の波型破砕缶アセンブリ。
【請求項９】
前記内部バルクヘッドの上方部分の縁端部は、内部バルクヘッドの下方部分の縁端部に対面していることを特徴とする請求項３記載の波型破砕缶アセンブリ。
【請求項１０】
前記内部バルクヘッドの上方部分および下方部分の縁部は、前記１対の側壁の形状に対応していることを特徴とする請求項３記載の波型破砕缶アセンブリ。
【請求項１１】
前記内部バルクヘッドの上方部分および下方部分の各々のバルクヘッド前部は、破砕缶アセンブリの前端部から内方に配置されることを特徴とする請求項３記載の波型破砕缶アセンブリ。
【請求項１２】
内部バルクヘッドを更に有し、該内部バルクヘッドは上方部分および該上方部分から間隔を隔てた下方部分を備え、上方部分および下方部分の各々が、Ｕ型の形状を有し、バルクヘッドの後部と前部との間で延び、かつ平坦部および１対の縁部を備え、該縁部の各々が、前記１対の側壁の内表面と係合すべく前記平坦部の側部から縁端部まで延びていることを特徴とする請求項１記載の波型破砕缶アセンブリ。
【請求項１３】
前記正弦波部分の各々が正弦波深さを形成し、該正弦波深さは、少なくとも１つの峰部への接線である第１ラインと少なくとも１つの谷部への接線である第２ラインとの間の距離に等しく、正弦波深さは、破砕缶アセンブリの前端部に隣接する正弦波深さの方が、破砕缶アセンブリの後端部に隣接する正弦波深さより大きいことを特徴とする請求項１記載の波型破砕缶アセンブリ。
【請求項１４】
前記正弦波深さは、破砕缶アセンブリの前端部から後端部に向かって、頂壁、底壁および１対の側壁の各々に沿って徐々に減少していることを特徴とする請求項１３記載の波型破砕缶アセンブリ。
【請求項１５】
前記波部セパレータの各々が、隣接する正弦波部分同士の間で４５°の角度で傾斜して延びていることを特徴とする請求項１記載の波型破砕缶アセンブリ。
【請求項１６】
前記前端部は、１対の側壁の間で頂壁および底壁に沿って傾斜していることを特徴とする請求項１記載の波型破砕缶アセンブリ。
【請求項１７】
前記峰部の各々が、頂壁、底壁および１対の側壁の各々から外方に延び、谷部の各々が、頂壁、底壁および１対の側壁の各々から内方に延びていることを特徴とする請求項１記載の波型破砕缶アセンブリ。
【請求項１８】
車両への衝突を最初に吸収すべく車両に固定されたバンパビームと、
該バンパビームと係合する少なくとも１つの破砕缶アセンブリとを有し、該破砕缶アセンブリは、頂壁と、該頂壁から間隔を隔てた底壁と、頂壁と底壁との間に延びている互いに間隔を隔てた１対の側壁とを備え、破砕缶アセンブリは、バンパビームと係合する前端部と車両と係合する後端部との間に延びており、
頂壁、底壁および１対の側壁の各々に沿って設けられかつ後端部と前端部との間に延びている正弦波部分を有し、各正弦波部分が少なくとも１つの峰部および谷部を備え、頂壁、底壁および１対の側壁の各々に沿って配置された峰部および谷部の各々が整合されており、
頂壁、底壁および１対の側壁の各々に沿って配置された正弦波部分同士の間を移行すべく、隣接する正弦波部分同士の間で傾斜して延びている波部セパレータを更に有することを特徴とする車両用バンパアセンブリ。
【請求項１９】
前記バンパビームと係合する複数の破砕缶アセンブリを更に有することを特徴とする請求項１８記載のバンパアセンブリ。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの破砕缶アセンブリと係合して少なくとも１つの破砕缶アセンブリを車両に固定するバンパ装着ビームを更に有することを特徴とする請求項１８記載のバンパアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件ＰＣＴ特許出願は、２０１２年１月１８日付米国仮特許出願第６１／５８７，８２０号の利益を主張するものであり、その全開示は本願開示の一部であるとみなし、本願に援用する。
【０００２】
本発明は、バンパアセンブリに使用する波型破砕缶（sinusoidal crush can）アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００３】
ＡＺＴおよびＩＩＨＳの１００％低速衝突試験条件に適合するように設計されたバンパアセンブリは、一般に、破砕開始ビードを備えた破砕缶を使用している。衝突時に、破砕缶は、該破砕缶の平壁が座屈し始める前に、ビードの箇所が座屈する。このような破砕缶では、座屈シーケンスを制御するのが困難である。また、アセンブリの溶接条件により、破砕缶に設けることができるビードの数には制限がある。また、平壁を備えた破砕缶は完全に押し潰されないため、衝撃エネルギが有効に吸収されずかつ材料の利用度は低い。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、車両のバンパアセンブリに使用する波型破砕缶アセンブリを提供する。破砕缶アセンブリは、頂壁と、該頂壁から間隔を隔てた底壁と、頂壁と底壁との間に延びている互いに間隔を隔てた１対の側壁とを有している。頂壁、底壁および１対の側壁の各々は前端部と後端部との間に延びている。破砕缶アセンブリは更に、頂壁、底壁および１対の側壁の各々に沿って設けられた正弦波部分を有している。各正弦波部分は、破砕缶アセンブリの後端部から前端部へと延びている。正弦波部分の各々が複数の峰部および複数の谷部を備えている。頂壁、底壁および１対の側壁の各々に沿って設けられた各々の峰部および谷部は整合している。破砕缶アセンブリは更に、互いに隣接する正弦波部分の間で傾斜して延びている波部セパレータを有している。該波部セパレータは、頂壁、底壁および１対の側壁の各々に沿って設けられた正弦波部分同士の間で移行（transition）する。
【０００５】
本発明の破砕缶アセンブリは、車両のバンパアセンブリに使用される。バンパアセンブリは、車両への衝突を最初に吸収すべく車両に固定されたバンパビームを有している。バンパビームを車両に固定するのに、少なくとも１つ、好ましくは複数の破砕缶アセンブリが使用される。破砕缶アセンブリの前端部はバンパビームと係合し、後端部は車両と係合する。
【０００６】
本発明の１つ以上の態様の幾つかの長所は、軽量であると同時に、破砕缶アセンブリの組立てが容易なことである。また本発明は、破砕缶アセンブリでの溶接オーバーラップ（welding overlap）を回避できる。更に、破砕缶アセンブリは、破砕缶アセンブリの押し潰しが容易に生じ、特に破砕缶アセンブリの前部で容易に生じる。
【０００７】
本発明の他の長所は、添付図面に関連して考察するとき、以下の詳細な説明を参照することにより容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】１対の破砕缶アセンブリと該破砕缶アセンブリに固定されたバンパビームとを備えた本発明によるバンパアセンブリを示す斜視図である。
【図２Ａ】本発明による破砕缶アセンブリを示す斜視図である。
【図２Ｂ】本発明による破砕缶アセンブリを示す分解図である。
【図３】本発明による破砕缶アセンブリの前端部から後端部に至る正弦波深さ変化を示す側面図である。
【図４】本発明による破砕缶アセンブリの前端部から後端部に至る正弦波深さ変化を示す平面図である。
【図５Ａ】図３の水平平面Ａ-Ａに沿う本発明による破砕缶アセンブリを示す断面図である。
【図５Ｂ】図３の水平平面Ｂ-Ｂに沿う本発明による破砕缶アセンブリを示す断面図である。
【図５Ｃ】図３の水平平面Ｃ-Ｃに沿う本発明による破砕缶アセンブリを示す断面図である。
【図６】図４の垂直平面Ｄ-Ｄに沿う本発明による破砕缶アセンブリを示す断面図である。
【図７Ａ】補強ビードを備えた内部バルクヘッドを示す本発明による破砕缶アセンブリの部分斜視図である。
【図７Ｂ】補強ビードを備えた内部バルクヘッドを示す本発明による破砕缶アセンブリの部分平面図である。
【図７Ｃ】図７ＢのＣ-Ｃ線に沿う本発明による破砕缶アセンブリの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図面（全図面を通して同じ部品は同じ参照番号で示されている）を参照すると、車両のバンパアセンブリ２４に使用する波型破砕缶アセンブリ２０が概略的に示されている。
【００１０】
図１は、本発明を使用するバンパアセンブリ２４を示している。バンパアセンブリ２４は、少なくとも１つの破砕缶アセンブリ２０と、該破砕缶アセンブリ２０に固定されたバンパビーム２６とを有している。好ましい実施形態では、バンパアセンブリ２４は、１対の破砕缶アセンブリ２０を有している。例示実施形態には１対の破砕缶アセンブリ２０が示されているが、任意数の破砕缶アセンブリ２０を使用することもできる。また、本発明の破砕缶アセンブリ２０は車両のバンパアセンブリ２４に関連して説明するが、衝撃吸収用破砕缶アセンブリ２０を使用する任意のシステムに使用することができる。
【００１１】
図２Ａおよび図２Ｂには、破砕缶アセンブリ２０のコンポーネンツが示されている。破砕缶アセンブリ２０は、上方の破砕缶２８と、下方の破砕缶３０と、内部バルクヘッド３２と、バンパ取付板３４とを有している。破砕缶アセンブリ２０は、バンパビーム２６と係合しかつ全体として管状かつ台形の形状を有している。内部バルクヘッド３２は、該バルクヘッドの上方部分３６と下方部分３８とを有している。
【００１２】
下方の破砕缶３０および上方の破砕缶２８は互いに係合して、管状の破砕缶アセンブリ２０を形成する。管状の破砕缶アセンブリ２０は、頂壁４０と、該頂壁４０から間隔を隔てた底壁４２と、これらの頂壁４０と底壁４２との間に延びている１対の間隔を隔てた側壁４４とを有している。これらの壁４０、４２、４４の各々は前端部４６から後端部４８まで延びており、かつ前端部４６と後端部４８との間に設けられた正弦波部分５０を有している。破砕缶アセンブリ２０の前端部４６の直径は、後端部４８の直径より小さい。すなわち、破砕缶アセンブリ２０は、その後端部４８から前端部４６に向かって内方にテーパしている。頂壁４０および底壁４２は、１対の側壁４４の間で前端部４６に沿って傾斜させることができる。
【００１３】
壁４０、４２、４４の各々は、更に、前端部４６と後端部４８との間に位置する中間部５２を有している。破砕缶アセンブリ２０の前端部４６はバンパビーム２６と係合する端部であり、一方、後端部４８は、バンパアセンブリ２４が取付けられる車両と係合する端部である。バンパ取付板３４は、破砕缶アセンブリ２０を車両に取付けるべく、破砕缶アセンブリ２０の後端部４８に固定される。
【００１４】
破砕缶アセンブリ２０の上方の破砕缶２８は全体としてＵ型である。上方の破砕缶２８は、頂壁４０と、１対の側壁４４の各々の一部を形成している。下方の破砕缶３０は、上方の破砕缶２８と係合して、破砕缶アセンブリ２０の形状を形成する。下方の破砕缶３０はＵ型であり、かつ底壁４２および１対の側壁４４の各々の残部を形成する。例示の実施形態では、下方の破砕缶３０は上方の破砕缶２８に溶接され、破砕缶アセンブリ２０の形状を形成する。
【００１５】
破砕缶アセンブリ２０は上下別々の破砕缶２８、３０で構成してもよいが、ハイドロフォーミング法により上下の破砕缶２８、３０を単一部品として結合することもできる。また、上下の破砕缶２８、３０の厚さを変えることにより、内部バルクヘッド３２を省略できる。
【００１６】
図２Ａおよび図２Ｂには更に、頂壁４０および一方の側壁４４に形成された正弦波部分５０が示されている。正弦波部分５０は、頂壁４０、底壁４２および１対の側壁４４の各々に沿って設けられる。各正弦波部分５０は、後端部４８から前端部４６に向かって延びており、かつ破砕缶アセンブリ２０から外方に延びている少なくとも１つの峰部５４と、破砕缶アセンブリ２０内へと内方に延びている少なくとも１つの谷部５６とを有している。好ましい実施形態では、各正弦波部分５０は複数の峰部５４および谷部５６を有している。各峰部５４は、隣接する峰部５４から１つの谷部５６だけ間隔を隔てている。
【００１７】
各正弦波部分５０の少なくとも１つの峰部５４および少なくとも１つの谷部５６は、正弦波深さＤを形成している。図３には、頂壁４０に沿う正弦波部分５０の正弦波深さＤが示されている。各峰部５４への接線である第１ラインＬ１および各谷部５６への接線である第２ラインＬ２が示されており、正弦波深さＤは、第１ラインＬ１と第２ラインＬ２との間の距離に等しい。例えば、各峰部５４での正弦波深さＤは、それぞれの峰部５４での第１ラインＬ１と第２ラインＬ２との間の距離に等しく、各谷部５６での正弦波深さＤは、それぞれの谷部５６での第１ラインＬ１と第２ラインＬ２との間の距離に等しい。
【００１８】
壁４０、４２、４４の各々は、同数の峰部５４および同数の谷部５６を有するのが好ましい。頂壁４０、底壁４２および１対の側壁４４の各々に沿って設けられた峰部５４および谷部５６は互いに整合している。頂壁４０に沿って前端部４６の最も近くに設けられた峰部５４は、底壁４２に沿って前端部４６の最も近くに設けられた峰部５４および側壁４４に沿って前端部４６の最も近くに設けられた峰部５４と整合している。頂壁４０に沿って後端部４８の最も近くに設けられた峰部５４は、底壁４２に沿って後端部４８の最も近くに設けられた峰部５４および側壁４４に沿って後端部４８の最も近くに設けられた峰部５４と整合している。
【００１９】
図２Ａに示すように、壁４０、４２、４４の各々の正弦波部分５０は、波部セパレータ５８を介して隣接正弦波部分５０にリンクしている。波部セパレータ５８は、頂壁４０、底壁４２および１対の側壁４４の各々に沿って設けられた正弦波部分５０同士の間で移行するように、互いに隣接する正弦波部分５０同士の間で傾斜して延びている。例示の実施形態では、波部セパレータ５８は、破砕缶アセンブリ２０の隣接壁４０、４２、４４の間で４５°の角度で延びている。
【００２０】
各峰部５４および谷部５６での正弦波部分５０の正弦波深さＤは、所望の部分力（section force）および破砕缶押し潰しシーケンスを達成すべく変化させることができる。衝突時には、衝突の初期フェーズで衝撃エネルギを吸収することが重要である。これを達成するには、破砕缶アセンブリ２０の押し潰しシーケンスが、前端部４６、次に中間部５２、最後に後端部４８で生じるようにする必要がある。破砕缶アセンブリ２０の中間部５２は後端部４８より柔らかく、かつ前端部４６は中間部５２より柔らかくする必要がある。これを達成するには、正弦波部分５０が破砕缶アセンブリ２０の前端部４６でより深くなり、かつ正弦波深さＤが破砕缶アセンブリ２０の後端部４８に向かって徐々に小さくなるように製造する。これにより、破砕缶アセンブリ２０の破砕が所望のシーケンスで行われるようになる。壁４０、４２、４４の各々の正弦波部分５０は、壁４０、４２、４４が完全に破砕することを補助しかつ破砕が意図した方向に生じることを可能にする。
【００２１】
図３は、破砕缶アセンブリ２０の前端部４６から、頂壁４０および一方の側壁４４に沿って後端部４８に至る正弦波部分５０の正弦波深さＤの変化を示すものである。図３に示す形状に基づいて、破砕缶アセンブリ２０の前端部４６は、後端部４８より破砕し易くなっている。図４には、破砕缶アセンブリ２０の前端部４６から頂壁４０および側壁４４に沿って後端部４８に至る正弦波部分５０の正弦波深さＤの変化が示されている。また図４には、頂壁４０および側壁４４に形成された正弦波部分５０の整合が示されている。好ましい形態では、頂壁４０および側壁４４に形成された正弦波部分５０は整合している。正弦波部分５０がこのように整合していることにより、破砕缶アセンブリ２０の破砕の改善が補助される。
【００２２】
図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは、破砕缶アセンブリ２０の水平平面を通る異なる位置での破砕缶アセンブリ２０の断面を示すものである。図６は、破砕缶アセンブリ２０の垂直中央部を通る破砕缶アセンブリ２０の断面を示すものである。
【００２３】
破砕缶アセンブリ２０は内部バルクヘッド３２を有し、該内部バルクヘッド３２は、上方部分３６および該上方部分３６から間隔を隔てた下方部分３８を有している。図６に示すように、内部バルクヘッドの上方部分３６および下方部分３８の両方ともＵ型でありかつバルクヘッド後部６２ａ、６２ｂとバルクヘッド前部６４ａ、６４ｂとの間に延びている平坦部６０ａ、６０ｂを有している。バルクヘッド後部６２ａ、６２ｂは破砕缶アセンブリ２０の後端部４８と整合し、かつバルクヘッド前部６４ａ、６４ｂは破砕缶アセンブリ２０の前端部４６から内方に配置されている。
【００２４】
内部バルクヘッドの上方部分３６および下方部分３８の各々および１対の縁部６６ａ、６６ｂ。縁部６６ａ、６６ｂは、平坦部６０ａ、６０ｂの各側部から縁端部６８ａ、６８ｂまで延びている。内部バルクヘッドの上方部分３６および下方部分３８の各々は、１対の縁部６６ａ、６６ｂの間で平坦部６０ａ、６０ｂに沿って傾斜している。組立てられたとき、内部バルクヘッドの上方部分３６の縁端部６８ａは、内部バルクヘッドの下方部分３８の縁端部６８ｂから間隔を隔てて該縁端部６８ｂに対面する。
【００２５】
内部バルクヘッドの上方部分３６は、上方の破砕缶２８の内表面と係合する。内部バルクヘッドの上方部分３６の縁部６６ａは、１対の側壁４４の形状に対応している。すなわち、縁部６６ａは、上方の破砕缶２８の側壁４４の正弦波部分５０に一致するように形成された正弦波を有している。内部バルクヘッドの下方部分３８は、下方の破砕缶３０の内表面と係合する。内部バルクヘッドの下方部分３８の縁部６６ａは、１対の側壁４４の形状に対応している。すなわち、縁部６６ｂは、下方の破砕缶３０の側壁４４の正弦波部分５０に一致するように形成された正弦波を有している。
【００２６】
図２Ｂ、図６、図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃの実施形態では、内部バルクヘッドの上方部分３６に補強ビード７０ａが形成されている。補強ビード７０ａは、内部バルクヘッドの上方部分３６の外表面から外方に延びかつ内部バルクヘッドの上方部分３６の後端部４８に隣接して配置されている。補強ビード７０ａは、破砕缶アセンブリ２０の後端部４８の剛性を前端部４６の剛性より大きくするのに使用される。好ましい実施形態では、補強ビード７０ａの長さは、内部バルクヘッドの上方部分３６の長さの約５０％である。
【００２７】
図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃの補強ビードは内部バルクヘッドの上方部分３６に関連して示されているが、内部バルクヘッドの下方部分３８にも補強ビード７０ｂを設けて、破砕缶アセンブリ２０の後端部４８の剛性を前端部４６の剛性より大きくすることができる。図６の実施形態では、内部バルクヘッドの上方部分３６および下方部分３８の両方に補強ビード７０ａ、７０ｂが設けられている。内部バルクヘッドの下方部分３８の補強ビード７０ｂは、内部バルクヘッドの下方部分３８の外表面から外方に延びかつ内部バルクヘッドの下方部分３８の後端部４８に隣接して配置されている。補強ビード７０ｂの長さは、内部バルクヘッドの下方部分３８の長さの約５０％である。
【００２８】
図７Ｃには、補強ビード７０ａのビード深さＨおよび縁部半径Ｒが示されている。ビード深さＨは、補強ビード７０ａが、内部バルクヘッドの上方部分３６または下方部分３８のいずれかの外表面から外方に延びている距離を測定したものである。縁部半径Ｒは、補強ビード７０ａの曲率を測定したものである。
【００２９】
上記説明は、本発明の単なる例示実施形態を開示しかつ説明したものである。当業者ならば、このような説明、添付図面および特許請求の範囲の記載から、特許請求の範囲に記載の本発明の精神および範囲から逸脱することなく種々の変更をなし得ることを容易に理解されよう。
【符号の説明】
【００３０】
２０  波型破砕缶アセンブリ
２４  バンパアセンブリ
２６  バンパビーム
２８  上方の破砕缶
３０  下方の破砕缶
３６  内部バルクヘッドの上方部分
３８  内部バルクヘッドの下方部分
４０  頂壁
４２  底壁
４４  側壁
５０  正弦波部分
５４  峰部
５６  谷部
５８  波部セパレータ
【図１】
0006023820.tif 000002
【図２Ａ】
0006023820.tif 000003
【図２Ｂ】
0006023820.tif 000004
【図３】
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【図４】
0006023820.tif 000006
【図５Ａ】
0006023820.tif 000007
【図５Ｂ】
0006023820.tif 000008
【図５Ｃ】
0006023820.tif 000009
【図６】
0006023820.tif 000010
【図７Ａ】
0006023820.tif 000011
【図７Ｂ】
0006023820.tif 000012
【図７Ｃ】
0006023820.tif 000013