(57)【要約】自動車のフロントバンパシステム用のブロー成形エネルギー吸収体は、衝突時に圧壊するように適合した圧壊性前方突出部分と、車両に取付るための後方部分とを有する一体成形構造体である。
2006519730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衝突で生じる力を吸収するため車両への取付に適合したエネルギー吸収体であって、後方に面した支持部分と、衝突時に圧壊するように適合した圧壊性前方突出部分とを有するブロー成形単一構造体を備えるエネルギー吸収体。
【請求項２】
当該エネルギー吸収体が細長い形状を有し、車両の全幅方向に延在するように車両の前端に装着するのに適合している、請求項１記載の衝突で生じる力を吸収するため車両への取付に適合したエネルギー吸収体。
【請求項３】
当該エネルギー吸収体が歩行者の脚部の保護に適合しており、高効率圧壊モードを有する、請求項２記載の衝突で生じる力を吸収するため車両への取付に適合したエネルギー吸収体。
【請求項４】
歩行者の脚部への衝撃力を低減するのに適合している、請求項２記載の衝突で生じる力を吸収するため車両への取付に適合したエネルギー吸収体。
【請求項５】
当該エネルギー吸収体が、５ｍｐｈ以下の低速での車両衝突時のエネルギー吸収に適合している、請求項２記載の衝突で生じる力を吸収するため車両への取付に適合したエネルギー吸収体
【請求項６】
当該エネルギー吸収体が、ブロー成形材料の単一一体ユニットから実質的になる、請求項２記載の衝突で生じる力を吸収するため車両への取付に適合したエネルギー吸収体。
【請求項７】
前方突出部分が複数の前方突出圧壊性部材を備える、請求項６記載の衝突で生じる力を吸収するため車両への取付に適合したエネルギー吸収体
【請求項８】
当該エネルギー吸収体が、圧壊性ローブの支持部分を含み、支持部分がバンパビームへの取付に適合している、請求項７記載の衝突で生じる力を吸収するため車両への取付に適合したエネルギー吸収体。
【請求項９】
前記複数の圧壊性部材が、支持部分から前方に延在し、各圧壊性部材が前方に面した前壁を有し、前壁同士が少なくとも一対の隣接するローブで相互に連結している、請求項８記載の衝突で生じる力を吸収するため車両への取付に適合したエネルギー吸収体。
【請求項１０】
前記複数の圧壊手段が、支持部分の前部全域に取り付けられる、請求項９記載の衝突で生じる力を吸収するため車両への取付に適合したエネルギー吸収体。
【請求項１１】
前記複数の圧壊性部材が、前方に突出し支持部分全域に間隔を置いて配置される、請求項１０記載の衝突で生じる力を吸収するため車両への取付に適合したエネルギー吸収体。
【請求項１２】
当該エネルギー吸収体が熱可塑性樹脂を含んでなる、請求項１３記載の衝突で生じる力を吸収するため車両への取付に適合したエネルギー吸収体。
【請求項１３】
前記熱可塑性ポリマーがポリオレフィン、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート又はこれらの混合物を含む、請求項１２記載の衝突で生じる力を吸収するため車両への取付に適合したエネルギー吸収体。
【請求項１４】
前記ポリエステルがポリアルキレンテレフタレート、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリアミド又はこれらの混合物である、請求項１３記載の衝突で生じる力を吸収するため車両への取付に適合したエネルギー吸収体。
【請求項１５】
前記ポリエステルがポリブチレンテレフタレートであり、ポリカーボネートは芳香族ポリカーボネートである、請求項１４記載の衝突で生じる力を吸収するため車両への取付に適合したエネルギー吸収体。
【請求項１６】
当該エネルギー吸収体がフェーシアと強化バンパビームの間に挿入され、車両バンパが自動車の前部に取付可能であり、フェーシアが車両に取り付けられたときに、フェーシア以外いずれの部品も見えないようにエネルギー吸収体及び補強ビームをカバーする、請求項１０記載の衝突で生じる力を吸収するため車両への取付に適合したエネルギー吸収体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、自動車バンパに歩行者保護機能を与えるのに適合したバンパシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
日本及び欧州諸国では、歩行者の脚部を衝突から保護するのに役立つ自動車バンパシステム用のエネルギー吸収設計が法律によって求められる可能性がある。
【０００３】
現行のバンパ衝突システムでは幾つかの別個の部品が用いられており、これらが集成される。一般にこれら部品は、米国ＦＭＶＳＳ及び欧州ＥＣＥ４２衝突基準を達成するために剛性補強ビームで裏当て支持した軟らかいエネルギー吸収体を備える。エネルギー吸収体の構成部品は、鋼又はアルミニウム製の剛性支持補強ビームに隣接した熱可塑性樹脂又はポリプロピレンフォームとすることができる。ビームは通例車両レールに取り付けられ、エネルギー吸収体がビームに取り付けられる。美的フェーシア（表皮）は、エネルギー吸収体又はビームのいずれに取り付けてもよい。通例、フェーシアは補強ビームとエネルギー吸収体の両方を実質的にカバーする。典型的な部品は、米国ＦＭＶＳＳ及び欧州ＥＣＥ４２衝突機能を達成するよう剛性補強ビームで裏当て支持した軟らかいエネルギー吸収体である。バンパアセンブリは、車両レールへの取付に適合した補強ビーム、エネルギー吸収体、及び補強ビームとエネルギー吸収体を実質的に包み込むようにエネルギー吸収体又は車両レールに取付可能なフェーシアを備える。
【特許文献１】米国特許第４７６２３５２号明細書
【特許文献２】米国特許第４９４１７０１号明細書
【特許文献３】米国特許第４５３３１６６号明細書
【特許文献４】米国特許第４４２７３６０号明細書
【特許文献５】米国特許第４６５２０３２号明細書
【特許文献６】米国特許第５２７１６５０号明細書
【特許文献７】米国特許第６０８２７９２号明細書
【特許文献８】米国特許第６４０６０８１号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態では、ブロー成形エネルギー吸収体は薄肉の圧壊性部材を含んでおり、これらの圧壊性部材は、自動車前端との衝突時に歩行者の脚部が保護される領域のような比較的低レベルのエネルギーを吸収するのに適合している。一実施形態では、細長い衝突エネルギー吸収体は、衝突エネルギー吸収体の長手方向に延在する前方突出圧壊性部分を有するブロー成形熱可塑性材料を含む。後方部分は、前方の圧壊性部分を支持する。一実施形態では、この前方突出部分は、衝撃力を吸収するため前方突出部分の少なくとも部分的な崩壊を開始させる薄肉部分を含む。ビームに近接した支持部分は、ビーム１９とエネルギー吸収体１３の接続部に安定性を与える厚壁を有していてもよい。ビームは通常、車両フレームに直接接続した前方突出レールに取り付けられる。
【０００５】
従来の車両バンパ及びバンパエネルギー吸収体は、低速（約５マイル毎時（ｍｐｈ））の車両対車両又は車両対固体構造体の衝突時に車両構造体を保護するように設計されてきた。少なくとも欧州及び日本では、自動車前端との衝突時にあるレベルの歩行者保護が求められる新しい法規が導入されている。かかる事故発生時の衝撃のエネルギーレベルは、従来の５ｍｐｈ車両バンパ衝撃よりもはるかに低い。従って、５ｍｐｈ車両バンパ衝突用に設計されたシステムでは、剛性が高すぎて歩行者の傷害を十分に軽減することができない。
【０００６】
本エネルギー吸収体は、低速での歩行者傷害及び特に歩行者の下部及び上部脚部傷害を最小限に抑制又は軽減するのに適している。エネルギー吸収体は圧壊性部分をもつようにブロー成形され、圧壊性部分は歩行者との衝突時に迅速に変形して衝撃力をエネルギー吸収体に伝達して歩行者を保護することができる。ブロー成形は、圧壊性部分用の薄肉成形が可能である。エネルギー吸収体バンパシステムは、フェーシア、ブロー成形エネルギー吸収体及び強化バンパビームを備えていてもよい。エネルギー吸収体の設計及びブロー成形プロセスは、低速（５ｍｐｈ）での車両衝突又は車両対車両固体構造体衝突時に車両構造体を保護するのに適した薄肉構造体を製造することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図５に示す通り、エネルギー吸収体１３は、強化バンパビーム１９及びフェーシア１２と共に自動車用エネルギー吸収バンパシステムを形成する。エネルギー吸収体１３は、肉厚に応じて、自動車のフロントバンパとの衝突時に歩行者の保護に適合させることができる。同様に、車両対車両又は車両対固体構造体の衝突時に車両の損傷を保護することも考慮される。エネルギー吸収体１３は前方突出圧壊性部分１５を備えており、これはフランジ２１を有する支持部分２３からの中空突起の形態の中空主要圧壊部材１７が組み込まれている。圧壊性部材１７は、衝突時に歩行者の下部脚部及び／又は上部脚部の保護に適合させることができる。圧壊性部材１７は、望ましくは衝突時に変形してエネルギーを吸収する。歩行者との衝突時、圧壊性部分１７のエネルギー吸収効率は望ましくは衝突時に歩行者の脚部に伝達される力を低減する。車両対車両又は車両対構造体の衝突時には、圧壊性部分１７のエネルギー吸収効率は、車両構造体中に伝達される力を低減する。エネルギー吸収体の衝突応答は、圧壊性幾何形状、ドラフト角度、圧壊性部材の間隔並びに圧壊性部材の高さ、幅及び長さの変更によるエネルギー吸収体の設計を通して、特定の車両で調整することができる。圧壊性部材１７は、特定の衝突エネルギーレベルに対するエネルギー吸収体の衝突応答を調整するために変更し得る。二次的圧壊手段が一般にエネルギー吸収体の裏側に配置される。
【０００８】
二次的圧壊手段は、各図面の説明において十分に説明され、各図面に示されている。
【０００９】
エネルギー吸収体１３は熱可塑性樹脂からブロー成形される。典型的な熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、ポリカーボネート、コポリエステルカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリウレタン、ポリエチレン（高密度及び低密度）、ポリプロピレン、熱可塑性エラストマーなど、これらと他のポリマーとのブレンド、例えばポリカーボネート／ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル／耐衝撃性ポリスチレン、ポリカーボネート／アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンなど、さらには上述のポリマーのブレンドが挙げられる。一般に、好ましい熱可塑性樹脂は、ＸＥＮＯＹ（登録商標）樹脂という商品名でＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社から市販のポリカーボネート／ポリブチレンテレフタレートの組合せである。好ましくはないが、本明細書で用いる熱可塑性材料を充填材と共に用いてもよい。
【００１０】
ブロー成形プロセスは肉厚の変更が可能であり、これは望ましい特徴である。一般に、ブロー成形は、射出成形のような他の成形技術で通例得られる肉厚よりも薄くすることができる。ブロー成形は、中空熱可塑性成型物の製造に広く用いられているプロセスである。このプロセスは、押出ブロー成形と射出ブロー成形の２つの範疇に分類される。これらのプロセスは一般に、プラスチック容器の製造に用いられている。押出ブロー成形では、プラスチック材料のパリソン又はチューブを押出機から落下又は垂らす。金型をパリソンの周囲で閉じ、空気その他のガスを吹き込んでパリソンをキャビティ壁に対して膨張させる。射出ブロー成形では、最初に樹脂をプリフォームに射出成形し、次いでプリフォームをブロー金型に移して膨張させる。エネルギー吸収体１３全体は同じ熱可塑性材料から一回の成形作業で賦形されるので、望ましいことにリサイクルできる。
【００１１】
図に示す設計幾何形状では、特に限定されないが、特定の肉厚が導入されるが、その肉厚は約０．２５ｍｍ〜約１０ｍｍの範囲とすることができ、周囲波形の幅及び深さ、コーン、コーンドラフト角度、コーン間隔、クラッシュカン、及びエネルギー吸収体の高さ、幅及び長さを有していてもよい。肉厚の薄い圧壊性部分１５は約０．２５ｍｍ〜約４ｍｍ、さらに好ましくは約０．５ｍｍ〜約３ｍｍの肉厚を有する。肉厚の厚い支持部分２３は約０．５ｍｍ〜約６ｍｍ、さらに好ましくは約１ｍｍ〜約４ｍｍの肉厚を有する。これらは、特定の衝突エネルギーレベルに対するエネルギー吸収体の衝突応答を調整するために変更し得る。
【００１２】
エネルギー吸収体部分１３には前方突出圧壊性部材１７が組み込まれており、これらはローブ、カンその他の幾何形状の形態とすることができ、成形時に所望の機能性を実現する。圧壊性部材１７は、望ましくは衝突時に歩行者の保護に適合している。圧壊性部材１７のエネルギー吸収効率を高めると、望ましくは衝突時に歩行者の下部脚部に伝達される力が低減される。前方突出圧壊性部材１７は、エネルギー吸収体１３の長さ方向に間隔を置いて配置することができる。図３は、エネルギー吸収体１３の取付に適合したビーム１９を示す。ビーム１９は通常、それぞれの支持体又はレール（図示せず）に取り付けられ、該支持体又はレールは、車両の前部から外側に延在し、典型的には車両フレームに取り付けられている。
【００１３】
エネルギー吸収体設計には薄肉の圧壊性部材１７が組み込まれており、その肉厚は０．５ｍｍ程度の薄さであってもよい。図に示すようなクラッシュカンなどの圧壊性部材１７で得られるエネルギー吸収体は、衝突時に歩行者に伝達される力を低減する。本発明のエネルギー吸収体の別の設計要素は、裏面の支持部分２３に対する内部コーン端部の連結又は起点である。これらの特徴は、圧壊衝突発生時の安定性を与えるのに役立つ。設計及びブロー成形プロセスは、高いエネルギーの車両対車両又は車両対固体構造体の衝突発生（約５ｍｐｈ）時に車両構造を保護することもできる。
【００１４】
図２に示すように、エネルギー吸収体１３は、背面の形態の後方に面した支持部分２３を有する。フランジ２１は、その表面の周縁部に延在し、エネルギー吸収体１３をビーム１９に取付るのに使用できる。エネルギー吸収体１３をバンパビーム１９に固着するためのボルト（図示せず）などの締結手段を挿入する孔をフランジ２１に備えていてもよい。図２は、それぞれの圧壊性部材１７間が実質的に等間隔を有するエネルギー吸収体１３の実施形態を示す。他の間隔を使用してもよい。圧壊性部材１７の間隔を狭めてその数を増やすことは、耐衝撃性を高めるのに用いられる変更要素である。図１に示すように、各圧壊性部材１７は、支持部分２３に隣接する後方部分と前方に面した前方部分とを含む。前方部分と後方部分の間に介在する壁は、テーパ付形状又はコーン形状を有し、後方部分と前方部分とを接続する。このテーパ付構成は、圧壊性部材１７の崩壊に役立つ。圧壊性部材１７の前方部分は、支持部分２３の裏面に実質的に平行でこれから離間して配置された前壁で終端する。前壁は、エネルギー吸収体１３の長さ方向に延在する。エネルギー吸収体１３の前壁又は表面は、フェーシア１２と接触するように適合し、該フェーシアがエネルギー吸収体１３に向かって移動するときに変形し、物体とバンパシステムとが衝突することによって生じる力を分散させる。
【００１５】
図３は、図２の断面Ａ−Ａ１に沿った図であり、エネルギー吸収体１３のフランジ２１の孔（図示せず）を貫通して強化バンパビーム１９に取り付けられたエネルギー吸収体１３を示す。図２及び図３に示すフランジ２１は、エネルギー吸収体１３の一体部分である。図３に示すように、圧壊性部材１３の上側部分がエネルギー吸収体の長手方向軸線に沿って横断方向に延在するそれぞれの上部壁及び下部壁２４、２６によって圧壊性部材１３の下部分から分離されている実施形態を示す。それぞれの上部壁及び下部壁２４、２６は、隣接する圧壊性部材１７を接続する。図３に示すように、上部壁及び下部壁は、圧壊性部材１３の内側部分間、又はその接続部にチャネル又は通路を形成し、その結果、それぞれの圧壊性部材１３が衝突及び変形に対して共働作用する。１つの圧壊性部材１３に変形を生じさせる力は、望ましくは、この上部及び下部壁２４、２６を介して隣接する圧壊性部材１３に伝達される。
【００１６】
図１を参照すると、エネルギー吸収体１３、支持部分２３、周囲フランジ２１及び開口２５を有する圧壊部材１３の斜視図が示される。開口２５は、エネルギー吸収体１３を貫通して最後まで延在するのではなく、開口２５の端部間に介在する横断方向壁を含む。図５には、フェーシア１２、エネルギー吸収体１３及び強化バンパビーム１９を含む、車両フロントバンパシステムの別個の各構成部品の斜視分解図が示されている。組立時には、エネルギー吸収体１３は、フェーシア１２と強化バンパビーム１９との間に置かれる。フェーシア１２は、組立られた形態（図示せず）においてエネルギー吸収体１３及び強化バンパビーム１９をカバーする。バンパビーム１９にエネルギー吸収体１３を固着するためにボルト及びナットなどの手段を設けてもよい。フェーシア１２は、熱可塑性材料で形成され、好ましくは仕上げ面を有し、更に、従来の車両塗装及び／又は被覆技術を用いる仕上げに好適とすることができる。上述のように、一般に、フェーシア１２は、エネルギー吸収体１３及び強化バンパビーム１９の両方をカバーし、これらが車両に取り付けられたときにフェーシア１２以外はいずれの部品も見えないようにする。フェーシア１２は、バンパビーム１９又は車両の他の部品に取付ることができる。
【００１７】
図２は、それぞれの圧壊部材１３間の間隔を示す。図２は、それぞれの圧壊性部材１３間に実質的に等間隔を有する実施形態を示す。図３及び図５に示すように、各圧壊性部材１３は、中間部分と共に後方ローブ部分及び前方ローブ部分を含む。中間部分は、好ましくはテーパ付形状又はコーン形状にされ、後方ローブ部分と前方ローブ部分とを接続する。図１に示すように、前方ローブ部分は後方ローブ部分よりも小さな断面積を有し、その結果、前方ローブ部分は後方ローブ部分内へ圧壊する傾向がある。前方ローブ部分１７は、ローブ前壁で終端し、これは支持部分２３の後部表面の面に対して実質的に平行で、該面から間隔を置いて配置される。前壁は、エネルギー吸収体１３の長さ方向に延在する。エネルギー吸収体１３の前面は、フェーシア１２と接触するように適合し、フェーシアがエネルギー吸収体１３に対して移動すると変形し、物体とバンパシステムとの衝突によって生じた力を分散させる。
【００１８】
図２は、エネルギー吸収体１３の背面斜視図であり、裏面に開口２５を有する支持部分２３を示す。開口２５は、エネルギー吸収体１３を貫通して最後まで延在するわけではない。端部間に介在する開口２５を閉鎖するように隔壁又は部材が設けられる。フランジ２１は、強化バンパビーム１９にスナップ嵌合又は取付るように構成することができる。
【００１９】
図５は、車両バンパの個々の構成部品、すなわちフェーシア１２、エネルギー吸収体１３及び強化バンパビーム１９からなる図である。図３に示す圧壊性部材１３は、主要圧壊機構及び二次圧壊機構を含む点に留意されたい。図示のように、圧壊性部材１７の主要前方部分は、衝突時に変形する最初の部分であり、この間は後方部分がバンパの一体性を維持する。前方部分が初期衝突時に変形するときには、後方部分はあらゆる残りの衝撃力を吸収し、これによって歩行者及び車両の衝突損傷に更なる保護を付加する。加えて、圧壊性部材１７の表面は、本発明のエネルギー吸収体の製造の再現性を容易にすることにより、エネルギー吸収体をブロー成形するプロセスを更に支援する。
【００２０】
本明細書で開示された本発明の好ましい実施形態は、上述の目的を満足するように十分に意図されていることは明らかであるが、本発明は、添付の、請求項の点でのみ限定される本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、修正、変形、及び変更が可能であることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】断面Ａ−Ａ１及びＢ−Ｂ１を示すエネルギー吸収体の斜視図。
【図２】エネルギー吸収体の背部斜視図。
【図３】図１の断面Ａ−Ａ１に沿った図。
【図４】図１の断面Ｂ−Ｂ１に沿った図。
【図５】フェーシア、エネルギー吸収体及びバンパビームを示す分解組立斜視図。
【符号の説明】
【００２２】
１２  フェーシア
１３  エネルギー吸収体
１５  圧壊性部分
１７  主要圧壊部材
１９  バンパビーム
２１  フランジ
２３  支持部分
２４  上部壁
２５  開口
２６  下部壁
【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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【国際調査報告】
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