(57)【要約】  ボディオンフレーム車両に、フロントバンパの後ろかリヤバンパの後ろのどちらかに実装される、クラッシュチップアセンブリとも呼ばれるエネルギー吸収アセンブリ、したがって、アセンブリは衝突時にエネルギーを吸収する。エネルギー吸収部材は、隣接するセグメントが、１つまたは複数の接合部特徴を有する非線形部分を含み得る溶接接合部と共に互いに固着された多片アセンブリである。非線形部分の特定の配置は、補強リブ、孔、スロットなどのような他の随意の二次特徴とともに、衝突事象中のより望ましいエネルギープロファイルを実現するために使用することができる。【選択図】図１
2016514642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に使用するためのエネルギー吸収アセンブリであって、
車両バンパに連結される第１の軸線方向端部と、
車両フレームに連結される第２の軸線方向端部と、
前記アセンブリの前記第１の軸線方向端部と前記第２の軸線方向端部との間に延び、かつ互いに溶接された複数のセグメントと、
を備え、
前記複数のセグメントは、前記第１の軸線方向端部から延びる第１のセグメントと、前記第１のセグメントから延びる第２のセグメントと、前記第１のセグメントおよび前記第２のセグメントの境界面に配置され、かつ非線形部分を含む溶接接合部と、を含み、
前記非線形部分が、衝突事象中に前記溶接接合部を横切る前記第１のセグメントから前記第２のセグメントへのエネルギーの伝達に影響を与えるように構成される
ことを特徴とするエネルギー吸収アセンブリ。
【請求項２】
前記第１のセグメントの軸線方向長さが前記第２のセグメントの軸線方向長さよりも短い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】
前記第１のセグメントは、前記アセンブリがテーラー溶接ブランクを含むように、前記第２のセグメントより薄いゲージ金属または前記第２のセグメントとは異なるタイプの金属で製作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４】
前記第１のセグメントおよび前記第２のセグメントは、前記溶接接合部が重なっていないレーザ溶接突合せ継手を含むように、前記第１のセグメントおよび前記第２のセグメントの境界面に同じ断面形状およびサイズ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】
前記溶接接合部の前記非線形部分が、前記第１のセグメントか前記第２のセグメントのどちらかの中に軸線方向に延びる少なくとも１つの接合部特徴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】
前記少なくとも１つの接合部特徴が、前記非線形部分に沿って配置された単一の山または単一の谷を含むことを特徴とする請求項５に記載のエネルギー吸収アセンブリ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの接合部特徴が、前記非線形部分に沿って配置された二つの山または二つの谷を含むことを特徴とする請求項５に記載のエネルギー吸収アセンブリ。
【請求項８】
前記少なくとも１つの接合部特徴が、前記非線形部分に沿って配置され、前記アセンブリの側面全体に沿って延びる正弦波に近い波形を互いに形成する複数の山および谷を含むことを特徴とする請求項５に記載のエネルギー吸収アセンブリ。
【請求項９】
前記アセンブリが、前記第１のセグメントか前記第２のセグメントのどちらかに配置された少なくとも１つの二次特徴をさらに備え、
前記少なくとも１つの二次特徴が、衝突事象中に互いに協働しエネルギーの伝達に影響を与えるために、前記アセンブリに沿って前記少なくとも１つの接合部特徴に対して整列される
ことを特徴とする請求項５に記載のエネルギー吸収アセンブリ。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの二次特徴が、前記アセンブリに沿って前記少なくとも１つの接合部特徴に対して軸線方向に整列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】
前記少なくとも１つの二次特徴が、前記第１のセグメントか前記第２のセグメントのどちらかに形成された孔、スロットまたはリブを含む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１２】
前記アセンブリが、前記溶接接合部を横切って前記第１のセグメントから前記第２のセグメントにかけて延びる少なくとも１つの二次特徴をさらに備え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１３】
前記溶接接合部は、前記溶接接合部が前記アセンブリの複数の側面上に形成されるように、前記第１のセグメントおよび前記第２のセグメントの境界面の周りに延び、
前記溶接接合部が、前記アセンブリの第１の側面上の第１の非線形部分と前記アセンブリの第２の側面上の第２の非線形部分とを含む
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１４】
前記複数のセグメントが、前記第１の軸線方向端部から延びる第１のセグメントと、前記第１のセグメントから延びる第２のセグメントと、前記第２のセグメントから延びる第３のセグメントと、前記第１のセグメントおよび前記第２のセグメントの境界面に配置され、第１の非線形部分を含む第１の溶接接合部と、前記第２のセグメントおよび前記第３のセグメントの境界面に配置され、第２の非線形部分を含む第２の溶接接合部と、を含み、
前記第１の非線形部分および前記第２の非線形接合部分が、衝突事象中に互いに協働するために前記アセンブリに沿って整列された接合部特徴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１５】
前記非線形部分が、エネルギープロファイルの山およびエネルギープロファイルの谷を小さくし、それによって前記溶接接合部を横切る前記第１のセグメントから前記第２のセグメントへのエネルギーの伝達を平滑化することにより、衝突事象中にエネルギーの伝達に影響を与えるように構成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１６】
前記アセンブリが、前記アセンブリの軸線方向長さに沿ってより小さい第１の軸線方向端部からより大きい第２の軸線方向端部にかけてテーパ状になっ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１７】
車両に使用するためのエネルギー吸収アセンブリであって、
車両バンパに連結される第１の軸線方向端部と、
車両フレームに連結される第２の軸線方向端部と、
前記アセンブリの前記第１の軸線方向端部と前記第２の軸線方向端部との間に延び、かつ互いに溶接された複数のセグメントであって、第１のセグメントと、第２のセグメントと、前記第１のセグメントおよび前記第２のセグメントの境界面に配置され、かつ少なくとも１つの接合部特徴を含む溶接接合部と、を含む複数のセグメントと、
前記第１のセグメントおよび前記第２のセグメントの一方に形成され、かつ前記少なくとも１つの接合部特徴から軸線方向に分離された少なくとも１つの二次特徴と、
を備え、
前記少なくとも１つの接合部特徴および前記少なくとも１つの二次特徴が、衝突事象中に互いに協働し前記アセンブリによるエネルギーの伝達に影響を与えるために、前記アセンブリに沿って整列される
ことを特徴とするエネルギー吸収アセンブリ。
【請求項１８】
車両のフロントバンパまたはリヤバンパでエネルギーを吸収する方法であって、
前記フロントバンパまたは前記リヤバンパを通じてエネルギー吸収アセンブリの第１の軸線方向端部で外部衝突力を受けるステップと、ここで、前記エネルギー吸収アセンブリが、溶接接合部によって互いに接合された第１のセグメントおよび第２のセグメントを有し、前記溶接接合部が１つまたは複数の接合部特徴を有する非線形部分を含み、
前記外部衝突力のエネルギーの一部を前記バンパに最も近い前記第１のセグメント内に吸収するステップと、
前記外部衝突のエネルギーが前記溶接接合部を横切って前記第１のセグメントから前記第２のセグメントまで伝搬するにつれて、エネルギープロファイルの山およびエネルギープロファイルの谷を小さくするステップと、
前記外部衝突力のエネルギーの一部を前記第２のセグメント内に吸収するステップと、
を含み、
前記エネルギープロファイルの山およびエネルギープロファイルの谷を小さくするステップにおいて、前記エネルギープロファイルの山および谷を小さくすることが前記非線形部分によって少なくとも部分的に引き起こされる
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の参照）
本出願は、２０１３年３月２０日に出願された米国仮特許出願第６１／８０３，７４６号明細書の恩典を主張するものであり、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、一般に車両用のエネルギー吸収構成要素に関し、より詳細には、車両バンパと車両フレームとの間に連結されるエネルギー吸収構成要素に関する。
【背景技術】
【０００３】
クラッシュレール、クラッシュチップ、クラッシュボックスなどの様々なタイプのエネルギー吸収構成要素が使用されており、車両衝突時にエネルギーを吸収するように設計されている。より具体的には、エネルギー吸収構成要素は、衝突時に関連するエネルギーまたは力の一部が車両キャビンに伝達されるのではなく構成要素によって吸収されるように、フロント車両バンパおよびリヤ車両バンパに装着されている。
【０００４】
衝突時に吸収されるエネルギーの総量は、かかる構成要素の設計に対する１つの考慮すべき事項であり、エネルギープロファイルの山と谷を最小限に抑え、それによって衝突に関連するエネルギープロファイルを滑らかにすることはもう１つの考慮すべき事項である。
【発明の概要】
【０００５】
一態様によれば、車両に使用するためのエネルギー吸収アセンブリが提供される。エネルギー吸収アセンブリは、車両バンパに連結される第１の軸線方向端部と、車両フレームに連結される第２の軸線方向端部と、アセンブリの第１の軸線方向端部と第２の軸線方向端部との間に延び、かつ互いに溶接された複数のセグメントと、を有し、前記複数のセグメントが、第１の軸線方向端部から延びる第１のセグメントと、第１のセグメントから延びる第２のセグメントと、第１のセグメントおよび第２のセグメントの境界面に配置され、かつ非線形部分を含む溶接接合部とを含む。非線形部分は、衝突事象中に溶接接合部を横切る第１のセグメントから第２のセグメントへのエネルギーの伝達に影響を与えるように構成される。
【０００６】
別の態様によれば、車両に使用するためのエネルギー吸収アセンブリが提供される。エネルギー吸収アセンブリは、車両バンパに連結される第１の軸線方向端部と、車両フレームに連結される第２の軸線方向端部と、アセンブリの第１の軸線方向端部と第２の軸線方向端部との間に延び、かつ互いに溶接された複数のセグメントであって、第１のセグメントと、第２のセグメントと、第１のセグメントおよび第２のセグメントの境界面に配置され、かつ少なくとも１つの接合部特徴を含む溶接接合部とを含む複数のセグメントと、第１のセグメントおよび第２のセグメントの一方に形成され、かつ少なくとも１つの接合部特徴から軸線方向に分離された少なくとも１つの二次特徴と、を備える。少なくとも１つの接合部特徴および少なくとも１つの二次特徴は、衝突事象中に互いに協働し、アセンブリによるエネルギーの伝達に影響を与えるために、アセンブリに沿って整列される。
【０００７】
別の態様によれば、車両のフロントバンパまたはリヤバンパでエネルギーを吸収する方法が提供される。この方法は、フロントバンパまたはリヤバンパを通じてエネルギー吸収アセンブリの第１の軸線方向端部で外部衝突力を受けるステップであって、エネルギー吸収アセンブリが、溶接接合部によって互いに接合された第１のセグメントおよび第２のセグメントを有し、溶接接合部が１つまたは複数の接合部特徴を有する非線形部分を含む、ステップと、外部衝突力のエネルギーの一部をバンパに最も近い第１のセグメント内に吸収するステップと、外部衝突のエネルギーが溶接接合部を横切って第１のセグメントから第２のセグメントまで伝搬するにつれて、エネルギープロファイルの山およびエネルギープロファイルの谷を小さくするステップであって、エネルギープロファイルの山および谷を小さくすることが非線形部分によって少なくとも部分的に引き起こされる、ステップと、外部衝突力のエネルギーの一部を第２のセグメント内に吸収するステップと、を含んでいてもよい。
【０００８】
好ましい例示的な諸実施形態について添付図面に関連して以下に説明するが、添付図面において類似の参照番号は類似の要素を表す。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車両前端部の一部の斜視図であり、一対の例示的なエネルギー吸収アセンブリが車両フロントバンパと車両フレームとの間に連結または実装されている。
【図２】エネルギー吸収アセンブリの１つの例示的な実施形態の斜視図である。
【図３】エネルギー吸収アセンブリの別の例示的な実施形態の斜視図である。
【図４】エネルギー吸収アセンブリの別の例示的な実施形態の斜視図である。
【図５】エネルギー吸収アセンブリの別の例示的な実施形態の斜視図である。
【図６】エネルギー吸収アセンブリの別の例示的な実施形態の斜視図である。
【図７】従来または基準線のエネルギー吸収アセンブリの斜視図である。
【図８】図２〜図６からのエネルギー吸収アセンブリを含む、複数の異なるエネルギー吸収アセンブリの衝突に関連した性能プロファイルに関する試験データを示す１つのグラフである。
【図９】図２〜図６からのエネルギー吸収アセンブリを含む、複数の異なるエネルギー吸収アセンブリの衝突に関連した性能プロファイルに関する試験データを示すもう１つのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ボディオンフレーム車両に、フロントバンパの後ろかリヤバンパの後ろのどちらかに装着または実装され得る、エネルギー吸収アセンブリまたは部材１０（クラッシュチップアセンブリとも呼ばれる）が開示され、したがって、アセンブリは衝突時にエネルギーを吸収する。図１を参照すると、フロントバンパ１４と車両フレームの一部との間に設置された１対のエネルギー吸収アセンブリ１０を支持する車両前端部１２が示されている。エネルギー吸収アセンブリ１０は、車両のフロントバンパおよび／またはリヤバンパを含む様々な状況または用途に使用され得るが、本明細書に記載されている例に限定されないことが認識されるべきである。
【００１１】
エネルギー吸収アセンブリ１０は、衝突事象中にエネルギーを吸収し、車両乗員への負傷を最小限に抑えるために、エネルギー吸収アセンブリ１０の縦軸線に沿ってつぶれるまたは変形するように設計され得る。エネルギー吸収アセンブリ１０は、衝撃時のアセンブリ内でのエネルギーの吸収および／または伝達に対して影響を与えるまたは巧みに扱う多片アセンブリであり、一般に、第１のセグメント２０、第２のセグメント２２、および第３のセグメント２４を有する本体１８を含む。この特定の実施形態によれば、エネルギー吸収アセンブリ１０は、エネルギー吸収アセンブリ１０の縦軸線に沿って第１の軸線方向端部３０から第２の軸線方向端部３２にかけてほぼ均一の断面形状およびサイズ（例えば、長方形）を有する。２〜３の可能性を挙げると、エネルギー吸収アセンブリ１０の異なるセグメントは異なる軸線方向長さを有していてもよく、同セグメントは異なるゲージ金属で製作されてもよく、かつ／または、同セグメントは異なる強度および他の特性を有する異なるタイプの金属で製作されてもよい。この多片配置により、カスタマイズドアセンブリまたはテーラードアセンブリが可能となり、その場合、各セグメントの特性を別個に選定することができる。以下の記述において「軸線方向の」または「軸線方向に」の言及があれば、エネルギー吸収アセンブリ１０の縦軸線または中心軸線を指すものとする。
【００１２】
図２に示されている例示的な配置によれば、第１のセグメント２０は車両バンパの最も近くに配置され、したがって、衝突の関連する力またはエネルギーを受ける多片アセンブリ１０の複数のセグメントのうちの最初のセグメントである。一例では、第１のセグメント２０は近位端２０ａから遠位端２０ｂまで延び、比較的薄い金属（例えば、厚さ約１．７５ｍｍ〜２．０ｍｍのある種の高強度鋼または超高強度鋼）から製作されており、最初に座屈し、したがって衝突事象の初期力または衝撃の一部を吸収するように設計される。第１のセグメント２０は取付けフランジ４０を含んでいてもよく、または取付けフランジ４０に連結されていてもよく、取付けフランジ４０はアセンブリ１０の第１の軸線方向端部３０に配置され、車両バンパ１４に確実に取り付けるために設計される。
【００１３】
第２のセグメント２２は、第１のセグメント２０に連結され、かつ第１のセグメント２０から延び、近位端２２ａおよび遠位端２２ｂを含む。近位端２２ａは第１の溶接接合部４２で遠位端２０ｂに連結され、第１の溶接接合部４２は、アセンブリの幅にわたって横方向または半径方向に延びていて、２つのセグメント２０、２２を互いに接合するレーザまたは他のタイプの溶接シームでよい。この特定の実施形態では、第２のセグメント２２は、第１のセグメント２０の金属よりいくらか厚い金属（例えば、厚さ約２．０ｍｍ〜２．２５ｍｍの高強度鋼または超高強度鋼）から製作することができ、第２のセグメントは、軸線方向長さが第１のセグメントよりいくらか長い。衝突事象中、エネルギーがアセンブリ１０の各セグメントに吸収され、エネルギーがセグメント相互間に配置された溶接接合部を横切って円滑に伝達または伝搬することが一般に望ましい。例えば、衝突事象からのエネルギーは第１のセグメント２０の軸線方向長さに沿って吸収され、かつ伝達されているので、エネルギーは、第１の接合部４２を横切って第２のセグメント２２の中にできるだけ円滑に伝達することが好ましい。このことは、以下でより詳細に説明するように、エネルギープロファイルに見られる力または衝撃関連のスパイク（ｓｐｉｋｅｓ）および過渡現象（ｔｒａｎｓｉｅｎｔｓ）を低減するのに役立つ場合がある。「衝突事象（ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  ｅｖｅｎｔ）」という語句は、アセンブリ１０の少なくとも１つまたは複数のセグメントを少なくとも部分的につぶすのに十分な力を車両に加える任意の事象を含んでいてもよい。図１は、第２のセグメント２２がブラケット４４を受容するように設計され得る例を示し、その場合、ブラケット４４は、図示のように他の部材または装置に装着することができる。これは任意の特徴である。
【００１４】
第３のセグメント２４は、第２のセグメント２２に連結され第２のセグメント２２から延び、近位端２４ａを含む。近位端２４ａは、同じように第２の溶接接合部４６で第２のセグメント２２の遠位端２２ｂに連結され、やはりレーザまたは他のタイプの溶接シームとすることができる。一例によれば、第３のセグメント２４は、第１のセグメント２０および第２のセグメント２２の金属材料よりもいくらか厚い金属材料（例えば、厚さ約２．２５ｍｍ〜２．７５ｍｍの高強度鋼または超高強度鋼）で構成され、長さを先のセグメント２０、２２よりもいくらか長くすることができる。加えて、第１のセグメント２０、第２のセグメント２２、および第３のセグメント２４の金属またはその他の材料は個々に選定されてもよく、一定のエネルギー吸収性能を有するために互いに異なることができる。１つの可能性によれば、第１のセグメント２０は、より薄いもしくはより弱い金属から製作され、かつ／または第２のセグメント２２よりも軸線方向長さが短く、第２のセグメント２２は、より薄いもしくはより弱い金属から製作され、かつ／または第３のセグメント２４よりも軸線方向長さが短い。この配置は必要ではないが、エネルギー吸収アセンブリ１０にとって、第１のセグメント２０が最初に座屈し、続いて第２のセグメント２２および第３のセグメント２４が座屈する衝突事象中にアコーディオンのように座屈または変形することが有益となり得る。
【００１５】
エネルギー吸収アセンブリ１０は、３つより多いまたは少ないセグメントを有するアセンブリが代わりに使用され得るので、諸図に示されている例示的な３片実施形態に限定されないことが理解されるべきである。さらに、異なるセグメントは、セグメントがこれらの領域のうちの１つまたは複数において均一または同等となり得るので、異なる軸線方向長さ、材料組成、厚さ、強度などを有する必要はない。鋼（例えば、従来の鋼、高強度鋼、超高強度鋼など）を任意に組み合わせたもの、ならびにアルミニウムをベースとした材料のような他の材料が、異なるセグメントのうちの１つまたは複数を製作するために使用されてもよい。
【００１６】
図２〜図５は、様々な異なる第１の溶接接合部４２および第２の溶接接合部４６を有するエネルギー吸収アセンブリ１０の例示的な諸実施形態を示す。溶接接合部４２、４６はそれぞれ、隣り合うセグメントの境界面に配置され、その接合部を横切る一方のセグメントから他方のセグメントへの力またはエネルギーの伝達に影響を与えるように構成された少なくとも１つの非線形部分を含む。これらのセグメントのそれぞれにおいて、隣り合うセグメントは、溶接接合部４２、４６が、重なっている重ね継手(overlapping lap joint)などではなく、重なっていない突合せ継手(non-overlapping butt joint)を含むように、境界面に同じ断面形状およびサイズを有する。しかしながら、このことは、本明細書に記載されている非線形部分が他のタイプの継手に使用される可能性があり、突合せ継手に限定されないので、必須ではない。
【００１７】
一実施形態によれば、エネルギー吸収アセンブリ１０は、１つまたは複数の接合部特徴を有する非線形部分５０を有する第１の溶接接合部４２および第２の溶接接合部４６によって連結された第１のセグメント２０、第２のセグメント２２、および第３のセグメント２４を含む、すなわち、非線形部分５０は、山、谷、斜めの直線部分、湾曲部分などの１つまたは複数の接合部特徴５２を有する。図示の実施形態は、直線特徴、湾曲特徴、または両方を組み合わせたものを有する。例えば、図２における接合部特徴５２は大きな単一の山(single-peak)に似ている。図３では、接合部特徴は、大きな単一の谷(single-valley)または逆の単一の山(reverse single-peak)（図２の向きに対して逆向き）に似ている。図４の接合部特徴５２は、二つの山(double-peak)（例えば、交互する山と谷を有する）に似ていて、先の諸実施形態よりもいくらか小さいまたはそれほど顕著ではない。さらに図５では、接合部特徴のいくつかは二つの谷(double-valley)または逆の二つの山(reverse double-peak)に似ている。これらはもちろん単なる例であり、他の非線形部分５０および接合部特徴５２も可能である。接合部特徴のサイズ、形状、位置、向きなどは、特定の特性のために選定されてもよく、図面に示されている例とは異なっていてもよい。多数の接合部特徴のグループ化または配置が、エネルギー吸収アセンブリ１０の幅の大部分または全部に沿って延びる正弦波に近い波形を形成するようになされてもよい。非線形部分５０および／または接合部特徴５２は、アセンブリ１０の異なる側面または表面６０上で同じでも同じでなくてもよいことが理解されるべきである。少なくとも１つの実施形態では、一側面６０上の非線形部分５０および／または接合部特徴５２は、対向側面上に非線形部分５０および／または接合部特徴５２を鏡のように映している。
【００１８】
セグメント間接合部４２、４６はそれぞれ、境界面を横切る一方のセグメントから他方のセグメントへの衝突エネルギーの伝達に対して巧みに扱うまたは影響を与えるように設計される。接合部特徴５２を明確に配置することにより、例えば、アセンブリ１０の幅の広い側面または表面６０上に２つ以上の山および谷を配置することにより、溶接接合部４２、４６を横切る衝突エネルギーの伝達は上述したスパイクを軽減する形で制御され得る。
【００１９】
いくつかの例（例えば図２〜図５）では、非線形部分５０および接合部特徴５２は、幅の狭い上側面もしくは上表面６２および／または下側面もしくは下表面６４上にもあってよい。山、谷、直線部分、丸み部、湾曲部などを含む接合部特徴５２を任意に組み合わせたものが使用されてもよく、異なるサイズの接合部特徴が、単一接合部のエネルギー伝達特性を変えるために単一接合部に沿って含められてもよいことが理解されるべきである。上側面６２、下側面６４、幅の広い側面６０のどちらかまたは両方、あるいはそれらの側面を任意に組み合わせた面上に完全に真っすぐな接合部（すなわち、非線形部分５０でない部分）を有する諸実施形態も存在する。さらに、図２〜図５に示されている接合部特徴５２は第１の接合部４２および第２の接合部４６において同じものではあるが、これは必須ではない。すなわち、第１の接合部４２は、第２の接合部４６とは異なる非線形部分５０および特徴５２を有していてもよい。
【００２０】
ここで図６を参照すると、やはり多片アセンブリであるエネルギー吸収アセンブリ１０’の別の実施形態が示されているが、このアセンブリは全体的に、第１の軸線方向端部３０’から第２の軸線方向端部３２’にかけてテーパ状になっている。図示の実施形態は、少なくとも１つの非線形部分５０’または接合部特徴５２’を有する溶接接合部４２’、４６’で隔てられた第１のセグメント２０’、第２のセグメント２２’、および第３のセグメント２４’を含む。ここで、エネルギー吸収アセンブリ１０’の各セグメントは、最も望ましい衝突エネルギープロファイルを得るために、長さ、金属材料の厚さ、材料の等級もしくはタイプ、および／または断面サイズをいくつか組み合わせることによって変えられる。
【００２１】
図２〜図６の図示の実施形態は、戦略的に配置された孔もしくは開口部６６および／または補強リブもしくは特徴６８を備える二次的な特徴を有しており、これらの特徴はまとめて「二次特徴」と呼ばれる。例えば、一連の孔６６は、エネルギー吸収アセンブリ１０、１０’の長手方向長さに沿って配置され、これらの孔６６は、かかる特徴が含まれていると、衝突エネルギープロファイルをさらに制御するために様々な接合部特徴５２、５２’などと相互作用または協働する特定の態様でサイズ、形状および／または位置を定めることができる。例えば、孔は、その領域内でのエネルギーの吸収および／または伝達を巧みに扱うために、上側面６２、下側面６４、または幅の広い側面６０のうちの少なくとも１つの面上に山もしくは谷またはその他の接合部特徴５２、５２’（例えば、直線部分）に対して軸線方向に整列することができる。他の実施形態および配置、例えば、孔とスロットを組み合わせたものを含むものが確実に可能である。
【００２２】
リブ６８は、アセンブリ１０、１０’の構造的完全性を補強するかまたはその他の方法でこの構造的完全性に影響を与えるために設けられてもよい（例えば、図５参照）。リブ６８は、半径方向内方または半径方向外方に突出するまたは延びる任意の長手方向に延びる特徴（例えば、突条特徴またはチャネル特徴）を含んでいてもよい。可能な配置としては、単一リブ、多数のリブ、連続的に整列されたリブ、平行に配列されたリブ、短いもしくは長いリブ、異なる長さ、幅もしくは厚さ、径方向深さもしくは高さ、ならびにその他のリブがある。いくつかの実施形態では、リブは溶接接合部のうちの１つまたは複数を横切って延び、他の実施形態では、リブは溶接接合部を横切って延びない。上記の孔のように、リブは、上述した非線形部分５０または接合部特徴５２のうちの１つまたは複数（例えば、山または谷）に対して軸線方向に整列されてもよく、位置がずらされてもよい（すなわち、オフセットされてもよい）。加えて、二次特徴のうちのいくつかは、互いに整列されてもよく、意図的に位置がずらされてもよい。例えば、孔は、他の孔および／またはリブに対して整列されてもよい（または位置がずらされてもよい）。
【００２３】
上述したエネルギー吸収アセンブリのうちのいくつかに関する衝撃または衝突性能データが、図８および図９のグラフに示されている。図８のグラフは、４つの異なるエネルギー吸収アセンブリを比較してあり、エネルギープロファイルＡは、基線または従来のアセンブリ（例えば、接合部を有していない図７のアセンブリ１０”）に対するものあり、エネルギープロファイルＢは、単一の平坦または真っすぐな周囲接合部を有するアセンブリ（図示せず）に対するものであり、エネルギープロファイルＣは、図２に示されているような単一の山を有するアセンブリに対するものであり、エネルギープロファイルＤは、図４に示されているような二つの山を有するアセンブリに対するものである。このグラフは、瞬間力（ｋＮ）をｙ軸に、時間（ｍＳ）をｘ軸にプロットしたものであり、衝撃の始まりから当該アセンブリが完全につぶされるか圧縮された瞬間にかけて延びる。
【００２４】
図８のエネルギープロファイルは、異なるアセンブリの平滑化またはセグメント間のエネルギー伝達特性を評価するために使用されてもよく、例えば、当業者は、接合部を追加することで衝突事象中にスパイクおよび過渡現象を最小限に抑えるかどうかを判断するために、接合部を有するエネルギープロファイル（Ｂ、Ｃ，およびＤ）を基線プロファイルＡと比較または対比し得る。あるいは、非線形部分５０を有するエネルギープロファイルＣまたはＤは、例えば、どの配置がスパイクおよび過渡現象をよりよく最小限に抑えるかを判断するために、平坦な接合部を有するプロファイルＢと比較または対比されてもよい。
【００２５】
図９は、図８にプロットされた力のそれぞれの積分を示し、したがって、同じアセンブリＡ、Ｂ、Ｃ、およびＤに対するプロファイルが示されている。より具体的には、図９は、累積吸収エネルギーまたは全吸収エネルギー（ｋＪ）を時間（ｍｓ）の関数として示す。図９は、基準線のアセンブリ（Ａ）が時点７０で完全につぶされるまたは圧縮され、その結果、エネルギー量吸収持続時間が、時点７２までつぶれエネルギーを吸収し続ける他のアセンブリ（Ｂ、Ｃ、Ｄ）より短くなりことを示している。このことは、吸収される全エネルギー量に影響を及ぼす。この特定の試験サンプルでは、プロファイルＤに関連するアセンブリ（二つの山からなる接合部(double-peak junction)を有する）は、基準線のプロファイルＡと比較して約７％のエネルギー吸収の改善があると判断された。この性能は、アセンブリＣおよびＤが、セグメント間接合部のうちのいくつかにおいてより小さいスパイクを示し、基準線プロファイルＡのアセンブリより３８％も押し下げたことを踏まえて検討されるべきである。
【００２６】
要約すると、当業者なら、より良いプロファイルを決定するときに、いくつか要因、例えば、２〜３例を挙げると、アセンブリによって吸収される全エネルギー、アセンブリ１０内の接合部４２、４６に関連する平滑化特性、アセンブリ１０の重量などが検討され得ることを理解するであろう。
【００２７】
例示的なプロセスによれば、上述したエネルギー吸収アセンブリのいずれも、以下の一連のステップによって、すなわち、すべてが互いにレーザ溶接された第１のセグメント２０、第２のセグメント２２、および第３のセグメント２４を含む平坦なレーザ溶接ブランク（例えば、テーラー溶接ブランク）を作るステップ、次に、先のステップからのレーザ溶接ブランクをプレスブレイク成形（ｐｒｅｓｓ−ｂｒｅａｋ  ｆｏｒｍｉｎｇ）、Ｕ成形、Ｕ−Ｏ成形および／またはその他の方法で成形して所望の断面（八角形、六角形、五角形、長方形、正方形、円形、楕円形などとすることができる）にするステップによって製造することができ、次に、長手方向のレーザ溶接またはその他の溶接が、アセンブリ１０のプロファイルを閉鎖するために使用されてもよく、溶加材のような追加材料を設けても設けなくてもよい。得られるエネルギー吸収アセンブリ１０は、いくつかの可能性を挙げると、重量を軽くし、構築を安価にし、性能を向上させることができ、長さを短くしてもよい。
【００２８】
前述の説明は、本発明を定義するものではなく、本発明の１つまたは複数の好ましい例示的な実施形態を説明するものであることを理解すべきである。本発明は、本明細書に開示される特定の実施形態に限定されるものではなく、むしろ単に下記の特許請求の範囲によって定義される。さらに、前述の説明に含まれる記述は、特定の諸実施形態に関するものであり、用語または語句が上記で明確に定義されている場合を除いて、本発明の範囲に対する制限または特許請求の範囲に用いられる用語の定義に対する制限と解釈されるべきではない。他の様々な実施形態ならびに開示される実施形態の様々な変更形態および修正形態が、当業者には明らかになるであろう。すべてのそのような他の実施形態、変更形態、および修正形態は、添付の特許請求の範囲の範囲に入るものとする。
【００２９】
本明細書および特許請求の範囲では、用語「例えば（ｆｏｒ  ｅｘａｍｐｌｅ）」、「例えば（ｅ．ｇ．）」、「例えば（ｆｏｒ  ｉｎｓｔａｎｃｅ）」、「〜などの（ｓｕｃｈ  ａｓ）」、および「〜のような（ｌｉｋｅ）」、ならびに動詞「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、およびこれらの動詞の他の動詞形態は、１つまたは複数の構成要素または他の項目の列挙と共に使用される場合、それぞれ非限定的なものとして解釈されるべきあり、列挙が他の追加の構成要素または項目を除外すると見なされるべきでないことを意味する。他の用語は、これらの用語が異なる解釈を必要とする文脈で使用されない限り、それらの用語の最も広い妥当な意味を用いて解釈されるべきである。
【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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【国際調査報告】
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