(57)【要約】  エネルギー吸収構造体１０は、発泡ポリウレタン又はポリスチレン等の材料から成る本体１２を備える。本体１２はカバー１４によって覆われる。本体１２は、カバー部材１４に比べて脆性である。物体３０からの衝撃により、カバー部材１４ではなく、本体１２に優先的にクラックが生じる。クラック３４は、本体１２を通じて広がり、該衝撃からエネルギーを吸収する。
2010510934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー吸収構造体であって、
第１材料から成る本体と、
前記本体の表面の少なくとも一部を覆う、第２材料から成るカバー部材とを備え、
該構造体が衝撃を受けた際、第１材料が第２材料より優先的にクラックを発生させるように前記第１材料は第２材料に比べ脆性であり、
使用時において、カバー部材の存在は、優先的に前記本体を通じて伝搬するクラックをもたらす構造体。
【請求項２】
前記カバー部材は、使用中に露出される外側面の少なくとも一部を覆う請求項１の構造体。
【請求項３】
前記本体は、その周囲面にわたって実質的に覆われる細長い部材である請求項１又は２の構造体。
【請求項４】
前記本体はカバー部材によって実質上全体が覆われる請求項１〜３のいずれか一つの構造体。
【請求項５】
前記本体は、使用時に裏打ち部材に接して取り付けられ、該裏打ち部材は、カバー部材と該裏打ち部材との間において優先的に前記本体を通じてクラックを伝搬させるように前記本体に比べ脆性が低い請求項１又は２の構造体。
【請求項６】
前記本体内に一つ又は複数の補強部材を備える請求項１〜５のいずれか一つの構造体。
【請求項７】
前記本体は合成プラスチック材料である請求項１〜６のいずれか一つの構造体。
【請求項８】
前記合成プラスチック材料は発泡材料である請求項７の構造体。
【請求項９】
前記合成プラスチック材料はポリウレタン又はポリスチレンである請求項７又は８の構造体。
【請求項１０】
前記カバー部材は合成プラスチック材料又は金属である請求項１〜９のいずれか一つの構造体。
【請求項１１】
使用時に車両に取り付けられる請求項１〜１０のいずれか一つの構造体。
【請求項１２】
使用時に前記車両の外側パネルを形成する請求項１１の構造体。
【請求項１３】
使用時に前記車両の隣接部品の保護のための衝撃吸収障壁を形成する請求項１１又は１２の構造体。
【請求項１４】
前記カバー部材は、前記車両の外側面の少なくとも一部を提供する請求項１１〜１３のいずれか一つの構造体。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一つに記載された構造体を備える車両パネル。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれか一つに記載された構造体を備える車両。
【請求項１７】
添付図面に関連して明細書に実質的に記載されたエネルギー吸収構造体。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか一つと同じ発明の範囲内にあるか否か又は請求項１〜１７のいずれか一つと同じ発明に関連するか否かにかかわらず、明細書に開示した新規な対象物又は対象物を含む組合せ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエネルギー吸収構造体に関し、特に、衝突の影響から保護するために車両構造に使用する（これに限定するものではない）エネルギー吸収構造体に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
本発明は、次のエネルギー吸収構造体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
すなわち、該構造体は、第１材料から成る本体と、該本体の表面の少なくとも一部を覆う、第２材料から成るカバー部材とを備え、該構造体が衝撃を受けた際に第１材料が第２材料より優先してクラックを発生させるように第１材料が第２材料に比べ脆性（脆い）であり、かつ、使用時にカバー部材の存在が優先して本体を通じて伝搬する（広がる）クラック（ひび割れ）をもたらす。
【０００４】
カバー部材は、使用中に露出される外側面の少なくとも一部を覆い得る。
【０００５】
本体は、その周囲面にわたって実質的に覆われる細長い部材であり得る。本体は、カバー部材によって実質的に全体が覆われ得る。本体内には一つ又は複数の補強部材が存在し得る。
【０００６】
あるいは、本体は、使用時において裏打ち部材に接して取り付けられ得る。該裏打ち部材は、クラックを、優先して（カバー部材と裏打ち部材間の）本体を通じて伝搬させるように本体に比べ脆性が低い（本体に比べ脆くない）。
【０００７】
本体は、発泡材料等の合成プラスチック材料であり得、該発泡材料は、例えばポリウレタン又はポリスチレンである。カバー部材は、合成プラスチック材料又は金属であり得る。
【０００８】
構造体は、使用時に車両に取り付けられ得る。構造体は、使用時に車両の外側パネルを形成し得る。構造体は、車両の隣接部品の保護のため、使用時に衝撃吸収障壁（バリア）を形成し得る。カバー部材は、車両の外側面の少なくとも一部を提供し得る。
【０００９】
別の側面において、本発明は、上記六つの段落のいずれかに記載した構造体を備える車両パネルを提供する。
【００１０】
更なる側面において、本発明は、上記定義に記載した構造体を備える車両を提供する。
【００１１】
本発明の実施例が、添付図面を参照して単に例示目的として更に詳しく記述される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態であるエネルギー吸収構造体の断面である。
【図２】図２は、図１の構造体を組み込んだ車両の部分断面であり、該断面の領域は図２ａで領域２として概略的に示される。
【図２ａ】図２ａは、図２の断面領域を領域２として概略的に示す。
【図３】図３は、使用時に衝撃を受けた状態の図１の構造体を示す。
【図４】図４は図２に対応し、別のエネルギー吸収構造を示す。
【図５】図５は図２及び４にほぼ対応し、車両の外側パネル内に組み込まれた図１の構造体を示す。
【図６】図６は、付加的車両構成要素と共に図５の一部を拡大して示する。
【図７】図７は、図６に対応し、衝撃を受けた状態の構造体を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、第１材料から成る本体１２を備えるエネルギー吸収構造体１０を例示する。この例において、第１材料は、ポリウレタンもしくはポリスチレン等の合成プラスチック材料であり、該合成プラスチック材料は発泡形態であり得、該構造体１０のための低密度フォームコアを形成する。カバー部材１４は、本体１２の表面の少なくとも一部を覆う。この例において、本体１２は、断面（図１に示される）が実質的に一定の細長い部材であり、また、カバー部材１４は本体１２の周囲全体に延びる。本体１２の両端部もカバー部材１４によって覆われ得、又は露出したままにされ得る。従って、本体１２は、後述されるように、使用中に露出される本体１２の外表面の部分を含み、カバー部材１４により実質上全体的に覆われる。
【００１４】
カバー部材１４は、ポリウレタン等の合成プラスチック材料から成るシートであり得る。（本体１２の）第１材料は、（カバー１４の）第２材料に比べ脆性なものが選ばれる。これの意義は、図３を考慮すると明らかになる。
【００１５】
構造体１０は、図２に例示される態様で使用のために配置され、図２は、図２ａの領域２を拡大スケールで示す。図２は、車両（自動車）１６の前後方向軸線に沿う断面である。これは、２０で示す前縁を有するボンネットパネル１８を有する。構造体１０は、前縁２０の直ぐ前（矢印２２で示す車両１６の通常移動方向において）に配置される。しかしながら、構造体１０は、他の箇所、例えば車両バンパーの領域に使用され得る。
【００１６】
前縁２０は、下方に延びかつ戻り縁２６で終端するフランジ２４により形成され得る。カバー部材１４はフランジ２４に固定され、これにより構造体１０をパネル１８に対し支持する。スラムパネル２８も設けられ得、これは縁２６に取り付けられ、かつ構造体１０の下に延びる。スラムパネル２８は、ボンネットを開放してエンジンにアクセスするため又は他の目的のためにボンネットパネル１８が持ち上げられ又は下げられた際に構造体１０のための保護を提供する。
【００１７】
従って、カバー部材１４の存在に加えて、本体１２の後面及び底面は、フランジ２４及びスラムパネル２８により与えられる頑固なシート材によって更に裏打ちされる。
【００１８】
図３は、物体３０が矢印３２で示す方向から構造体１０にぶつかり、物体３０から衝撃を受ける際の構造体１０を例示する。図１と図３を比較すると、該衝撃の影響が明らかとなる。カバー部材１４は、衝撃の領域では内側に曲がり、他の領域では外側に膨れているが、破裂はしていない。しかしながら、本体１２にクラック（ひび割れ）３４が生じている。
【００１９】
カバー部材１４の材料と比較しての本体１２の材料の比較的脆弱な性質が、カバー部材１４ではなく、本体１２に優先的に生じるクラックをもたらした。クラック３４は、本体１２を通じて広がり、本体１２の材料の機械的構造の破損（破損箇所）を表す。従って、クラックが増えるにつれ、本体１２にクラックを入れるプロセスによってエネルギーが吸収される。吸収されるエネルギーは、衝突物体３０の衝撃からのエネルギーである。
【００２０】
最終的に、クラックの発生が続くと、クラックは衝突物体３０から遠い位置でカバー部材１４に達する。その際、クラックは、カバー部材１４に反射するのに似た態様で方向を変えることを除き、本体１２を通じて更に広がることはできない。
【００２１】
従って、より多くのエネルギーが衝撃から吸収されながら、クラックは、衝撃エネルギーのかなりの量が本体１２に吸収されてしまうまで、本体１２を通じて多方向に繰り返し伝わることができる。
【００２２】
その結果、本体１２内での高度のエネルギー吸収が予想される。特に、クラックは本体１２を通じて伝搬することができ、エネルギーを衝突位置から離れるように分散させ、エネルギーを吸収する。従って、例えば弾力性応答の場合よりも本体１２のより大きい容積がエネルギー吸収のプロセスに巻き込まれ得る。結局、構造体１０は、吸収したエネルギーによって飽和され、ことによると破裂するカバー部材１４によって機能しなくなる。この時点に達すると、非常に大きい量のエネルギーが吸収されているが、更なる衝撃エネルギーがボンネットパネル１８によって吸収されるであろう。しかしながら、構造体１０の適切な設計及び材料の選択により、広範な衝撃エネルギーが構造体１０の機能停止前に吸収され得ることが想定される。
【００２３】
図１に戻ると、補強材１２ａが目に見え、これは、剛性（硬質）又は半剛性のバー、管又は他の形態のものであり得、また、金属、複合材又は他の材料から成る。補強材１２ａは、いくつかの例では省略され得る。補強材は、早すぎる崩壊に対して構造体を支持する傾向にあり、これにより、衝突時に構造体１０の性能の動力学に影響を及ぼす。
【００２４】
図４は、上述した構成に対する変形を例示する。この例では、構造体１０ａは、カバー部材１４ａによって部分的に覆われた本体１２ａを有する。本体１２ａ及びカバー部材１４ａのための材料は、図１に関して上述したものと同じであり得る。この例において、カバー部材１４ａは、本体１２ａの後面を覆わないままにするが、構造体１０ａは、ボンネットパネル１８ａの前縁２０ａのフランジ２４ａに対して（接して）据え付けられる。従って、カバー部材１４が覆わない本体１２の後面は、それにもかかわらず、本体１２よりも脆性が低い面に接しており、そのため、クラックはフランジ２４ａへと伝搬し、かつ、図３に関連して上記した態様でフランジ２４ａから反射することができる。
【００２５】
図５は、更なる変形を例示する。この例において、第１構造体１０ｂは、ボンネットパネル１８ｂのフロントエッジ（先端）に沿って形成される。構造体１０ｂは、図１の構造体１０と同等のものであり、本体１２ｂ及びカバー部材１４ｂを有する。ボンネットパネル１８ｂの外側面３６は、低下してフランジ２４bを形成し、次いで、戻るのではなく前進して前方フランジ３８を形成する。構造体１０ｂは、前方フランジ３８上に配置され、フランジ２４に接する。構造体１０ｂに衝撃が加えられる場合、初期応答は、図３に関連して既述したものと同じ態様であり、すなわち、そのエネルギーは、クラック発生のプロセスにより本体１２内で吸収される。
【００２６】
ボンネットパネル１８ｂの外側面３６は、本体１２と同じ材料から成る付加本体４０によって裏打ちされ、これにより、外側面３６及び付加本体４０は、エネルギー吸収構造体１０ｂの更なる例を形成し、これは、本発明の一実施形態である。
【００２７】
縁２６ｂから離れると、ボンネットパネル１８ｂは、図６にかなり概略的に示されるエンジン４２の硬い部品（例えばシリンダーブロック）等の比較的危険な構造に近接し得る。
【００２８】
付加本体４０の材料は、エンジン４２を向く面が、障壁層４４によって保護され得、障壁層４４は、熱、水又はオイルが付加本体４０に達しないように保護する。
【００２９】
ボンネットパネル１８ｂの外側面のエンジン４２の領域に対し衝突物体３０b（図７）による衝撃が与えられる場合、外側面３６はそれ、エネルギーを付加本体４０へと移し、これが図７に例示されるように既述した態様でクラックを発生させ、これにより、衝撃エネルギーを大容積の付加本体４０を通じて分散させ、該エネルギーを吸収する。従って、衝撃エネルギーを衝突点から離れるように分散させることにより、衝突物体３０ｂがエンジン４２に衝撃を与える程パネル１８ｂを変形させるリスクが低減されることが予想される。
【００３０】
本発明の範囲を逸脱することなく、上述した装置に対し多くの変形及び変更がなされ得る。特に、構造体に対する多くの代替形状及び形態が想定され得、また、本体１２及びカバー部材１４のために広範な代替材料が、それらの特徴の重要な機能（すなわち、（本体の場合）衝撃下でクラックを発生させ、これにより、エネルギーを分散及び吸収し、（カバーの場合）変形してエネルギーを本体１２に伝えるが、破裂を回避し、少なくとも初期において、クラックが反射して本体１２へと戻って更に広がるように促し、これにより更にエネルギーを吸収する）を保持しつつ使用され得る。
【００３１】
既述したタイプのエネルギー吸収構造は、車両以外あるいは客室に使用され得、いずれも衝突が生じる場合の損傷の危険を低減する。
【００３２】
上述した説明において本発明の特に重要であると考えられる特徴に注意を向けるよう試みたが、当然のことながら、出願人は、特定の強調がされたか否かにかかわらず、上記に参照した及び／又は図面に示したいかなる特許性のある特徴又は特徴の組合せについての保護をも請求する。
【符号の説明】
【００３３】
１０  エネルギー吸収構造体
１２  本体
１４  カバー部材
１６  車両
１８  ボンネットパネル
２０  前縁
２４  フランジ
２６  戻り縁
２８  スラムパネル
【図１】
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【図２】
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【図２ａ】
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【図３】
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【図４】
2010510934.tif 000007
【図５】
2010510934.tif 000008
【図６】
2010510934.tif 000009
【図７】
2010510934.tif 000010
【国際調査報告】
2010510934.tif 000011
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