(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、軸方向に荷重したクラッシュチューブ吸収システムの現在の実施に対する様々な制限を解決するエネルギー吸収システム及び方法を提供することを課題としている。【解決手段】  クラッシュチューブ、テーパ構成部分、及びフレア構成部分から構成されるエネルギー吸収システム及び方法。クラッシュチューブは、テーパ構成部分の整合穴に挿入される。テーパ構成部分及びフレア構成部分がクラッシュチューブ上に移動されると、テーパ構成部分はクラッシュチューブの直径を減少し、フレア構成部分はクラッシュチューブを複数の花弁に分割する。クラッシュチューブは、フレアリング処理を支援するための複数のイニシエータースリットを含むかもしれない。衝撃の軸と平行なクラッシュチューブの縦の軸で取り付けられた時、本発明は、テーパリング、フレアリング、摩擦及び他の方法によるエネルギーを消すことにより、衝突出来事のうちの数多若しくはすべてを吸収することができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッシュチューブと、テーパ構成部分と、フレア構成部分とを有するエネルギー吸収アセンブリであって、
前記テーパ構成部分は、第１端に、前記クラッシュチューブの一つの端部の外周を覆うように適合された第１の開口部を備え、第２端に、フレア構成部分が接続される第2の開口を備え、
前記テーパ構成部分の前記第１の開口部は、前記テーパ構成部分の第１端側から内部に向かって径が狭くなっており、
前記テーパ構成部分および前記フレア構成部分は、前記クラッシュチューブと同軸上に配置され、
前記テーパ構成部分および前記フレア構成部分は、クラッシュチューブよりも剛性が高く、
前記フレア構成部分は、クラッシュチューブの先端を複数の花弁に分割することを特徴とするエネルギー吸収アセンブリ。
【請求項２】
前記テーパ構成部分及び前記フレア構成部分が一つの単一の構成部分として製造されることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー吸収アセンブリ。
【請求項３】
前記クラッシュチューブは一つの端で複数のイニシエータースリットを含むことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー吸収アセンブリ。
【請求項４】
前記テーパ構成部分、前記フレア構成部分及び前記クラッシュチューブは、陽極処理コーティングを有することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー吸収アセンブリ。
【請求項５】
前記クラッシュチューブは、円形、正方形、楕円形、長方形、六角形及びこれらの組み合わせから構成されるグループから選択される断面の輪郭を備えるチューブを含むことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー吸収アセンブリ。
【請求項６】
乗り物のバンパーと、及び
乗り物のシャーシレールをさらに含み、前記クラッシュチューブ、前記テーパ構成部分、及び前記フレア構成部分が前記バンパーと前記シャーシレールとの間に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー吸収アセンブリ。
【請求項７】
前記フレア構成部分は前記クラッシュチューブのフレア状の部分が前記エネルギー吸収システムを出ることを可能にする複数のスロットを含むことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー吸収アセンブリ。
【請求項８】
前記テーパ構成部分、前記フレア構成部分及び前記クラッシュチューブはアルミニウム合金から製造されることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー吸収アセンブリ。
【請求項９】
前記フレア構成部分及び前記テーパ構成部分は二つの個別の部品であることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー吸収アセンブリ。
【請求項１０】
前記前記テーパ構成部分及び前記フレア構成部分は二つの異なる物質から製造されることを特徴とする請求項９に記載のエネルギー吸収アセンブリ。
【請求項１１】
中空のテーパ及びフレアハウジングと、
クラッシュチューブを受けるために適合された前記中空ハウジングの第一端のクラッシュチューブ受取り輪郭と、
前記中空ハウジングを残すようにクラッシュチューブのフレア状の端を可能にするために適合された複数のスロットを含有するクラッシュチューブ出口輪郭と、及び
放射状の方向で前記クラッシュチューブを圧縮するように適合された前記クラッシュチューブ受取り輪郭と前記クラッシュチューブ出口輪郭との間の先細の内部壁と、
を含むことを特徴とするテーパ及びフレア装置。
【請求項１２】
複数のイニシエータースリットを有する中空クラッシュチューブは、前記クラッシュチューブ受取り輪郭に少なくとも部分的に挿入されることを特徴とする請求項１１に記載のテーパ及びフレア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝突エネルギー管理のシステム及び方法に関し、より詳細には、テーパ及びフレアエネルギー吸収システムを利用する自動車の応用におけるエネルギー吸収のためのシステム及び方法に関係がある。
【背景技術】
【０００２】
耐衝撃性の設計は乗り物及び構造的設計の非常に重要な様相である。耐衝撃性設計の主要な様相は、乗り物構造内の変形の作用を経て運動エネルギーを消す方法を提供している。現行のエネルギー吸収設計システムにおいて、軸方向に崩壊したクラッシュチューブ若しくは逆さまだったクラッシュチューブのように、高度に展性のある物質は、変形中に経験された厳しい荷重状態により非常に重要である。さらに、エネルギー吸収の量は、物質の品質及び制御に非常に敏感である。特に非鉄金属である、これらの必要条件を満たす入手可能な物質は、制限されるかもしれない、また、生じる製品原価は著しく増加するかもしれない。
【０００３】
典型的な先行技術応用は軸の折り重なる崩壊技術を利用するかもしれない、ここであらかじめへこんだ中空チューブ１００は縦に砕かれて規則的なパターン（図１を参照）になる。これらの三角形の刻み目きずあるいは他の形作られた刻み目きず（示されていない）は、その後、予期された結果を生じることができる“自然なモード”へ崩壊することをクラッシュチューブに強いる。典型的には、従来のクラッシュチューブ１００はアルミニウム合金からなるが、しかし、さらに多くの物質が使用される。ある従来のクラッシュチューブのアセンブリは、任意の刻み目きずを含んでいない。
【０００４】
それらの従来のクラッシュチューブは、一般的に、自動車若しくはトラックのフロントバンパー部分の後部に取り付けられる。チューブは、自動車のシャシー上のレールの１つの端及びバンパーのもう一方の端で添付される。従って、バンパーの前面に垂直な、生じる衝突力は、それを崩壊させて、取り付けられたクラッシュチューブ上の軸の圧縮力を引き起こすだろう。これらのチューブはまた、自動車のリアバンパー、急な軸方向荷重の空間に閉じ込められた吸収が望まれる他の配位若しくはシステムに取り付けられるかもしれない。
【０００５】
従来のクラッシュチューブの適用は、多くの適用におけるそれらの抑制された使用を妨げる１つ以上の欠点に苦しむかもしれない。例えば、極度の押しつぶす作用のために、チューブは、特別のアルミニウム合金のような展性のある金属で作られているに違いない。そのような高度に展性のある金属は典型的にはそれほど展性がない物質より高価である。より低い延性を備えた物質が使用される場合、それらはクラッキングするかもしれないし分割するかもしれない、したがって、それらのエネルギー吸収容量の幾らかの量若しくはすべてを失うかもしれない。
【０００６】
さらに、図１で見られるように、チューブ１００が圧縮される“圧砕帯”１１０は、クラッシュチューブ１００の全長を通じて伸びない。従って、クラッシュチューブ１００の砕かれていない部分は、エネルギー吸収においては浪費される。試験は、従来のクラッシュチューブ応用がクラッシュチューブの長さのおよそ７０−７５％を砕くかもしれないことを示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の適用が自然なモードパターンで衝突される、極度に構成された方法のために、これらのクラッシュチューブは典型的には非常に厳しい耐久性に準ずるようになる。クラッシュチューブの物質の厚さにおける小さな変化さえ、衝突中のエネルギー吸収における大きな変化を引き起こすかもしれない。例えば、チューブの１つのエリアにおける弱さは、設計されるように、チューブが実行しない結果を備えたそのエリアでチューブを締まらせるかもしれないし、その意図した適用におけるエネルギーの必要条件量を吸収しないかもしれない。
【０００８】
通常の作用でさえも、それら従来のクラッシュチューブの適用は理想的でない。例えば、崩壊する工程によって消された力は、システムの平均的な力の消失のまわりで振れる。したがって、力の高いピークは従来の方法によって生成される。これらのピーク荷重は乗り物の乗客に急に動く感覚をもたらすかもしれないし、バックアップ構造が強化されることを必要とするかもしれない、それによって、バックアップ構造が衝突する場合ピーク荷重を増加させる。
【０００９】
また、既存の技術が典型的にはエネルギー吸収におけるオリジナルのクラッシュチューブ長の約７０％だけを利用するので、高い荷重は与えられた空間で必要なエネルギーを吸収するために必要である。したがって、自動車の場合、乗客に加えられた加速度は、乗客の安全性に悪影響を及ぼすかもしれないほど相応して高い。
【００１０】
そこで本発明においては、軸方向に荷重したクラッシュチューブ吸収システムの現在の実施に対するこれらの様々な制限を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明と一致して、クラッシュチューブ、テーパ構成部分、及びフレア構成部分から一般的に構成されるエネルギー吸収システム及び方法が提供される。クラッシュチューブは、テーパ構成部分の整合穴に挿入される。テーパ構成部分及びフレア構成部分がクラッシュチューブ上に移動されると、テーパ構成部分はクラッシュチューブの直径を減少し、フレア構成部分はクラッシュチューブを複数の花弁に分割する。衝撃の軸と平行なクラッシュチューブの縦の軸で取り付けられた時、本発明は、テーパリング、フレアリング、摩擦及び他の方法によるエネルギーを消すことにより、衝突出来事のうちの数多若しくはすべてを吸収することができる。
【００１２】
クラッシュチューブは、フレアリング工程を援助するために複数のイニシエータースリットを含んでいるかもしれない、及びクラッシュチューブは円形、楕円形か、正方形、長方形か、六角形か、他の横断面の輪郭を有するかもしれない。テーパ構成部分及びフレア構成部分は、好ましくは一つ以上のそれらのクラッシュチューブ配位を受け取るために適合される。
【００１３】
本発明は、従来の軸の衝突吸収システムを備えた使用には受理可能でない物質を利用するかもしれない。例えば、より少ない延性を備えた物質が使用されてもよい。
【００１４】
少なくとも一つの好ましい実施態様において、本発明は、衝突した場合の衝撃を部分的に若しくは全体的に吸収するために自動車、トラック、若しくは他の乗り物に取り付けられる。例えば、エネルギー吸収システムは、自動車のシャーシ若しくはフレームのレールとバンパーの間に取り付けられるかもしれない。現在の吸収システムが単一の衝撃軸に沿ったエネルギーを一般に消すので、様々な衝撃角度及び位置から衝突ショックを吸収するために、現在の吸収システムの２つ以上は、乗り物の複数の位置及び配位に設置されるかもしれない。本発明はさらに、列車、障壁、エレベータ、キャリアー及びその他同種のもののような他の軸方向荷重の応用で使用されてもよい。
【００１５】
本発明のそれら及び他の特質及び利点は、下記の本発明の詳細な記載、要点及び付随の請求項から当業者にとって容易に明らかになるであろう。
【００１６】
本発明を明らかに理解し、容易く実施するために、本発明は添付図に関連して記載され、同じ参照番号は組み入れられて本明細書の一部を構成する図における、同一若しくは同様の要素を示している。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、エネルギー吸収アセンブリによって、衝突時の衝撃の一部または全てを有効に吸収することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の図及び記載は、明瞭の目的のために、周知であるかもしれない他の要素を除去している一方、発明についての明瞭な理解には重要な要素を例証するために簡素化された。当業者は、本発明を実行するために、他の要素が望ましいか、若しくは必要とされることが認識される。しかしながら、その要素は当業者に周知であるため、及び本発明のより良い理解を促進しないために、そのような要素の議論はここでは提供されない。詳細な記載は添付図と関連してこれより後に提供される。
【００１９】
本発明の少なくとも一つの好ましい実施態様において、テーパ構成部分、フレア構成部分及びクラッシュチューブ構成部分を含むエネルギー吸収システムが提供される。テーパ構成部分によって圧縮され、その後フレア構成部分によって別々に分離しているために、軸方向荷重はクラッシュチューブに最初に吸収される。テーパ構成部分及びフレア構成部分は、単一の“テーパ及びフレア構成部分”に組み合わせされるかもしれない。本発明は、クラッシュチューブのテーパ及びフレアの利点を単一のエネルギー吸収システムに好ましく組み合わせる。
【００２０】
図２は本発明によるエネルギー吸収アセンブリ２００の好ましい実施態様を詳細である。図２において、鋳造され、機械加工若しくは組み立てられたテーパ及びフレア構成部分２０５は、図２で示されるよりも一般的に長いために短縮して示されている、クラッシュチューブ２１０の末端を受けるために配位されている。クラッシュチューブ２１０は、円形の輪郭のシリンダーとして描写されるが、しかしチューブは下記に記載のように他の配位及び輪郭の形状になるかもしれない。衝撃を与える本体がテーパ及びフレアアセンブリ２００に軸方向荷重を与える場合（つまり、“衝突出来事”）、テーパ及びフレア構成部分２０５はクラッシュチューブ上に滑り、チューブを先細にする（チューブの放射状の直径を圧縮する）。
【００２１】
テーパ及びフレア構成部分２０５はクラッシュチューブ２１０を連続して下がり、連続的若しくは追加的な軸方向の荷重により、チューブの先細になった部分が複数の片（“花弁”）に分割（“フレア状”）する。テーパ及びフレア構成部分２０５は、衝突出来事のすべてのエネルギーが吸収されるか若しくはクラッシュチューブ２１０の末端が到達するまで、クラッシュチューブ２１０を連続して下がる。
【００２２】
より詳細には、図３はクラッシュチューブ３１０の縦軸に対して平行に切断する好ましいテーパ及びフレアアセンブリ３００の断面図を示す。クラッシュチューブ３１０は、クラッシュチューブ３１０の輪郭よりもわずかに長い開口部３１５によりテーパ及びフレア構成部分３０５に入り込む。テーパ及びフレア構成部分３０５がクラッシュチューブ３１０の下に強要される（若しくは同様にして、クラッシュチューブがテーパ及びフレア構成部分の上に向かって強要される）ので、クラッシュチューブは、クラッシュチューブ３１０の輪郭の大きさが一般的に次第に減少するテーパ及びフレア構成部分３０５の“先細”部分３２０に入り込む。
【００２３】
例えば、クラッシュチューブ３１０がＸミリメートルの直径を有する円形輪郭のシリンダーの場合、テーパ及びフレア開口部３１５はＸミリメートルよりもわずかに大きい直径の円形開口部であり、先細部分３２０はこの直径をほぼＸ−Ｙミリメートルまで次第に縮減するかもしれない。この先細は、クラッシュチューブの変形によりエネルギーを吸収する（詳細は下記に記載）。
【００２４】
図２に示されるように、クラッシュチューブ２１０は、テーパ及びフレア構成部分２０５に入るチューブ２１０の末端周辺の様々な場所に位置する小さいスロット２１５（図２では三角形として示される）で好ましくは開始される。フレア構成部分の“円錐”３２５（図３）にクラッシュチューブ２１０の分離端を強要すると、チューブは個別のセグメント若しくは“花弁”３３０に分割する。次いで、それらの花弁はクラッシュチューブ３１０の中心軸からフレア状に出る。換言すると、テーパ及びフレア構成部分３０５がクラッシュチューブ３１０に連続して下に強要されると、チューブの“先細”及び分割部分は、多くの片３３０へとフレア状になるだろう（チューブに割り込んでいる多くのイニシエーター２１５によって指示される）。好ましくは、フレア３３０の他の手引きは必要とはされないが、しかしガイドスロット２２０若しくは他のガイド機能はフレア状のクラッシュチューブの特質を良好に制御するために、ある特定の適用で使用されるかもしれない。
【００２５】
明らかにする目的のために、テーパ及びフレア構成部分間に示される小さい部分３１３は、隣接するガイドスロット２２０間の物質の少量に対応する。図３の断面図が縦軸に沿ってわずかに回転する場合（それゆえ断面はガイドスロット２２０により切り取られる）、それらの部分３１３は存在しないであろう。テーパ及びフレア構成部分は図３で一つの部分３０５として示されているが、しかし、それらの構成部分は、ボルトで締め付けられるか若しくは共に付加される二つ以上の分割部分として製造されるかもしれない。
【００２６】
イニシエータースロット２１５の好ましい測定は、各々がおよそ６ミリメートルの深さと２ミリメートルの幅である。テーパ及びフレア構成部分３０５が連続してクラッシュチューブ３１０を押し、フレアリングを続けるため、フレア状の花弁３３０は、変形の自然な形態（導かれない）として一般にそれら自身の上に後ろに折り重なるだろう（“カール”）。テーパ及びフレア構成部分３０５のフレア部分のガイドスロット２２０は、カールするようにフレア状の花弁３３０のための窓若しくは穴を単に提供するかもしれないが、しかし花弁は、任意の手法で生じる摩擦（及び、したがって生じるエネルギーの消失）を増加させるように導かれるかもしれない。テーパ構成部分によるチューブ３１０の放射状の圧縮は、好ましくはクラッシュチューブの先細でない部分に進むことからの“分割”を維持し、システムでの失敗若しくは削減されたエネルギー吸収を引き起こす。
【００２７】
図４は衝突出来事後のテーパ及びフレアエネルギー吸収のシステム４００の一つの実施態様の斜視図を示している。テーパ及びフレア構成部分４０５は、クラッシュチューブ４１０のほとんどの部分に強要され、様々な花弁４３０（この場合は４つ）がテーパ及びフレアアセンブリにカールバックしている。アセンブリの外側から、クラッシュチューブのフリー末端並びにクラッシュチューブの生じる先細及びフレア状の“末端”４３０が見られる。システムによって消されるエネルギーは、他の源の中に、これらの２つの状態（チューブ４１０から分割花弁４３０）間のシリンダを変形するために使用されるエネルギーのすべてを含んでいる。
【００２８】
技術的見地からすると、本発明のテーパ及びフレアエネルギー吸収システムは、好ましくは、様々な異なる手法の衝突出来事からのエネルギーを消去することが可能である。例えば、テーパリング処理中に、エネルギーの最大量はクラッシュチューブの直径の縮小により吸収される。テーパで消失されたエネルギー量は、チューブ物質の圧縮及びプラスチックの流れのストレス中の直径の減少に一般的に基づく。生じるクラッシュチューブは一般的に縮小された直径、増大した厚さ、及び縮小した長さを有する。
【００２９】
加えて、複数の花弁になるクラッシュチューブのフレアリングは、一般的に、摩擦及び金属破砕若しくは引き裂きの手段により作用を消失する。チューブがフレアリング装置に強要されるので複雑だった摩擦がある。エネルギーはまた、物質の引き裂きによって消失される。
【００３０】
本発明は、むしろ従来の軸圧縮技術に比べて、エネルギー吸収のためのクラッシュチューブのオリジナルの長さのはるかに高い割合の使用を認める。試験は、長さの利用が上に記述された既存技術の７０％の代わりにおよそ９０％であるかもしれないことを示した。特定の空間が与えられて、例えば、自動車のバンパーとフレーム間で、本発明は、好ましくは低いピーク荷重と等しいエネルギー吸収を提供し、したがって、自動車の搭乗者に対してより安全性を提供する。より高い安全な可能性に加えて、本発明は、従来の技術のために要求するよりはるかに低い延性を有する物質の使用を可能にする。したがって、本システムのコストは減少され、本システムの信頼性は高まる。
【００３１】
図５は、従来の軸方向崩壊エネルギー吸収システムと比較して、本発明によるテーパ及びフレアエネルギー吸収システムのエネルギー吸収（衝突荷重）対衝突距離のグラフを示す。図５は、テーパアセンブリによるクラッシュチューブの移動が一般的には、チューブの縦方向の軸に適用される力に関して直線であることを示す。チューブの圧縮した端がテーパ装置を残すポイントで、クラッシュチューブの移動は、およそ一定の力のレベル（定常状態）で進行する。アセンブリ工程が衝突において経験された荷重の初期の部分をむしろ説明するので、定常状態クラッシュ荷重と初期においてほぼ等しい。したがって、高いエネルギー吸収効率は衝突レール及び支持する構造で必要とされる低いピーク荷重で達成される。これは、削減されるピークの減衰による改良された搭乗者の安全性となる。
【００３２】
図５の曲線の最も高いポイントは、エネルギー吸収システムのピーク荷重である。従来システムの衝突を開始するためにより大きい初期荷重を取るために、従来システムは本発明よりも大きいピーク荷重を有する。図５の実施例において、本発明のクラッシュチューブ及びバックアップ構造のピーク荷重は、従来のアセンブリよりもほぼ１５％低いことが示されている。これらのより低いピーク荷重は、むしろ、衝突出来事中に、より遅い減速を“感じる”自動車乗客に帰着し、それによって、より遅い乗り物速度で乗客の安全性を増加させる。
【００３３】
本発明における定常状態衝突荷重はまた、従来のエネルギー吸収システムのそれよりも著しく高い。図５で見られるように、本発明のテーパ構成部分の“前荷重”の後に（より完全に下記で記載）、システムは、クラッシュチューブの長さの多くを通じての定常状態衝突荷重に達する。従来のアセンブリは、本発明よりもおよそ３５乃至５０％低い平均定常状態衝突荷重を伴う比較的広い振動を有する。したがって、本発明は、従来技術よりも移動の単位当たりのより大きいエネルギーの吸収が可能である。より高い全体の衝突荷重吸収は、クラッシュチューブの長さのより大きい割合が、従来システムと比較した場合に本発明で活用されるかもしれないので、さらに増幅されるかもしれない。
【００３４】
従来技術のシステムの荷重を吸収する性能は、使用される物質、チューブの幾何学的配置、及びチューブの厚さに一般的に基づいている。好ましくは、本発明は非常に様々な物質で使用されるかもしれない。特異的には、本発明は６２６０及び６０６３−Ｔ６のテンパーなどの６０００シリーズのアルミニウム合金で使用されるかもしれない。それらの合金の多くは一般的に利用可能であり、この種留意の利用可能である廉価な金属合金である。本発明は鉄で使用されるかもしれない。テーパ若しくはテーパ及びフレア構成部分の両者は鉄、アルミニウム、マグネシウム若しくは他の物質からなるかもしれない。
【００３５】
本発明の一つの好ましい実施態様において、テーパ及びフレアエネルギー吸収アセンブリは自動車の後ろのバンパーに取り付けられる。特異的には、クラッシュチューブ並びにテーパ及びフレア構成部分は自動車のシャーシのレールと自動車のバンパーとの間に溶接されるか、さもなければ固定される。テーパ及びフレア構成部分は、バンパーのすぐ後ろか、若しくは衝突レールとバックアップ構造（自動車フレームの内部）との間に配位される。テーパ及びフレアシステムの取り付けの“前荷重”段階は、フレアリング直前のポイントに対するテーパ構成部分へのクラッシュチューブの末端の挿入を含む。自動車において、クラッシュチューブは、テーパにチューブを単に押すことによりテーパ構成部分に好ましくサブアセンブルされる。この事前挿入はシステムのエネルギー容量を増大する（図５を参照）。
【００３６】
典型的なエネルギー吸収システムにおいて、物質の破砕は望ましくない出来事であるが、しかし本概念において、破砕がテーパを過ぎて伝えることをテーパ構成部分によって作られた圧縮応力分野が可能にしないので、破砕はチューブのフリー末端に制限される。テーパ構成部分はチューブと構造の残りの部分との間の構造的な接続を提供する。したがって、構造の完全性は衝突出来事の全体にわたって維持される。
【００３７】
本発明の開示の実施例が中空の円形クラッシュチューブの使用を含んでいるけれども、楕円形、正方形、長方形、六角形、八角形等のほかのクラッシュチューブの輪郭を活用することが可能である。テーパ及びフレア構成部分は、それらの様々なクラッシュチューブの輪郭を受けるために適用されるかもしれない。特異的には、異なるテーパ及びフレア構成部分は、異なるクラッシュチューブの輪郭を受けるために異なる開口部を伴って設計されるかもしれない。これらの“代替となるクラッシュチューブ”は、アルミニウムよりも主要なエネルギー吸収メンバー若しくは物質における６０６３−Ｔ６及び６０６０−Ｔ６に空気が急冷されたような一般のアルミニウム合金を活用するかもしれない。テーパ及びフレアシステムは、より一般的な合金の使用を可能にする可能性を有し、したがってコストを改善し、基剤問題を供給するかもしれない。
【００３８】
合金に関連する問題に加えて、現存するエネルギー吸収技術は、一般的に、エネルギー吸収におけるオリジナル要素の長さの７０乃至７５％を活用する。したがって、増大した平均的な衝突荷重の性能及び衝突長さの効率により、本テーパ及びフレア概念は、乗客コンパートメントに対するより少ない侵入でより多くのエネルギーを吸収することにより、乗り物耐衝撃性を著しく改善するために潜在性を有する。
【００３９】
テーパ及びフレア構成部分における鋳造を活用するデザインの概念において、大きさ、厚さ及び利用可能な合金により、発展型グリーンサンド鋳造（ＡＧＳＣ）若しくは永久的な成形鋳造が適切であろうことが評価される。また、テーパ、フレア及びクラッシュチューブに接続する接合部が好ましくは機械的な接合部であるため、各構成部分の設計と物質の任意の組み合わせを使用することは実現可能であるかもしれない（例えば、鉄のチューブと鉄のフレアは鋳物テーパと使用されるかもしれない）。この加えられた柔軟性は、前述に記載された制約のために、従来のエネルギー吸収システムでは一般的に利用可能ではない。
【００４０】
典型的なテーパ及びフレア構成部分の長さは、およそ４００ｍｍであるかもしれない。クラッシュチューブの末端の破砕イニシエーターは、深さがおよそ６ｍｍの簡素なソーカットによって作られるかもしれないし、ソーブレードと同じくらいの幅かもしれない。好ましい実施態様において、イニシエーターの数は４つであるが、しかしながら、イニシエーターの増減する数は様々な応用および設計要求で使用されるかもしれない。典型的なイニシエーターの等角図が図２に示されている。
【００４１】
イニシエータースリットの数は幅広い範囲の値に適用されるかもしれない。一般的に、スリットの数の増大は衝突出来事中のシステムの安定性を増大するであろう。しかしながら、スリットの増大された数はまた、システムによって吸収されるかもしれないエネルギー量を減少するかもしれない。したがって、本発明と一致するテーパ及びフレアエネルギー吸収システムの所望の性能に依存して、スリットの数、大きさ及び配位は変更するかもしれない。
【００４２】
本発明は、様々な他の手法に適用化できるかもしれない。例えば、チューブとテーパ構成部分との間の静止摩擦係数により、重要な表面かじりが、衝突荷重を衝突出来事の進行として増加させるテーパ及びフレアアセンブリで発生するかもしれない。これは、チューブを軸の折り重なるモードで結局崩壊させるかもしれない。しかしながら、表面かじりはクラッシュチューブ及びテーパ及びフレア構成部分に一般的に硬い陽極処理コーティングを適用することによって除外される。コーティングは摩擦係数に影響して、クラッシュ荷重を変更するかもしれないことは注意すべきである。陽極処理コーティングは好ましくないかもしれないが、それは、物質コンシステンシー及び等質にもっと依存する先行技術において実現可能でないかもしれない設計の代替を実証する。
【００４３】
本発明のエネルギー吸収システムの高効率のため、テーパ及びフレアシステムは、従来のフロントバンパー配位に加えて、他の適用において好ましく使用されるかもしれない。例えば、本発明は自動車の計器板の後や、若しくは自動車の他の閉じ込められたエリアで使用されるかもしれない。エネルギー吸収の順応性及び高い値のために、本発明は、電車若しくはエレベーターなどの緊急停止装置である、より高い慣性の応用で使用されるかもしれない。さらに本発明は、従来の適用よりも製造中の耐久性にそれほど敏感でないかもしれない。
【００４４】
上記の記載の何れも、本発明を任意の特定の物質、構成部分の幾何学的配置若しくは配位に限定することを意味しない。多くの部分／配位の代用が本発明の範囲内で熟考される。ここに記載の実施態様は、実施例の手法を説明するのみであって、本発明の範囲を制限するために使用されるべきではない。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、例えば、車両用のエネルギー吸収装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】部分的な変形後の従来のクラッシュチューブを示す。
【図２】エネルギー吸収アセンブリの一つの好ましい実施態様を示す。
【図３】テーパ及びフレアエネルギー吸収システムの断面図を示す。
【図４】衝突後のテーパ及びフレアエネルギー吸収システムの斜視図を示す。
【図５】本発明の典型的な実施態様及び従来の軸方向崩壊クラッシュチューブにおける衝突荷重対衝突距離のグラフを示す。
【符号の説明】
【００４７】
１００  チューブ
１１０  圧砕帯
２００  エネルギー吸収アセンブリ
２０５  テーパ及びフレア構成部分
２１０  クラッシュチューブ
２１５  イニシエータースロット
２２０  ガイドスロット
３００  テーパ及びフレアアセンブリ
３０５  テーパ及びフレア構成部分
３１０  クラッシュチューブ
３１３  テーパ及びフレア構成部分間に示される小さい部分
３１５  開口部
３２０  “先細”部分
３２５  円錐
３３０  花弁
４００  テーパ及びフレアエネルギー吸収のシステム
４０５  テーパ及びフレア構成部分
４１０  クラッシュチューブ
４３０  様々な花弁
【図１】
2006329429.tif 000003
【図２】
2006329429.tif 000004
【図３】
2006329429.tif 000005
【図４】
2006329429.tif 000006
【図５】
2006329429.tif 000007