(57)【要約】車両用バンパーシステムは、管状ビームと、管状ビーム内に圧入されたエネルギー吸収体とを備える。エネルギー吸収体は、前壁部分と、後壁部分と、水平方向に連続して前壁部分および後壁部分の間全体に延在する平面的な複数の補剛壁部分と、これら平面的な補剛壁部分の間に延在する安定化壁部分とを有する。平面的な補剛壁部分に整合する対のスタブ状突起部が、後壁部分上に形成されており、これらのスタブ状突起部は前壁部分および後壁部分と合わさって、エネルギー吸収体を管状ビームのキャビティ内に強制的に押し込んだとき、突起部が変形して応力を受け、および／または削り取られ、それにより、突起部が管状ビーム内に摩擦嵌合する構造を形成する。
2006516513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部キャビティを形成するための前壁、後壁、上壁および底壁を有し且つ車載位置にあるときに前記キャビティが前記前壁および前記後壁の間に水平方向内部の第１寸法を規定する管状ビームと、
ハニカム形構造を形成する壁部分を有し且つ長手方向に押し出し成形された非発泡高分子エネルギー吸収体であって、前記ハニカム形構造は、前壁部分と、後壁部分と、水平方向に連続して前記前壁部分および前記後壁部分の間全体に延在する平面的な複数の補剛壁部分と、これら平面的な補剛壁部分の間に延在する安定化壁部分とを有し、前記補剛壁部分は前記前壁部分および前記後壁部分の少なくとも一方の上にスタブ状突起部を含み、該スタブ状突起部は前記平面的な補剛壁部分に整合すると共に前記前壁部分および前記後壁部分と合わさって前記第１寸法より大きい第２寸法を規定し、該エネルギー吸収体を前記管状ビームのキャビティ内に強制的に押し込んだときに前記突起部および前記補剛壁部分が前記管状ビームの前記前壁および前記後壁の間で応力を受けて摩擦嵌合する非発泡高分子エネルギー吸収体と
を備えたことを特徴とする車両用バンパーシステム。
【請求項２】
前記スタブ状突起部は、前記管状ビーム内への圧入組み付け中に削られる請求項１に記載のバンパーシステム。
【請求項３】
前記スタブ状突起部は、前記圧入組み付け中に側方に変形する請求項１に記載のバンパーシステム。
【請求項４】
前記スタブ状突起部は、前記エネルギー吸収体に沿って長手方向に延在するリッジである請求項３に記載のバンパーシステム。
【請求項５】
前記エネルギー吸収体は、上壁部分および底壁部分を有し、該上壁部分および該底壁部分の少なくとも一方は、前記上壁および前記底壁の一方に係合して前記エネルギー吸収体を前記管状ビーム内に摩擦保持させる第２スタブ状突起部を有する請求項４に記載のバンパーシステム。
【請求項６】
前記スタブ状突起部は、少なくとも２つの細長いリッジ形突起部を有する請求項１に記載のバンパーシステム。
【請求項７】
前記エネルギー吸収体は、ハニカム形横断面を有する細長い押し出し成形品から成る請求項６に記載のバンパーシステム。
【請求項８】
内部キャビティを形成するための前壁、後壁、上壁および底壁を有し且つ車載位置にあるときに前記キャビティが前記前壁および前記後壁の間に水平方向内部の第１寸法を規定する管状ビームを設けるステップと、
ハニカム形構造を形成する壁部分を有する非発泡高分子エネルギー吸収体であって、前記ハニカム形構造は、前壁部分と、後壁部分と、水平方向に連続して前記前壁部分および前記後壁部分の間全体に延在する平面的な複数の補剛壁部分と、これら平面的な補剛壁部分の間に延在する安定化壁部分とを有し、前記補剛壁部分は前記前壁部分および前記後壁部分の少なくとも一方の上にスタブ状突起部を含み、該スタブ状突起部は前記平面的な補剛壁部分に整合すると共に前記前壁部分および前記後壁部分と合わさって前記第１寸法より大きい第２寸法を規定する非発泡高分子エネルギー吸収体を設けるステップと、
前記エネルギー吸収体を前記管状ビームの前記キャビティ内に強制的に押し込んで前記突起部および前記補剛壁部分に前記管状ビームの前記前壁および前記後壁の間で応力を加えるステップと
を含むことを特徴とする車両用バンパーシステム形成方法。
【請求項９】
前記強制的に押し込むステップは、前記突起部の少なくとも一部分を削り取ることを含む請求項８に記載の車両用バンパーシステム形成方法。
【請求項１０】
前記強制的に押し込むステップは、前記突起部を側方に変形させて前記キャビティ内にはめ込むことを含む請求項８に記載の車両用バンパーシステム形成方法。
【請求項１１】
前記突起部は、前記エネルギー吸収体に沿ってリッジを形成するように長手方向に延在する請求項１０に記載の車両用バンパーシステム形成方法。
【請求項１２】
前記エネルギー吸収体は１対の上側突起部をさらに有し、前記強制的に押し込むステップは、前記上側突起部を前記管状ビームに係合させることを含む請求項１１に記載の車両用バンパーシステム形成方法。
【請求項１３】
前記スタブ状突起部は、少なくとも２つの離間配置された細長い突起部を有する請求項８に記載の車両用バンパーシステム形成方法。
【請求項１４】
前記スタブ状突起部は、前記エネルギー吸収体の連続材料から一体成形されたリッジから成る請求項８に記載の車両用バンパーシステム形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の背景］
本発明は、自動車用バンパーシステムに関し、特に内部エネルギー吸収体を内部に有する管状バンパービームに関する。
【０００２】
車両用の管状バンパービームは、電柱または支柱との前面衝突の際等の「点」源と衝突するとき、ねじれて早期圧壊する可能性がある。より予測可能なエネルギー吸収曲線を与える方法として、また、バンパービームの衝突強度を概ね増大させる方法として、応力を分散させてねじれ傾向を減少させることが望ましい。これを達成するために別の方法もある。たとえば、一部の管状ビームは、その前面の中心に沿って長手方向に溶接された「帽子形」板金補強材を有する。しかし、これはビームの前方に突出して、場所を取ると共に、高分子エネルギー吸収体および／または前部フェイシア（fascia）を車両に取り付けることがより複雑になる。他の方法は、管状ビームの内部キャビティ内に発泡部品を形成することである。しかし、この方法は、高価な材料を使用し、フォームを硬化させるのに時間がかかり、所望されるほど予測可能な結果が得られないであろう。
【０００３】
米国特許第４，８５６，８３３号（発明者Beekman)は、弾性変形可能なエネルギー吸収プラスチック部材（３−１１）を管状ケース（１）内に有するバンパービームを開示している。Beekmanの明細書は、ケース（１）の材料に関して不明である。ケース（１）は台形キャビティを形成し、プラスチック部材（３−１１）はキャビティ内にはめ合い嵌入されて、成形品（４）の側部の中点（７、８）で「ウェブ９」によって互いに連結された「箱形成形品４」を有する（図１およびコラム２，第１１〜２５行を参照）。ウェブ（９）は、衝突線「Ｆ」に整合し、それにより、管状ケース（１）が圧壊するとき、「箱形成形品４」の側部が弓形に曲がって圧壊する（図２を参照）。Beekmanからは、プラスチック部材（３−１１）が管状ケース（１）内にどのようにして保持されるかが明らかでない。コラム２，第２７〜２８行には、エネルギー吸収体の衝突面３とケース１３との間に発泡層１２を付着させることができることが記されている（コラム２，第２７〜２９行を参照）。これにより、プラスチック部材を管状ケース内に保持することができるであろう。しかし、前プレートおよび後プレート（１２および１１）（すなわち、プレート１２が「前プレート」であるようにしてビームを車載位置に置いたとき、力「Ｆ」はバンパービームの前部に衝突する）には、厚さの数倍の長さを有する端部分（すなわち、ウェブ９の外側の部分）が設けられていることにも留意されたい。さらに、端部分は、ケース（１）の上下の傾斜側部に係合する。端部分は長く薄いため、また、それらは傾斜表面に係合するため、それらが応力を受けた場合、容易かつ簡単に下方に曲がるように見えるので、端部分はプラスチック部材（３−１１）を管状ケース（１）内にくさび状に保持することができないであろう。これは、プラスチック部材がその箱形領域の側壁を意図的に圧壊する構造を提供することと一致する。しかし、それは、エネルギー吸収体の１つまたは複数の壁が、水平方向にエネルギー吸収体を貫通して金属管状ビームの前壁から後壁まで完全に延在し、衝突中の管状金属ビームの早期ねじれまたは屈曲を防止するようにした本発明の構造とは一致しない。それはさらに、後述するように、エネルギー吸収体を管状ビームのキャビティ内に圧入し、および／または摩擦嵌合するとき、１つまたは複数の短い突出リッジが削り取られ、および／または曲がる本発明の構造とは一致しない。
【０００４】
したがって、上記利点を有すると共に、上記問題を解決するバンパーシステムが望ましい。
【０００５】
［発明の概要］
本発明の一態様において、車両用バンパーシステムは、管状ビームとエネルギー吸収体とを備える。管状ビームは、内部キャビティを形成するための前壁、後壁、上壁および底壁を有し、車載位置にあるときにキャビティが前壁および後壁間に水平方向の第１内部寸法を規定する。エネルギー吸収体は、ハニカム形構造を形成する壁部分を有し且つ長手方向に押し出し成形された非発泡高分子エネルギー吸収体である。ハニカム形構造は、前壁部分と、後壁部分と、水平方向に連続して前壁部分および後壁部分の間全体に延在する平面的な複数の補剛壁部分と、これら平面的な補剛部分の間に延在する安定化壁部分とを有する。補剛壁部分は、スタブ状突起部を前壁部分および後壁部分の少なくとも一方の上に有しており、該スタブ状突起部は、該平面的な補剛壁部分に整合すると共に前壁部分および後壁部分と合わさって第１寸法より大きい第２寸法を規定する。この構造により、該エネルギー吸収体を管状ビームのキャビティ内に強制的に押し込んだとき、突起部および補剛壁部分が管状ビームの前壁および後壁間で応力を受けて摩擦嵌合する。
【０００６】
本発明の別の態様において、車両用バンパーシステムを形成する方法は、内部キャビティを形成するための前壁、後壁、上壁および底壁を有する管状ビームを設けるステップを含む。車載位置にあるとき、キャビティは前壁および後壁の間に水平方向の第１内部寸法を規定する。本方法はさらに、ハニカム形構造を形成する壁部分を有する非発泡高分子エネルギー吸収体を設けることを含む。ハニカム形構造は、前壁部分と、後壁部分と、水平方向に連続して前壁部分および後壁部分の間全体に延在する平面的な複数の補剛壁部分と、これら平面的な補剛部分の間に延在する安定化壁部分とを有する。補剛壁部分は、スタブ状突起部を前壁部分および後壁部分の少なくとも一方の上に有しており、該スタブ状突起部は、該平面的な補剛壁部分に整合すると共に前壁部分および後壁部分と合わさって第１寸法より大きい第２寸法を規定する。本方法はさらにまた、エネルギー吸収体を管状ビームのキャビティ内に強制的に押し込んで突起部および補剛壁部分に管状ビームの前壁および後壁の間で応力を加えることを含む。
【０００７】
本発明の別の態様において、車両用バンパーシステムを形成する方法は、前壁および後壁を有して内部キャビティを形成する管状ビームを設けるステップと、大形の非発泡高分子エネルギー吸収体であって、本体および突起部を有し、突起部は本体と合わさって内部キャビティより大きい少なくとも１つの寸法を規定し、それにより、このエネルギー吸収体をキャビティ内に容易に滑り込ませることができないようにする非発泡高分子エネルギー吸収体を設けるステップとを含む。本方法はさらに、エネルギー吸収体を管状ビームのキャビティ内に押し込むことを含み、この押し込むステップは、エネルギー吸収体を内部キャビティ内へ移動させるとき、突起部の変形および／または突起部の削り取りの少なくとも一方を行うことを含む。
【０００８】
ビームの前面を支持してねじれを防止することに加えて、本発明の目的は、押し出し成形断面が、管状ビームの幾何学的形状（パッケージスペース）内に追加的弾性率（断面二次モーメント）を与えるようにすることである。
【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］
車両用バンパーシステム１０（図１）は、管状ビーム１１と、管状ビーム１１内に圧入されたエネルギー吸収体１２とを備える。特に、エネルギー吸収体１２は、その後壁部分２６上にスタブ状突起部１３（図２）を、またその上壁部分１５上にスタブ状突起部１４を有し、エネルギー吸収体１２を管状ビーム１１内に押し込んだとき、これらの突起部が変形され、および／または削り取られる。さらに、エネルギー吸収体１２は、エネルギー吸収体１２の前部から後部まで連続的に延在する水平方向補剛壁部分１５〜１９を有し、それにより、前面衝突（矢印２０を参照）からの応力がバンパーシステム１０を通して伝達されて、バンパーシステム１０のねじれによる早期破損の可能性が低減するように構成されている。
【００１１】
管状ビーム１１は、前壁、後壁、上壁および底壁２１〜２４を有し、これらは丸み付きコーナー２５’によって連結されている。エネルギー吸収体１２は、前壁部分および後壁部分２５、２６を有し、これらは上壁部分および底壁部分１５および１９と合わさって、ビーム１１の壁２１〜２４に似ているが、ビーム１１のキャビティ内にぴったりはまることができる断面を有する管形状を形成する。補剛壁部分１５〜１９は、水平方向に連続して前壁部分２５および後壁部分２６間全体に延在する。さまざまな壁部分１５〜１９の間に、安定化壁部分２７〜３２が垂直に延在している。図示のように、安定化壁部分２７〜３２の少なくとも幾つかが垂直方向にずれた位置にあり、そのため、ビーム１１が永久的な変形、屈曲および圧壊を実際に始めるとき、壁部分１５〜１９の圧壊が予測しやすく且つ均一である。
【００１２】
後壁部分２６上の２つのスタブ状突起部１３は、水平補剛壁部分１６および１８に整合している。この構造により、いずれの衝突力２０も、ビーム１１の前壁２１から壁部分１５〜１９を通ってビーム１１の後壁２４に伝達される。エネルギー吸収体１２がビーム１１内に圧入状態にあるため、衝突力は直ちに伝達され、エネルギー吸収体１２が衝突応力を分散させるという目的で作用し始める前に高応力点でねじれまたは鋭角な屈曲が開始することはあり得ない。注目すべきことに、１対の突起部１４が上壁１５に形成されて、上方向に延出している。突起部１４は、形状および大きさが突起部１３と同様であるが、それらは、安定化壁部分２７、２８からずれた位置にある。
【００１３】
スタブ状突起部１３は、最適には（成形時に）それらの高さの約２倍か、それよりわずかに短いと考えられるが、もっと長い、あるいはもっと短い構造も本発明の概念に入ると考えられる。突起部１３は、壁部分１５〜１９および２５〜３２と同様に、エネルギー吸収体１２の一部として延在しており、それにより、エネルギー吸収体１２を押し出し成形処理によって製造することができる。
【００１４】
バンパーシステム１０を車両上に支持するために、マウント３９（図１）が後壁２２に溶接される。フェイシア（具体的に図示せず）によりバンパーアセンブリが覆われる。
【００１５】
組み付けのときに、エネルギー吸収体１２がビーム１１のキャビティ内へ長手方向に押し込まれる。押し込み挿入する際に、突起部１３（および１４）が削り取られて、その厚さと同じ高さを有するスタブが残る（図２）。あるいは、突起部（図３の突起部１３’を参照）は、組み付け工程中に変形して曲がり、それにより、突起部１３’の先端１３''が弾性変形して管状ビーム１１の壁に係合するように構成することができると考えられる。いずれの場合も、突起部１３（および１３’）は、組み付け中に圧縮されて応力を受けるように構成され、それにより、突起部は、エネルギー吸収体１２を管状ビーム１１内に摩擦圧入状態で保持すると共に、前壁２１および後壁２２に当接して緊張し、それにより、遊嵌式の内部エネルギー吸収体よりはるかに良好に応力を分散させる。
【００１６】
車両用のバンパーシステムを形成する方法は、内部キャビティを形成するための前壁、後壁、上壁および底壁を有する管状ビームを設けるステップを含んでいる。キャビティは、車載位置にあるとき、前壁および後壁の間に水平方向の内部の第１寸法を規定する。本方法は、ハニカム形構造を形成する壁部分を有する非発泡高分子エネルギー吸収体を設けることをさらに含んでいる。ハニカム形構造は、前壁部分と、後壁部分と、水平方向に連続して前壁部分および後壁部分の間全体に延在する平面的な複数の補剛壁部分と、これら平面的な補剛壁部分の間にずれた配置で延在する安定化壁部分とを有する。補剛壁部分は、前壁部分および後壁部分の少なくとも一方の上に対のスタブ状突起部を有し、これらのスタブ状突起部は、平面的な補剛壁部分に整合した位置にあると共に、前壁部分および後壁部分と合わさって、第１寸法より大きい第２寸法を規定する。本方法はさらに、エネルギー吸収体を管状ビームのキャビティ内に強制的に押し込むことを含み、この強制的に押し込むことは、管状ビームの前壁および後壁の間で突起部および補剛壁部分に応力を加えることを含んでいる。強制的に押し込むステップは、突起部の変形および／または突起部の削り取りを行ってエネルギー吸収体を管状ビーム内に緊密圧入状態にすることを含む。
【００１７】
より広い態様において、本方法は、前壁および後壁を有して内部キャビティを形成する管状ビームを設けるステップと、大形の非発泡高分子エネルギー吸収体を設けるステップとを含む。エネルギー吸収体は、本体および突起部を有し、突起部は本体と合わさって、内部キャビティより大きい少なくとも１つの寸法を規定し、それにより、エネルギー吸収体をキャビティ内に容易に滑り込ませることができないようにしている。本方法はさらに、エネルギー吸収体を管状ビームのキャビティ内に押し込むことを含み、この押し込むステップは、エネルギー吸収体を内部キャビティ内へ移動させるとき、突起部の変形および／または突起部の削り取りの少なくとも一方を行うことを含む。
【００１８】
図示のバンパーシステム１０において、射出成形された第２エネルギー吸収体４０（図１および図２）が、バンパービーム１１の前面に取り付けられる。エネルギー吸収体４０は、連続した上壁４１および底壁４２を有しており、後方向に延びたフランジ４３’および４４’に突起部またはフック４５’が設けられて、ビーム１１の上壁および底壁２３および２４内の対応の開口に係合し、それにより、エネルギー吸収体４０をビーム１１上に一時的に保持するようになっている。内部壁４３〜４６が、前壁４８内の開口４７の位置に箱形の断面を形成する。後壁４９は、開口４７の形の壁部分４９’を有し、前壁４８に似た形状の開口をさらに有し、それにより、プルおよびスライドを使用することなく、またブラインド表面を形成するための他の可動金型部品を必要としないで、エネルギー吸収体４０を射出成形金型によって形成することができる。
【００１９】
バンパーシステム５０（図４および図５）は、上記バンパーシステム１０の変形例である。バンパーシステム５０において、鋼製管状ビーム５１がキャビティを形成し、このキャビティは、押し出しプラスチック内部エネルギー吸収体５２をぴったり組み合わせることができるように受容する。内部エネルギー吸収体５２は、ビーム５１内に密接状態にはまり、それにより、「支柱」形の中央部の衝突（center impact）を受けたとき、ねじれおよび屈曲によるビーム５１の早期破損を防止するのを助長する。後述する理由のため、バンパーシステム５０（すなわち、ビーム５１および内部エネルギー吸収体５２を含む）の衝突強度が、ビーム５１単独（すなわち、内部エネルギー吸収体５２がない場合）の衝突強度より少なくとも約１０％またはそれ以上に増加すると考えられる。
【００２０】
エネルギー吸収体５２は、前垂直壁５３、上水平壁５４、後垂直壁５５および底水平壁５６によって形成された外周を有する。壁５３〜５６からそれぞれ前突起部、上突起部、後突起部および底突起部８２および８３が延出している。垂直中央壁が、壁部分６２〜６４によって形成されている。上側中間水平壁が、整合した壁部分６５、６６によって形成され、底側中間水平壁が、整合した壁部分６７、６８によって形成されている。図示の前壁５３は、前向きのＵ字形屈曲部６９を有し、後壁５５は、より浅いＵ字形内向き屈曲部７０を有する。本発明のバンパーシステムを実現するために屈曲部６９および７０は必要ないが、本発明の概念が矩形のビーム構造体だけに限定されないことを説明するために示されている。図示のように、壁５３〜５６および壁部分６２〜６８は、ほぼ等しい厚さを有するが、バンパーシステム５０の強度を最適化するために、特定の壁をより厚く、またはより薄く形成することもできることに留意されたい。また、エネルギー吸収体５２を形成するために、異なった材料を使用することができる。
【００２１】
管状ビーム５１は、鋼板材から管形状にロール成形されて、それからその縁部を互いに溶接し、それによって、永久的な管形状を形成することができる。所望に応じて、管形状を押し伸ばして長手方向に湾曲させ、それにより、車両の前部の空力形状に一致させることができる。管状ビーム５１は、前垂直壁７３、上水平壁７４、後垂直壁７５および底水平壁７６を有する。前壁７３に前向きのＵ字形屈曲部７９が形成され、後壁７５により浅い前向きのＵ字形屈曲部８０が形成されている。屈曲部６９および７０を省略する場合には、屈曲部７９および８０も省略される。
【００２２】
前壁５３および後壁５５の前面および後面の外側表面の、壁部分６５、６６および６７、６８にほぼ整合する位置に、幾つかの突起部８２が形成されている。また、前壁５３および後壁５５の前面および後面の外側表面の、上壁５４および底壁５６にほぼ水平方向に整合する位置に、幾つかの突起部８２が形成されているが、壁５３〜５６を連結する丸み付きコーナーを避けるために、これらの突起部８２は垂直方向においてわずかに内側に位置している。上壁５４および底壁５６の外表面の、垂直内部壁部分６２〜６４に整合した位置から、突起部８３が上方向および下方向に延出している。図示の突起部８２および８３は、壁５２〜５５および壁部分の厚さの約２０％〜３０％の厚さを有する。
【００２３】
鋼製ビーム５１の前壁７３および後壁７５の内側表面は寸法Ｄ１を規定する。プラスチックエネルギー吸収体５２の前壁５３および後壁５５の外表面は、寸法Ｄ１より小さいがそれに近い寸法Ｄ２を規定する。前突起部および後突起部８２の外端部は、Ｄ１より大きい寸法Ｄ３を規定する。したがって、エネルギー吸収体５２を鋼製ビーム５１のキャビティ内に圧入すると、突起部８２が圧入状態（図３を参照）を生じ、および／または突起部８２がわずかに削り取られる（図４を参照）。同様に、鋼製ビーム５１の上壁７４および底壁７６の内側表面は寸法Ｄ４を規定する。プラスチックエネルギー吸収体５２の上壁５４および底壁５６の外表面は、寸法Ｄ４より小さいがそれに近い寸法Ｄ５を規定する。上突起部および底突起部８３の外端部は、Ｄ４より大きい寸法Ｄ６を規定する。したがって、エネルギー吸収体５２を鋼製ビーム５１のキャビティ内に圧入すると、突起部８３が圧入状態を生じ、および／または突起部８３がわずかに削り取られる。屈曲部６９、７０が屈曲部７９、８０内にぴったり組み合わされてはまり、それにより、エネルギー吸収体５２がビーム５１内にぴったり組み合わされてはまることに留意されたい。
【００２４】
エネルギー吸収体５２をビーム５１内に追加することにより、ビーム５１およびエネルギー吸収体５２用に選択される材料に応じて、また材料および壁の厚さに応じて、ビーム／吸収体の組み合わせの慣性モーメントが、たとえば約１０％、増加することに留意されたい。しかし、さらに、エネルギー吸収体５２がビーム５１の壁を支持し、それにより、電柱に当たる場合などの前面衝突中のねじれおよび早期壊滅的圧壊が防止されるので、内部エネルギー吸収体の存在によってバンパーシステム５０の有効衝突強度が相当に増加する。たとえば、乗用車は、米国連邦自動車安全標準規格（ＦＭＶＳＳ）に基づいて義務付けられた一定のバンパー試験に合格する必要がある。ビーム５１の内部にこの内部エネルギー吸収体５２が存在することにより、電柱などの点衝撃源に衝突したとき、バンパーシステム５０の中心点での水平たわみを１０％以上も減少させることができる。エネルギー吸収、およびビーム５１のねじれおよび早期圧壊を防止する支持の大部分が、水平壁部分６５、６６および６７、６８の整合配置と、エネルギー吸収体５２がビーム５１の壁のねじれおよび早期圧壊を招く初期材料不安定性を阻止することができるようにこれらの壁の端部がビーム５１の前壁７３および後壁７５に近い位置にあるという事実とによって生じることに留意されたい。
【００２５】
さらなる強度が望まれる場合、チャネル９０の形のＵ字形電柱プロテクタをビーム５１の前壁７３に取り付けることができる。チャネル９０は、前壁９１と、上水平壁９２および底水平壁９３と、前壁７３の表面に取り付けるための上向き取り付けフランジ９４および下向き取り付けフランジ９５とを有する。チャネル９０は、ビーム５１の全長に延在するのではなく、電柱衝突からの応力をビーム５１の一部分の幅方向に車両のフレームレールまで分散させるのに必要な範囲だけに延在している。エネルギー吸収体５２は、全体的にビーム５１内にあるので、電柱プロテクタチャネル９０の取り付けを妨害しないことに留意されたい。
【００２６】
ビーム５１内に締まりばめまたは滑りばめされた内部エネルギー吸収体５２のこの構造により、ビーム５１が早期ねじりを生じる傾向が低減されると共に、ビーム５１の慣性モーメントが増加する。圧入された内部エネルギー吸収体を設けた場合の慣性モーメントの増加は、電柱プロテクタからの慣性モーメントの増加より小さいが、それでも、特にスタイリングの利点を考慮するとき、依然として重要である。たとえば、図示の構造において、個々の各部品の個別慣性モーメント（Ｉ）および弾性率（Ｅ）は以下の通りである。
【００２７】
ビーム５１      Ｉｂｍ＝０．３０５×１０６（ｍ４）
Ｅｓｔｌ＝２．１０×１０５（ＭＰａ）
押し出し成形品５２
Ｉｅｓｔ＝０．８６×１０６（ｍ４）
Ｅｅｘｔ＝６．７００×１０３（ＭＰａ）
ビーム５１および電柱プロテクタ９０
Ｉｂｍ＋ｐｐ＝０．６０３×１０６（ｍ４）
Ｅｂｍ＋ｐｐ＝２．１０×１０５（ＭＰａ）
但し、  Ｐ＝衝撃荷重＝６０ＫＮ
Ｌ＝支持体の内縁部間の距離（たとえば、レールスパン）＝１．２ｍ
Ｗ＝（Ｐ×Ｌ）／（４８×Ｅ×Ｉ）＝荷重時のたわみ距離
Ｗｂｍ＝３３．７ｍｍ＝ビーム単独でのたわみ
Ｗｂｍ＋ｅｘｔ＝３０．９ｍｍ＝内部エネルギー吸収体を備えたビームのたわみ
Ｗｂｍ＋ｐｐ＝１７．１ｍｍ＝電柱プロテクタを備えたビームのたわみ。
【００２８】
押し出し成形プラグ（エネルギー吸収体５２）には２つの機能、すなわち１）ビーム５１の断面の圧壊の防止（すなわち、サーフボード内の発泡コアのような機能）、および２）貫入（Ｗ）を減少させるための断面剛性（ＥＩ）の追加がある。
【００２９】
後述する電柱プロテクタ９０には、プラグ５２と同じ２つの機能があるが、程度が異なり、１）電柱プロテクタ９０によってもたらされる追加断面剛性は、押し出し成形プラグ５２の寄与によるものよりはるかに大きい。しかし、電柱プロテクタ９０が圧潰されると、断面剛性が減少するであろう（押し出し成形プラグ５２は連続的な追加剛性を与えるであろう）。２）電柱プロテクタ９０は、衝撃荷重をビーム５１の面全体に拡散させ、したがって、ビーム５１の面の圧壊傾向を減少させるであろう。しかし、軽量ビーム（薄い開放Ｄ字形断面）、特に高さ対深さの比が高いビームの場合、押し出し成形プラグをビーム５１に組み込む／内部に配置するときよりビーム断面が失われる傾向がさらに強くなるであろう（剛性の急激な減少）。３）電柱プロテクタ９０は、より多くのパッケージスペースを必要とし、ビーム５１のスタイリングを制限する。４）電柱プロテクタ９０は、エネルギー吸収体の潰れ量を制限して、レール荷重を許容できないほど高くする可能性がある。
【００３０】
チャネル９０と同様に、エネルギー吸収体５２は必ずしもビーム５１の全長に延在する必要はなく、戦略的に必要な範囲に延在するだけでよい。所望に応じてエネルギー吸収体５２に増大内部強度を与えるために、また、所望に応じてビーム５１に取り付けられる物品、たとえば、ランプ、バンパーガード、ヒッチなどのための隙間を設けるために、追加壁部分６２〜６８を追加することができる。
【００３１】
本発明の概念から逸脱することなく、上記構造に変形および変更を加えることができることは理解されるであろうし、また、そのような概念は、別段に明記されていない限り、添付の特許請求の範囲に包含されるものとすることも理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明を具現するバンパーシステムの斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図２に示された突起部に似ているが、曲がり部分を有するように変更された突起部を示す破断断面図である。
【図４】本発明を具現する変形例のパンパーシステムの断面図である。
【図５】図４の分解断面図である。
【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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【国際調査報告】
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