(57)【要約】車両バンパーシステム（２０）は、中央チャネル（５３、５４、５６、５７、６１）、および変形して衝突のエネルギーを吸収すると共に、横力（３１、３１’、３９’、３９”）を衝突した歩行者（２９）に加える働きをする端部分（３４）を有するエネルギー吸収体（２２）を備える。
2005534555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用のバンパーシステムであって、
車両に取り付けられるビームと、
該ビームの面に係合するエネルギー吸収体であって、上側前壁によって連結された上壁および上側中間壁によって画定される上側水平部分、および下側前壁によって連結された下壁および下側中間壁によって画定される下側水平部分を有し、さらに、前記上側中間壁および前記下側中間壁を連結する中間前壁によって画定された中間水平部分を有し、前記上側および下側水平部分は、前記中間前壁の前方に延出する上側および下側前ノーズ部分を有し、該上側および下側前ノーズ部分は、前記中間前壁の前方位置でその間に水平チャネルを画定する、エネルギー吸収体と、
を備え、
前記前ノーズ部分は、初期衝突ストローク中に、前記前ノーズ部分の少なくとも一方を圧壊する第１レベルのエネルギー吸収を行うように構成され、また、前記上側、中間および下側水平部分は、継続衝突ストローク中に、前記エネルギー吸収体を前記ビームの前記面に当てて圧壊させる、より高い第２レベルのエネルギー吸収を行うようになっており、さらに、
前記エネルギー吸収体および前記ビームを覆うフェイシアを備え、
それにより、初期正面衝突ストローク中に、前記上側および下側前ノーズ部分は、衝突物と接触する比較的低いエネルギー吸収を行い、それからさらなる継続衝突ストローク中に、前記上側、中間および下側水平部分が圧壊し、それによってエネルギー吸収性を向上させるようにした、車両用のバンパーシステム。
【請求項２】
前記上下壁は、起伏のある波形面を画定する、請求項１に記載の車両用のバンパーシステム。
【請求項３】
前記ビームは、高さ対深さの比が少なくとも３：１である、請求項１に記載の車両用のバンパーシステム。
【請求項４】
前記ビームは、ロール成形される、請求項１に記載の車両用のバンパーシステム。
【請求項５】
前記ビーム面は、長手方向の前向き窪みを画定し、また、前記エネルギー吸収体は、前記前向き窪み内へ延出する、後向きに延出した突出隆起部を有する、請求項１に記載の車両用のバンパーシステム。
【請求項６】
前記エネルギー吸収体の前記中間水平部分は、前記後向きに延出した突出隆起部を有する、請求項５に記載の車両用のバンパーシステム。
【請求項７】
前記上側および下側ノーズ部分は、半硬質であるが、前記上側および下側前壁の少なくとも一方を垂直に移動させる平行四辺形運動で圧壊可能であり、それにより、水平正面衝撃を受けたとき、水平衝突力の少なくとも一部が垂直力に変換される、請求項１に記載の車両用のバンパーシステム。
【請求項８】
前記上側ノーズ部分は、衝突中に前記上側前壁を上方へ移動させる平行四辺形運動で圧壊する、請求項７に記載の車両用のバンパーシステム。
【請求項９】
車両用のバンパーシステムであって、
車両に取り付けられるビームであって、車両取り付け位置において上方から見たとき、車両の前部の空力曲線形状に適合する形状である長手方向曲率を有するビームと、
該ビームの面に係合するエネルギー吸収体であって、上側前壁によって連結された上壁および上側中間壁によって画定される上側水平部分、および下側前壁によって連結された下壁および下側中間壁によって画定される下側水平部分を有し、前記上側および下側水平部分は、前方に延出する上側および下側前ノーズ部分を有する、エネルギー吸収体と、
を備え、
前記上側および下側ノーズ部分は、半硬質であるが、前記上側および下側前壁の少なくとも一方を垂直に移動させる平行四辺形運動で圧壊可能であり、それにより、正面衝突の初期ストローク中に水平正面衝撃を受けるとき、水平衝突力の少なくとも一部が垂直力に変換されるようになっており、
それにより、前記正面衝突の第１部分の間、前記上側および下側前ノーズ部分は、衝突物と接触する比較的低いエネルギー吸収を行い、それから、
さらなる継続衝突ストローク中に、前記上側および下側水平部分が押しつぶされ、それによって、エネルギー吸収性を向上させるようにした、車両用のバンパーシステム。
【請求項１０】
前記上下壁は、波形である、請求項９に記載の車両用のバンパーシステム。
【請求項１１】
前記ビームは、高さ対深さの比が少なくとも３：１である、請求項９に記載の車両用のバンパーシステム。
【請求項１２】
前記ビームは、ロール成形される、請求項９に記載の車両用のバンパーシステム。
【請求項１３】
前記ビーム面は、長手方向の前向き窪みを有し、前記エネルギー吸収体は、前記前向き窪み内へ延出する、後向きに延出した突出隆起部を有する、請求項９に記載の車両用のバンパーシステム。
【請求項１４】
前記エネルギー吸収体の前記中間水平部分は、前記後向きに延出した突出隆起部を有する、請求項１３に記載の車両用のバンパーシステム。
【請求項１５】
車両用のバンパーシステムであって、
車両に取り付けられるビームであって、車両取り付け位置において上方から見たとき、曲線状の長手方向形状を有し、該ビームの端部に配置されたマウントを備えるビームと、
該ビームの面に係合するエネルギー吸収体であって、前記面に係合する中間部分を有すると共に、該中間部分から外向きに延出して、前記ビームの対応端部を少なくとも部分的に取り囲む端部分をさらに有し、前記端部分の各々は、拡大自由端部分、および該自由端部分を前記中間部分の端部に連結する移行部分を有する、エネルギー吸収体と、
を備え、
前記エネルギー吸収体の前記端部分の前記移行部分の各々は、コーナ衝突によって生じるバンパーストロークの第１部分中に、比較的低いエネルギー吸収を行うように構成され、さらにねじれ圧潰され、それにより、前記拡大自由端部分が後方へ旋回して衝突物と接触し、それから、前記バンパーストロークのさらなる継続部分中に、前記移行部分がエネルギー吸収性を向上させると共に対抗力を与え、それにより、前記エネルギー吸収体内に発生した、衝突線に平行でない側方抵抗力と、前記自由端部分の傾斜面に沿った衝突物の摺動との両方により、前記自由端部分が前記衝突物を押し離すようにした、車両用のバンパーシステム。
【請求項１６】
前記ビームは、車両マウントを備え、前記移行部分は、衝突中に前記マウントの１つの側部に係合してその上を摺動する後壁を有する、請求項１５に記載の車両用のバンパーシステム。
【請求項１７】
前記自由端部分には、前記バンパーストロークの前記第１部分中に圧縮され、前記バンパーストロークの前記継続部分中に復元する箱形中間部分が設けられている、請求項１５に記載の車両用のバンパーシステム。
【請求項１８】
前記ビームは、開放チャネルを有する、請求項１５に記載の車両用のバンパーシステム。
【請求項１９】
前記エネルギー吸収体は、前記ビームの前記面に係合するハニカム形中間部分を有する、請求項１５に記載の車両用のバンパーシステム。
【請求項２０】
歩行者の負傷を軽減する方法であって、
剛直なビーム、および該ビームの面上のエネルギー吸収体を有するバンパーシステムを構成するステップであって、前記エネルギー吸収体は、上側、中間および下側部分を有し、該上側および下側部分は、前記中間部分の前方に延出するノーズ部分を画定し、前記中間部分の前方の位置で前記ノーズ部分間に空間が画定され、前記上側および下側ノーズ部分は、衝突時に平行四辺形運動でたわむように構成される、バンパーシステムを構成するステップと、
前記バンパーシステムの前部に水平向きに当たる衝突を受けて、前記ノーズ部分の少なくとも一方を平行四辺形運動で垂直に移動させるステップであって、それにより、衝突した人の膝に当たる向きのエネルギーを、該人を衝突線にほぼ垂直で前記車両バンパーシステムから離れる方向に向かわせる飛ばし力に変換する、移動させるステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［背景］
本発明は、衝突時の歩行者の負傷を軽減するように構成された乗用車用のバンパーに関し、特に、バンパーと衝突した歩行者に比較的軽い（soft）初期衝撃と、初期衝撃の後の「飛ばし(throwing)」力とを与えるように最適化されたエネルギー吸収体を有するバンパーに関する。
【０００２】
米国における自動車バンパーシステムは、低速および高速の車速での耐破損性と共に、高速の衝突速度での高エネルギー吸収が得られるように構成されてきた。最近では、歩行者の安全性がますます注目され始めてきた。しかし、歩行者の安全性に配慮したバンパーの構造は、幾つかの矛盾する機能要件によって複雑化する。当然ながら、人体は高エネルギー衝突および急激な衝突のいずれに対しても、筋肉および骨組織に相当な損傷を伴わないで耐えることはできない。しかし、車両バンパーは通常、バンパーの背後の部品、たとえば、ラジエータや他のエンジン部品によって比較的短いストロークに制限されると共に、他の前端部品および支持構造体によっても制限されるため、衝突時のバンパーから歩行者へのエネルギー伝達、特に「急激な」衝突からのエネルギーの直後伝達の大きさおよび速度を低下させることが困難である。このことは、より小型でよりコンパクトな車両に特に当てはまる。さらに、バンパーは、長期間にわたってそれらの形状および外観を維持すると共に、物を押し退けて車両の破損を防止するための車両用の「バンパー」であるというそれらの主たる機能を実現するために、強い材料で形成されなければならない。バンパーシステムのコーナが後方へ押し伸ばされて湾曲して車両フェンダにつながる空力構造であって、それにより、バンパーストロークおよびバンパーの圧壊またはたわみ能力がさらに制限される、空力構造によって問題がさらに複雑になる。また、バンパーが膝の高さにあり、そのため、歩行者が絡む車両事故では、多くの場合に歩行者の膝の外傷を伴う。衝突時には、関節や飛び出している骨（exposed bones）が特に損傷を受けやすい。
【０００３】
したがって、上記問題を解決すると共に、上記利点を有するバンパーシステムが望まれる。
【０００４】
［発明の概要］
本発明の一態様において、車両用のバンパーシステムは、車両に取り付けられるようになっているビームと、該ビームの面に係合するエネルギー吸収体とを備える。エネルギー吸収体は、上側前壁によって連結された上壁および上側中間壁によって画定される上側水平部分、および下側前壁によって連結された下壁および下側中間壁によって画定される下側水平部分を有し、さらに、上側中間壁および下側中間壁を連結する中間前壁によって画定された中間水平部分を有する。上側および下側水平部分は、中間前壁の前方に延出する上側および下側前ノーズ部分を有し、該上側および下側前ノーズ部分は、中間前壁の前方位置でその間に水平チャネルを画定する。前ノーズ部分は、初期衝突ストローク中に、前ノーズ部分の一方または両方を圧壊する第１レベルのエネルギー吸収を行うように構成され、また、上側、中間および下側水平部分は、継続衝突ストローク中に、エネルギー吸収体をビームの面に当てて圧壊させる、より高い第２レベルのエネルギー吸収を行うようになっている。フェイシアがエネルギー吸収体およびビームを覆う。この構成により、初期正面ストローク中に、上側および下側前ノーズ部分は、人の膝などの衝突物を「捕らえる（catches）」比較的低いエネルギー吸収を行い、それからさらなる継続衝突ストローク中に、上側、中間および下側水平部分が圧壊し、それによってエネルギー吸収性を向上させるようにしている。
【０００５】
本発明の別の態様において、車両用のバンパーシステムは、車両に取り付けられるようになっているビームであって、車両取り付け位置において上方から見たとき、車両の前部の空力曲線形状に適合する形状である長手方向曲率を有するビームを備える。バンパーシステムはさらに、該ビームの面に係合するエネルギー吸収体を備える。エネルギー吸収体は、上側前壁によって連結された上壁および上側中間壁によって画定される上側水平部分、および下側前壁によって連結された下壁および下側中間壁によって画定される下側水平部分を有し、上側および下側水平部分が、前方に延出する上側および下側前ノーズ部分を有するようになっている。上側および下側ノーズ部分は、半硬質であるが、上側および下側前壁の一方または両方を垂直に移動させる平行四辺形運動で圧壊可能であり、それにより、正面衝突の初期ストローク中に水平正面衝撃を受けるとき、水平衝突力の少なくとも一部が垂直力に変換されるようになっている。この構成により、正面衝突の第１部分の間、上側および下側前ノーズ部分は、人の膝などの衝突物を「捕らえる」比較的低いエネルギー吸収を行い、それから、さらなる継続衝突ストローク中に、上側および下側水平部分が押しつぶされ、それによって、エネルギー吸収性を向上させるようにしている。
【０００６】
本発明のさらに別の態様において、車両用のバンパーシステムは、車両に取り付けられるようになっているビームであって、車両取り付け位置において上方から見たとき、曲線状の長手方向形状を有し、該ビームの端部に配置されたマウントを備えるビームを備える。エネルギー吸収体が該ビームの面に係合する。エネルギー吸収体は、面に係合する中間部分を有すると共に、該中間部分から外向きに延出して、ビームの対応端部を少なくとも部分的に取り囲む端部分をさらに有する。端部分の各々は、拡大自由端部分、および該自由端部分を中間部分の端部に連結する移行部分を有する。エネルギー吸収体の端部分の移行部分の各々は、コーナ衝突によって生じるバンパーストロークの第１部分中に、比較的低いエネルギー吸収を行うように構成され、さらにねじれ圧潰する（torsionally crush）ように構成され、それにより、拡大自由端部分が後方へ旋回して人の膝などの衝突物を「捕らえ」、それから、バンパーストロークのさらなる継続部分中に、移行部分がエネルギー吸収性を向上させると共に対抗力を与え、それにより、エネルギー吸収体内に発生した、衝突線に平行でない側方抵抗力と、自由端部分の傾斜面に沿った衝突物の摺動との両方により、自由端部分が衝突物を押し離すようにしている。
【０００７】
本発明のさらに別の態様において、方法は、剛直なビーム、および該ビームの面上のエネルギー吸収体を有するバンパーシステムを構成するステップを含む。エネルギー吸収体は、上側、中間および下側部分を有し、該上側および下側部分は、中間部分の前方に延出するノーズ部分を画定する。中間部分の前方の位置でノーズ部分間に空間が画定され、上側および下側ノーズ部分は、衝突時に平行四辺形運動でたわむように構成され、バンパーシステムの前部に水平向きに当たる衝突を受けて、ノーズ部分の少なくとも一方を平行四辺形運動で垂直に移動させ、それにより、衝突した人の膝に当たる向きのエネルギーを、該人を衝突線にほぼ垂直で車両バンパーシステムから離れる方向に向かわせる飛ばし力に変換する。
【０００８】
本発明の目的は、衝突の初期段階中に人を最初に「捕らえる」ようになっているバンパーシステムであって、初期段階中に人に伝達されるエネルギーおよび力をより小さくし、かつ／または力がより低速で伝達されるようにして、それにより、負傷し難くするバンパーシステムを提供することを含む。この目的はさらに、人に伝達される衝突力を衝突方向に平行な線から（正面衝突の場合に）上方または下方に、あるいは（コーナ衝突の場合に）側方に向きを変えることを含む。これらの作用により、衝突した人は最初に「捕らえられて」、その後に衝突線から離れる方向に「飛ばされ」、このため、負傷が軽減されると共に、車両バンパーシステムの破損が減少する。
【０００９】
以下の記載、特許請求の範囲および添付図面を検討すれば、本発明の上記および他の態様、目的および特徴が当業者によって理解され、明らかになるであろう。
【００１０】
［好適な実施形態の詳細な説明］
車両バンパーシステム２０（図１〜図２）は、ビーム２１と、上側および下側水平部分２３、２４および中間水平部分２５を有するエネルギー吸収体２２とを備える。上側および下側水平部分２３、２４は上側および下側ノーズ部分２６および２７を形成し、これらのノーズ部分は半硬質であるが、衝突時に上側および下側下部分２６および２７を垂直方向の上方（または下方）に移動させる平行四辺形運動で圧壊可能である。その結果、正面衝突の初期ストローク中（図４）に水平衝突力３０の一部が垂直力３１に変換され、事実上、衝突中に人２９の膝２９’（図４）を捕らえる。継続衝突ストローク時（図５）に、上側および下側水平部分２３、２４は、増大力３１および３１’によって示されているように、「飛ばし」作用を与える。その継続衝突ストローク中に、水平部分２３〜２５はまた、図５に示されているように、押しつぶされて、エネルギー吸収性を向上させる。これらの力３１および３１’の組み合わせにより、衝突した人２９が上方へ、バンパービーム２１から離れる方向に「飛ばされる」。人の体重の大部分が人の膝の上方にあるため、力３１の大部分は上向きである。しかし、図５に示されているように、下向きの垂直力成分３１’も存在することに注意されたい。
【００１１】
バンパーシステム２０のエネルギー吸収ストロークの長さ（図６）は、ビーム２１を使用することによって伸ばされ、このビームは、深さが小さいことによって占める空間がより少ない浅い断面を有する。具体的に言うと、ビーム２１は、高さ対深さの比が少なくとも約３：１で、さらに好ましくは少なくとも４：１か、それ以上であり、そのため、ビーム２１は多くの既存バンパービームより容易にたわんで変形する。ビームが浅いことにより、ビーム２１が車両のラジエータの前方に占める空間量が減少し、また、エネルギー吸収体２２および衝突して押しつぶされるときのエネルギー吸収の動力学の組み合わせにより、ビーム２１がたわんで、人をハンモックのような作用で「捕らえて」、それにより、衝突時の歩行者の負傷を軽減させる。さらに、ストロークの増加により、多くの車両でエネルギー吸収性に許容できない量の減少が生じることはない。ビーム２１は「ハンモックのような作用」で曲がることができるが、ビーム２１は相当な強度を備え、そのため、激しい衝撃および力の発生時のみ、ビームがたわんで変形することに留意されたい。さらに、これらの機能特性は、後述するように、バンパーシステム２０の構造によって変更することができる。
【００１２】
エネルギー吸収体２２は、バンパービーム２１の端部の周囲に延在する端部分３４（図８）も有し、これらの端部分は、衝突中に、最初に衝突力３０から比較的低速でエネルギーを吸収し、それにより、衝突した人を基本的に「捕らえる」圧壊可能なコーナを形成する。初期衝突ストローク中（図９）、端部分３４はまた、線３７に沿ってエネルギーを吸収するときに方向３６にねじれ圧壊し、エネルギー吸収体２２の後部分３８がマウント３９の側部に滑り係合する。継続衝突ストローク中（図１０）、エネルギー吸収体２２は漸増横力を発生し、これにより、継続衝突ストローク中に人が車両から離れるように側方３９’へ「飛ばされる」。
【００１３】
図示のビーム２１（図３）は、ロール成形されたチャネルであって、前後方向に蛇行する形状を画定する横断面を有する。押し出しまたはプレス加工チャネルか、または成形チャネルなどの他のチャネルを使用することができ、さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、異なった断面形状を使用することもできると考えられる。この断面は、中央壁４０、各縁部から前方に延出してチャネル４３を画定する両側の横フランジ４１、４２、それぞれフランジ４１、４２から上方および下方に延出する上下壁４４、４５、およびそれぞれ上下壁４４、４５から後向きに延出する上下縁部フランジ４６、４７を有する。ビーム２１の前面は、エネルギー吸収体２２の後面にはめ合い可能に係合するように適合させた形状を画定し、チャネル４３がエネルギー吸収体２２上の隆起部６３に係合し、それにより、正面衝突中にエネルギー吸収体２２がビーム２１の上方へ（またはエネルギー吸収体２２の下側へ）滑るのを防止する「アンカー」となる。開口またはデテント４８が、上下縁部フランジ４６、４７に形成されて、エネルギー吸収体２２上の突出フック４９を受け入れ、それにより、サブアッセンブリ（subassembly）の際に、エネルギー吸収体２２をビーム２１上に一時的に保持することができる。組み立ての際に、バンパーシステム２０を車両に組み付ける前か、組み付け中のいずれかで、フェイシア５０がバンパーシステム２０上に配置される。
【００１４】
エネルギー吸収体２２（図３）の上側水平部分２３は、上側前壁５４によって連結された上壁５２および上側中間壁５３を有する。下側水平部分２４は、下側前壁５７によって連結された下壁５５および下側中間壁５６を有する。中間水平部分２５は、上側中間壁５３および下側中間壁５６を連結する中間前壁５８を有する。中間前壁５８は、前壁５４および５７から後方に約３８．１ｍｍ（１．５インチ）または５０．８ｍｍ（２インチ）だけ窪んでおり、そのため、上側および下側ノーズ部分２６および２７が中間前壁５８の前方に突出する。さらに、前壁５４および５７の、壁５８に最も近い半分が内向きに傾斜して、後述するように、チャネル５８’につながる拡大「口」または入口を形成している。さらに、中間前壁５８には矩形開口が形成されている。垂直で前後方向の(Vertical/fore/aft)補強壁５９が、開口の縁部で壁５２、５３、５５、５６間を横切って延在して、壁を互いに安定させる作用をする箱形部分を壁５２、５３、５５、５６と共に形成する。壁５２〜５９を連続状にしてハニカム形状の立体格子を形成することができるか、あるいは不連続状かつ／または開口を有することができる。これらの変更を加えることにより、異なった衝突強度およびエネルギー吸収特性をエネルギー吸収体２２に達成することができる。また、異なったエネルギー吸収特性を得るために、材料組成および壁厚を変更することもできる。
【００１５】
エネルギー吸収体２２が車両取り付け位置にあるとき、壁５２、５３、５５、５６は、ほぼ水平面上で車両の両側部間に延在する。図示したような壁５２、５３、５５、５６は、前後方向に延在して、衝撃強度を向上させるために波状または波形をしているが、壁用に他の形状も可能であると考えられる。前壁５４および５７は、傾斜してチャネル５８’につながる部分を有することを除いて、ほぼ垂直方向に延在して同一面上にあって平行であり、さらに、それらの前壁は、前方から見たとき、車両の空力前部形状に適合するように湾曲している。中間前壁５８は、前壁５４および５７にほぼ平行に延在するが、約３８．１ｍｍ（１．５インチ）または５０．８ｍｍ（２インチ）だけ後方に離れている。この配置により、中間前壁５８が上側および下側ノーズ部分２６および２７を連結して、それにより、ノーズ部分２６および２７を安定させるが、ノーズ部分２６および２７は平行四辺形運動で独立的にたわみ可能である（図３〜図５を比較されたい）。図示の中間前壁５８には、中間前壁５８に沿って一定間隔をあけて配置された矩形開口６０が設けられている。開口６０は、その上下が壁５３および５５によって画定され、その側縁部が垂直壁５９によって画定され、それにより、壁５３、５５および５９は、各開口６０の周囲に箱形断面を形成する。エネルギー吸収体２２の後部に沿って後壁６１が形成されている。後壁６１は、壁５３、５４、５５、５６の後部半インチと協働して、ビーム２１上のチャネル４３にはめ合い係合する隆起部６３を形成する。後壁６１は、開口６０の各々と整合し、それにより、エネルギー吸収体２２を製造する成形用金型は、プルおよびカムをなくして、またはブラインド表面を形成するための可動金型部品を用いないで形成することができる。
【００１６】
上側および下側の前ノーズ部分２６および２７は、中間前壁５７の前方に延出して、中間前壁５７の前方位置でその間に水平チャネル５８’を画定する。前ノーズ部分２６および２７は、初期衝突ストローク中に、平行四辺形様運動で前ノーズ部分２６および２７の一方または両方を圧壊させる第１レベルのエネルギー吸収を行うように構成されている（図３および図４を比較されたい）。注目すべきことに、補強壁５９に対する平行四辺形運動の潰し効果、および壁５３、５４、５６および５７によって吸収される曲げ力のために、平行四辺形様運動はいくらかのエネルギー吸収を行う。しかし、力の中心が、壁５３、５４、５６、５７の柱状強度と組み合わせたノーズ部分２６および２７の平行四辺形作用にあり、その結果、初期衝突の水平力のかなりのパーセントが、垂直力３１に変換される。最初に、歩行者の膝２９’がチャネル５８’に入ってノーズ部分２６および２７と衝突し、それらを垂直方向にたわませる（図４）。衝突ストロークが継続すると（図５）、エネルギー吸収体２２が押しつぶされて、ビーム２１の面に当たって圧壊するとき、上側、中間および下側水平部分２３〜２５がより高い第２レベルのエネルギー吸収を行う。  
【００１７】
図６および図７は、本発明のバンパーシステムが歩行者の負傷を軽減する第２方法を説明する。このバンパーシステム２０（図６）では、衝突によって連続的なたわみ距離７０、７１、７２および７３が生じる。衝突時に、エネルギー吸収体２２のノーズ部分２６および２７は最初に、平行四辺形のような運動（parallelogram-type motion）で曲がり、その結果、バンパーシステムの前面が後方距離７０だけたわむ。衝突が継続すると、エネルギー吸収体２２がビーム２１の面に当たってさらなる距離７１だけ押しつぶされる。衝突が継続すると、ビーム２１がさらなる距離７２だけ変形して、車両マウント３９間で直線状態に近づく。最後の距離７３は、マウント３９が入れ子式に押しつぶされて圧壊し、バンパービーム２１およびエネルギー吸収体２２が車両ラジエータ７５に向かって後方に押し進められる時のたわみ距離を表す。距離７０〜７３が図７のグラフに線分７６〜７９で表され、エネルギー吸収は、線分７６〜７９がなす曲線の下側の面積によって表される。エネルギー吸収体２２は、曲がり難い管状の剛直なビーム２１’に使用することができるが、そのような場合、バンパーシステムは寸法７４であり、距離７０、７１および（ビーム２１’は直線状まで曲がらないであろうから）７３’の合計が圧壊するのみであることに注意されたい。
【００１８】
上述したように、エネルギー吸収体２２は、バンパービーム２１の端部の周囲に延在する端部分３４（図８）を組み込むことによって、コーナ衝突に適応している。端部分３４は圧壊可能なコーナを形成し、これは、衝突中に、最初にコーナ衝突の力３５から比較的低速でエネルギーを吸収し、それにより、端部分は衝突した人の膝を基本的に「捕らえる」。初期衝突ストローク中（図９）、端部分３４も、線３７に沿ってエネルギーを吸収するとき、方向３６にねじり圧壊し、エネルギー吸収体の後部分３８がマウント３９の側部に滑り係合する。継続衝突ストローク中（図１０）、エネルギー吸収体２２は方向３９’に漸増横力を発生させ、それが継続衝突ストローク中に人を車両から側方へ「飛ばす」。
【００１９】
さらに詳しく言うと、エネルギー吸収体２２の端部分３４は、拡大自由端部分７５と、この自由端部７５をエネルギー吸収体２２の中間または中央部分７７の端部に連結する移行部分７６とを有する。移行部分７６は、台形の後方延出部分７８を有し、これはマウント３９の外側に近接する位置まで後方に延出している。ハニカム形の箱形部分７９が、台形部分７８の外側に位置しており、台形部分７８に連結された第１側部、および自由端部分７５に連結された第２側部を有する。
【００２０】
衝突の初期段階では、衝突体８０からの衝突力が、力線３５などの力線に沿って端部分３４内へ向けられる。力は、線３７および８２に沿ってハニカム形の箱形部分７９内を通り、さらに線８３に沿って台形部分７８内を伝達される。台形部分７８はマウント３９の側部に係合し、衝突が進行するとき、マウント３９に沿って後方へ方向８３に滑る。衝突の初期段階のさらなる部分では（図８）、台形部分７８およびハニカム形箱形部分７９が圧縮されて、自由端部分７５が線３６に沿って後方に回転する。この時、ハニカム形箱形部分７９は、方向８２に圧縮される。また、衝突体８０に関係する力が衝突方向に減少し始め（短くなった矢印３５’を参照されたい）、端部分３４がコーナ衝突に抵抗するとき、力が線３９’に沿った方向に変えられる。衝突が継続すると（図１０）、自由端部分７５が方向３６にさらに曲がる。しかし、ハニカム形箱形部分７９は方向３９’に跳ね返って、方向変更力３９”に加わると共に、衝突体８０が端部分３４に当たる力３５”をさらに減少させる。１つの結果として、漸増する方向変更力３９’および３９”によって衝突体８０が車両から「飛ばされる」。
【００２１】
要約すると、各移行部分７６は最初、比較的低いエネルギー吸収を行い、さらにねじれ圧潰され、それにより、拡大自由端部分７５が後方に旋回して、人体などの衝突物を「捕らえる」。移行部分７６は次に、バンパーストロークのさらなる継続部分中で反発し、それにより、移行部分７６はエネルギー吸収性を向上させると共に対抗力を与えて、エネルギー吸収体内に発生した、衝突線に平行でない側方抵抗力と、自由端部分の傾斜面に沿った衝突物の摺動との両方により、自由端部分が衝突物を押し離す。
【００２２】
本発明の概念から逸脱することなく、上記構造に対して変更および修正を加えることができることを理解する必要があり、さらに、そのような概念は、添付の特許請求の範囲がその文言で別段に明記されていない限り、それらの特許請求の範囲に包含されるものとすることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を具現する車両のバンパーシステムの側面図である。
【図２】図１に示されたバンパーシステムの斜視図である。
【図３】人の膝および脚に当たる正面衝突前のバンパーシステムを示す、図１に示されたバンパーシステムの拡大図である。
【図４】人の膝および脚に当たる正面衝突の初期部分中のバンパーシステムを示す、図１に示されたバンパーシステムの拡大図である。
【図５】正面衝突の継続部分中のバンパーシステムを示す、図１に示されたバンパーシステムの拡大図である。
【図６】エネルギー吸収体のノーズ部分の初期圧壊／たわみを示す仮想線、エネルギー吸収体の二次圧潰を示す破線、およびバンパービームの直線状態までの変形を示す一点鎖線を含み、さらに、圧壊も大きな変形も生じない高剛度ビームに本エネルギー吸収体を使用する結果を描く点線を示す、図１に示されたバンパーシステムの平面図である。
【図７】図１のバンパーシステムに衝突する間のエネルギー吸収性を示す力／たわみ曲線を示す。
【図８】コーナ衝突直前のバンパーシステムのコーナを示す、コーナ衝突の概略平面図である。
【図９】コーナ衝突の初期部分中のコーナを示す、コーナ衝突の概略平面図である。
【図１０】コーナ衝突の継続部分中のコーナを示す、コーナ衝突の概略平面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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