(57)【要約】  バンパーシステムが第１の構造クロスビーム及び第２の構造クロスビームを備え、それらの構造クロスビームの少なくとも一方が前方に面する（すなわち外方に面する）上凹部を有するＳ字形断面を有する。ビームは、衝突及び曲げ強度のためにＳ字形断面によって形成されている凹部に補強リブの様々な構成を含む。一形態では、ビームは高分子材料から作製される。ビームは、車両フレームに取り付けるための一体形成された圧潰缶を含むことができるか、または代替的には、別体の金属圧潰缶及びブラケットによって車両フレームのレール先端に取り付けられることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両フレームに耐衝撃性を与えるバンパーシステムであって、
前記車両フレームに取り付けられるように構成されて端部に位置決めされるマウントを有する構造ビームを備え、
該クロスビームはＳ字形断面を有し、車両の幅にほぼ等しく延在する長さを有する、バンパーシステム。
【請求項２】
前記ビームは高分子材料を含む、請求項１に記載のバンパーシステム。
【請求項３】
前記ビームは車両の正面に第１の補強ビームを備える、請求項１に記載のバンパーシステム。
【請求項４】
前記バンパーシステムは第１のビームを含み、
前記構造ビームは、前記第１のビームの下に位置決めされる第２のビームを備える、請求項１に記載のバンパーシステム。
【請求項５】
前記マウントに係合して支持する圧潰缶を含む、請求項１に記載のバンパーシステム。
【請求項６】
前記ビームは、前記ビームが車両の取り付け位置にあるときに前記断面の上部にある、少なくとも１つの前方に面する凹部を画定する、請求項１に記載のバンパーシステム。
【請求項７】
前記ビームは、前記断面によって画定される両方の凹部を横切って延在する横方向補強リブを有する、請求項１に記載のバンパーシステム。
【請求項８】
前記補強リブは垂直方向リブ及び斜め方向リブを含む、請求項７に記載のバンパーシステム。
【請求項９】
前記圧潰缶は前記ビームの端部に一体形成され、前記取付構造の一部を形成する、請求項１に記載のバンパーシステム。
【請求項１０】
バンパー装置であって、
比較的重いかまたは静止している物体に対する大きな衝撃の衝突に備えて設計される第１の補強ビームと、
歩行者衝突に備えて設計され、前記第１の補強ビームの下方において、歩行者の安全性を改善するための「レッグキャッチャー」として作用する位置に位置決めされる第２のビームと
を備え、
前記第１のビーム及び前記第２のビームの少なくとも一方は、Ｓ字形断面と、車両の幅に実質的に合致する車両横断幅とを有する、バンパー装置。
【請求項１１】
安全性を改善するビーム装置であって、
対向する方向に面する少なくとも２つの凹部を画定する断面を有するプラスチックビームと、
前記ビームの端部を支持すると共に、車両フレームにおいて衝突安全性を改善する位置に取り付けるようになっている、別体である１対の圧潰缶と
を備える、ビーム装置。
【請求項１２】
前記圧潰缶は金属から作製される、請求項１１に記載のビーム装置。
【請求項１３】
前記圧潰缶はそれぞれプラスチック材料を含む、請求項１１に記載のビーム装置。
【請求項１４】
前記ビームの前記断面はＳ字形断面を画定する、請求項１１に記載のビーム装置。
【請求項１５】
前記Ｓ字形断面は前方に面する上部凹部を画定する、請求項１４に記載のビーム装置。
【請求項１６】
車両フレームと、物体に対する衝突に備えたバンパーシステムとを有する車両における改良であって、
構造プラスチッククロスビームであって、前記車両フレームの幅にほぼ等しく延在する長さを有する中心部分と、前記車両フレームに前記クロスビームを固定するための取付構造を有する端部分とを有する構造プラスチッククロスビームを含むバンパーシステムを備え、
前記端部分及び前記中心部分の少なくとも一方は補強リブのセットを含み、
該セットの少なくとも１つは、応力を分散するように前記ビームの凹部に三角形形状を画定する、改良。
【請求項１７】
車両フレームと、物体に対する衝突に備えたバンパーシステムとを有する車両における改良であって、
構造プラスチッククロスビームであって、前記車両フレームの幅にほぼ等しく延在する長さを有する中心部分と、前記車両フレームに前記クロスビームを固定するための取付構造を有する端部分とを有する構造プラスチッククロスビームを含むバンパーシステムを備え、
前記取付構造は、組み付け用の別体の締結具または工具を必要とすることなく前記車両フレームに接続するための、少なくとも１つのクイック取付コネクターを含む、改良。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのクイック取付コネクターはスナップ取付されるように構成される、請求項１７に記載の改良。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのクイック取付コネクターは、前記車両フレームのフレーム構成要素にある嵌合機構部に嵌め込まれて接続されるプロングを含む、請求項１７に記載の改良。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲げ強度、耐衝撃性及び歩行者の安全性を改善する車両のバンパーシステムに関し、より詳細には、ビームのかなりの長さにわたって複数の凹部を画定する断面またはＳ字形断面を有する構造ビームに関する。このビームは、軽量車両の第１のビームとして、及び／または歩行者衝突に備えた用途において車両の第１のビームを補うもの（compliment）として特に有用である。本発明のビームは、車両のフロントバンパーのみまたは歩行者の安全性のみに限定されるものと考えられるのではなく、衝突／曲げの際のビームの形状、曲げ強度、及び衝突エネルギー吸収が重要である任意の構造衝突ビームに関連するものと考えられる。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）項に基づき、２００８年１０月３０日に出願された「BUMPER BEAM FOR IMPROVED PEDESTRIAN SAFETY」と題する出願第６１／１０９，６８３号の利益を主張する。当該出願の全内容は、その全体が参照により本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００３】
歴史的に、車両のフロントバンパーシステムは、車両を破損から保護すると共に車両の乗員への傷害を低減することが意図されてきた。最近では、歩行者の安全性、特に車両がぶつかったときの脚への傷害を低減することにますます注目が集まっている。さらに、設計の融通性及び適合性を同時に維持しながらも、バンパーシステムにかかる全体的なコストを減らすこと、構成要素の数及び重量を最小限に抑えること、並びに衝突ストロークにわたるエネルギー吸収を最適化すると共に分散することに対する非常に強い競争圧力が依然としてある。
【０００４】
耐衝撃性及びエネルギー吸収を意図するビームにとってはいくつかの要因が重要である。例えば、車両重量を最小限に抑えながらも最適なビーム強度を提供するには、ビームの衝突強度対重量の比が重要である。また、負荷のピーク及び谷を回避し、かつエネルギー吸収を予測可能で一貫したものにしつつも、衝撃を受けるとビームが所定値に迅速に達し、次いで或る期間にわたってその抵抗レベルを維持する場合には、エネルギー吸収の「効率性」が重要である。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の一態様では、車両フレームに耐衝撃性を与えるバンパーシステムは、車両フレームに取り付けられるように構成されて端部に位置決めされるマウントを有する構造ビームを備え、該クロスビームはＳ字形断面を有し、車両の幅にほぼ等しく延在する長さを有する。
【０００６】
本発明の別の態様では、バンパー装置は、比較的重いかまたは静止している物体に対する大きな衝撃の衝突に備えて設計される第１の補強ビームと、歩行者衝突に備えて設計され、第１の補強ビームの下方において、歩行者の安全性を改善するための「レッグキャッチャー（leg catcher）」として作用する位置に位置決めされる第２のビームとを備える。バンパー装置は、Ｓ字形断面と、車両の幅に実質的に合致する車両横断幅とを有する、第１のビーム及び第２のビームの少なくとも一方を備える。
【０００７】
本発明の別の態様では、安全性を改善するビーム装置は、対向する方向に面する少なくとも２つの凹部を画定する断面を有するプラスチックビームと、ビームの端部を支持すると共に、車両フレームにおいて衝突安全性を改善する位置に取り付けるようになっている、別体である１対の圧潰缶とを備える。
【０００８】
本発明の別の態様では、車両は、車両フレームと、物体に対する衝突に備えたバンパーシステムとを有する。改良は、構造プラスチッククロスビームであって、車両フレームの幅にほぼ等しく延在する長さを有する中心部分と、車両フレームにクロスビームを固定するための取付構造を有する端部分とを有する構造プラスチッククロスビームを含むバンパーシステムを備え、端部分及び中心部分の少なくとも一方は補強リブのセットを含み、該セットの少なくとも１つは、応力を分散するようにビームの凹部に三角形形状を画定する。
【０００９】
本発明の別の態様では、車両は、車両フレームと、物体に対する衝突に備えたバンパーシステムとを含む。バンパーシステムは、構造プラスチッククロスビームであって、車両フレームの幅にほぼ等しく延在する長さを有する中心部分と、車両フレームにクロスビームを固定するための取付構造を有する端部分とを有する構造プラスチッククロスビームを含むバンパーシステムを備え、取付構造は、組み付け用の別体の締結具または工具を必要とすることなく車両フレームに接続するための、少なくとも１つのクイック取付コネクターを含む、という改良を含む。
【００１０】
本発明のこれらの態様及び他の態様、目的及び特徴は、以下の明細書、特許請求の範囲及び添付の図面を検討すれば当業者には理解及び認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明を具現するＳ字形断面を有する様々なビームのうちの１つのビームの後面斜視図である。
【図１Ａ】Ｓ字形断面を示す、図１の線ＩＡ−ＩＡに沿った断面図である。
【図２】本発明を具現するＳ字形断面を有する様々なビームのうちの１つのビームの後面斜視図である。
【図３】本発明を具現するＳ字形断面を有する様々なビームのうちの１つのビームの後面斜視図である。
【図４】本発明を具現するＳ字形断面を有する様々なビームのうちの１つのビームの正面斜視図である。
【図５】本発明を具現するＳ字形断面を有する様々なビームのうちの１つのビームの後面斜視図である。
【図６】本発明を具現するＳ字形断面を有する様々なビームのうちの１つのビームの正面斜視図である。
【図７】本発明を具現するＳ字形断面を有する様々なビームのうちの１つのビームの後面斜視図である。
【図８】本発明を具現するＳ字形断面を有する様々なビームのうちの１つのビームの正面斜視図である。
【図９】図５及び図６のビームを用いる剛性ポール衝突試験の斜視図である。
【図１０】試験される様々な「Ｓ字」ビームの質量を比較するチャートであり、ビームは、高さ及び深さに関して同様の断面積を有する。
【図１１】図１〜図８に示す種々のビームに関するポール試験における力対撓みのグラフである。
【図１２】本発明を具現するＳ字形断面を有する様々なビームのうちの１つのビームの後面斜視図である。
【図１３】本発明を具現するＳ字形断面を有する様々なビームのうちの１つのビームの正面斜視図である。
【図１４】歩行者衝突を改善するように設計されたビームの斜視図である。
【図１５】車両バンパーシステムに取り付けられている図１４のビームの側面図であり、全体的な組立体を示す。
【図１６】車両バンパーシステムに取り付けられている図１４のビームの側面図であり、該ビームの中心の断面図である。
【図１７】図１６の構造に対するポールの衝突を示す側面図である。
【図１８】図１４のビームの上面図である。
【図１９】取付構造を含む図１８のビームの斜視図である。
【図２０】図１９のビームの、その取付構造を示す端部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図示のビームは、車両バンパーシステムにおいて用いる構造プラスチッククロスビームである。これらの構造プラスチックビームは、前方及び後方に面する凹部を画定するＳ字形断面を有するが、種々のビームは、Ｓ字形断面によって形成される凹部に様々なタイプの横方向補強リブを含む。いくつかのビームは、車両フレームに取り付けられてその上でクロスビームを支持するための一体形成された圧潰缶を含む。他のビームは、別体の金属圧潰缶を用いて車両フレームに取り付けられ、この場合、ビームの両端部は、車両フレームへの取り付けのために圧潰缶に取り付けられるように構成される。ビームは、現代の乗用車の前部における空気力学的な曲線形状と合致するように、通常、長手方向に曲がっている（すなわち「湾曲される（swept）」）。本発明の概念の範囲は、前方に面する（車両から外方に面する）凹部を有する構造クロスビーム（第１のビーム若しくは第２のビーム）、またはＳ字形断面を有するビーム、または歩行者の安全性を改善するために車両において「レッグキャッチャー」として用いられる、車両の第１のバンパー補強ビームの下方に位置決めされるようになっているビームを含めた、いかなるビームを含むことが意図される。
【００１３】
いくつかのビームは、車両フレームに直接取り付けることができ、クロスビームを支持する一体形成された取付部分を含む。他のビームは、設計上、金属製またはプラスチック製の圧潰缶を用いて車両フレームに取り付けられる。クロスビームからこれらの取付部分までの遷移部に、いくつかの設計形状をとることができるリブ構造を組み入れる部分がある。これらのリブは、力をクロスビームから取付部（attachments）または圧潰缶へ分散することを可能にする。リブは、それらのそれぞれのビームを、さらなる構造及び剛性を水平壁に提供することによって、それだけではなく衝突中における凹部の早期開放を防止することによって強化する。
【００１４】
Ｕ字形、Ｉ字形及びＷ字形等の様々な断面を有する種々のビームの試験を行ったが、クロスリブを有するＳ字形の断面が、衝突強度、より軽い重量及び強度対重量比に関してそれらのビームよりも優れていた。質量及び性能の結果を組み合わせると、本発明者らの所見では、単位重量あたりの曲げ強度に関して、Ｓ字断面のビームは、試験した他のプラスチックビームよりも明らかに良好な結果を示した。なお、物理的な試験に加えて理論計算も行った。これらの計算から、クロスビームの最大曲げモーメントを算出した。この算出した曲げモーメントは、Ｓ字断面のクロスビームがＷ字断面のクロスビームよりも高い値を有することを示している。Ｓ字断面のクロスビームの重量をＷ字断面のクロスビームと対比して検討すると、この比較はＳ字断面のクロスビームにとってより一層有利なものとなる。
【００１５】
金属圧潰缶は、試験したビームの利点をさらに提供すると共に補完するものである。特に、プラスチックビームの性能がブラケット／圧潰缶のビームへの取り付けによって影響を受けるのと同様に、プラスチックビームに取り付けられたバックプレートの移動に関しても影響を受けることが試験によって示された。プラスチック圧潰缶は非常に可撓性があり、プラスチック圧潰缶のバックプレートは引っ張られて弛む可能性があり、衝突力−撓み曲線のある期間において抵抗負荷がゼロになるという問題を引き起こす。データは、Ｓ字形ビームと合致された金属圧潰缶が最適な結果を有することを示唆した。それにもかかわらず、圧潰缶は、ビームを車両フレームに取り付けたときにおける特定の用途のため、良好なエネルギー吸収圧潰特性及び構造的特性を有するように、プラスチックから作製され得ること及び一体形成され得ることが意図される。しかしながら、それらを所与のバンパーシステムにおける特定の機能的要件に対して最適に合致させるには、注意が払われなければならない。
【００１６】
所与のＳ字形断面の凹部におけるリブの構成及び向きは、ビームの強度及び質量に影響を与える。特に、直線リブ（すなわち、Ｓ字形断面の凹部を横切って垂直に延在するリブ）（質量６４５ｇ）は、ビームの総質量が傾斜リブ（質量６８４ｇ）を有するビームよりも低くなるという結果をもたらした。また、等しい重量のビーム同士で比較すると、直線リブ（質量６８４ｇ）を有する「Ｓ字」ビームの強度（１２７．５Ｊ）は、傾斜リブ（質量６８４ｇ）を有するビームの強度（１２１Ｊ）より高かった。
【００１７】
ビーム設計にリブを加えることによって、クロスビームが衝突時に吸収することができる力の量が増すことに留意されたい。これは、車両バンパーシステムにおいてクロスビームが第１の補強ビームとして用いられる場合には重要であり得る。同時に、本発明者らの試験は、歩行者への傷害を減らすための歩行者衝突基準を満たすことを意図した第２のビームとしてビームが用いられる場合、リブがそれほど重要ではないことを示している。具体的には、本発明者らの試験の試行及び実験は、Ｓ字形断面を有する「歩行者」ビーム（すなわち歩行者衝突に備えて設計されたビーム）へのリブの追加が、典型的な低障害歩行者衝突という目的の基準を満たす上ではあまり効果がないことを示している。すなわち、Ｓ字形を有するビームに対する補強リブの追加または除去は、歩行者の脚への衝撃を少なくするという基準を満たす上では比較的小さい影響しか有していないが、Ｓ字形を有するビームに対するリブの追加は、第１のビームにおける全体的な性能にとっては依然として重要である。
【００１８】
図１及び図２、図３及び図４、図５及び図６、図７及び図８並びに図１２及び図１３は、様々なビーム２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ及び２０Ｄの正面斜視図及び後面斜視図である。ビーム２０は、圧潰缶２２（図１）に取り付けられるようになっている開口した平坦な後面を有する端部２１を含み、圧潰缶２２が車両フレーム２３に直接取り付けられる。また、ビーム２０は、端部２１間にクロスビーム部分２４を含む。クロスビーム部分２４は、丸みのついた部分３３及び３４によって接続された壁３０〜３２を含むＳ字形断面（図１Ａ参照）を有する。垂直方向に離間したリブ３５及び３６が、Ｓ字形断面によって形成された凹部を横切って延在する。ビーム２０〜２０Ｄを比較することによって分かるように、リブは直線リブ（図１〜図４参照）または傾斜リブ（図７及び図８、図１２及び図１３）とすることができる。なお、リブは、例えば予想される衝突が車両の長手方向長さに対してある角度をなす場合、横方向の支持を高めるための傾斜リブを含めるといったように、特定のビーム要件を満たすために調整することができる。ビーム２０Ａ及び２０Ｄは、ビーム２０と同様の端部構造を含む（すなわち圧潰缶に取り付けられる）。ビーム２０Ｂ及び２０Ｃは、別体の圧潰缶２２の必要性をなくす構造２２Ｂ及び２２Ｃを、それらの端部２１Ｂ及び２１Ｃに組み入れている。
【００１９】
ビーム２０、２０Ａ及び２０Ｄ（図１〜図４、図１２及び図１３）は、別体の金属圧潰缶２２、２２Ａ及び２２Ｄを含むが、ビーム２０Ｂ及び２０Ｃ（図５〜図８）は、一体形成された圧潰缶構造２２Ｂ及び２２Ｃを含む。圧潰缶の選択は、（例えば車両の耐衝突性または歩行者の第１レベルの耐衝突性のために）ビームに必要とされる耐衝突強度、及び予想される衝突方向（すなわち、衝突時におけるビームの横方向安定性及びビームの側方への移動に対する耐性の必要性）によって影響を受ける。金属圧潰缶２２、２２Ａ及び２２Ｄは、第１のビームに対する支持が必要である場合に特に有用であると考えられる。この理由は、金属圧潰缶の技術が比較的十分に開発されており、また、金属圧潰缶が（長手方向及び横方向への）かなりの構造的安定性及び強度を提供するためである。図示の金属圧潰缶２２、２２Ａ及び２２Ｄは、より大きい筒状端部と、より小さい筒状端部と、中間の接合領域とを含む。中間の接合領域は、エネルギー吸収及び効率を最大にするため、予測可能であり且つ一貫した方法でのロール材料変形（rolling material deforming）を伴いながら、筒状端部同士が互いにはまり込むように設計される。しかしながら、全体的な圧潰缶構造２２Ｂ及び２２Ｃは一体形成されるため、製造及び少ない組み付けの両方に関してコストが低いことに留意されたい。図示の圧潰缶構造２２Ｂ及び２２Ｃは、安定性、構造及びビーム強度のために、長手方向に延在する「支柱」リブと、ハニカム状配列で配置及び配列される横リブとを含む。
【００２０】
図９は、ビーム２０（またはビーム２０Ａ〜２０Ｄ）を有する車両フレームによる衝突を受ける場合における、剛性ポール衝突試験の斜視図である（代替的には、静止車両への同様の衝突を引き起こすため、揺動する振り子にポールを取り付けてもよい）。図１０は、同様の基本断面サイズ及び長手方向形状を有する複数のビームを比較した場合の、重量の比較を開示する。試験したビームのうちの４つはＳ字形断面のビーム形状を有していたがリブの配列は異なっており、２つのさらなるビームはそれぞれＵ字形断面及びＩ字形断面を有していた。Ｓ字形断面を有する４つのビームに関する衝突の結果を図１１に示す。ＦＥＡ（有限要素解析）の検討を含むさらなる試験も行った。本発明者らは、ビーム強度、ビーム重量及びビームの強度対重量比を検討する衝突効率性を特に検討する場合、試験結果は、Ｓ字形ビームが驚くべき予期せぬ結果をもたらすことが示していると考えている。特に、長手方向における直接衝突に関しては、図１１において「Ａ」と称されるビーム断面が特に優れた、驚くべき予期せぬ結果をもたらした。
【００２１】
図１０は、リブの追加、及び／またはビームの両端部の変更、及び／またはその断面形状の変更が、その重量にいかに影響を与え得るかを概略的に示す。もちろん、具体的な重量は、リブ密度、リブの角度及び向き、リブの厚さ及び範囲（extent）並びに関連する要因に応じて変わる。図１１は、Ｓ字形ビームの力対撓みの比較を示す。なお、リブ構造は初期ビーム強度に大きく影響を与え、次いで個々の負荷ピーク及び全体的なエネルギー吸収の両方にも影響を与える。
【００２２】
ビーム２０Ｄ（図１２及び図１３）はビーム２０（図１及び図２）とは異なっているが、その中心領域に沿って複数の傾斜リブを含んでおり、一方の（右）側にあるリブ３５Ｄ及び３６Ｄは全て、ビームの正面及び中心から車両の隣接する側部に向かって外方に傾斜しながら後方へ延在している。他方の（左）側にあるリブ３５Ｄ及び３６Ｄは全て、ビームの正面及び中心から（車両の隣接する側部に向かって）外方に傾斜しながら反対方向の後方へ延在している。端部２１Ｄにあるリブ３７Ｄは、圧潰缶２２Ｄにわたる最適なエネルギー伝達及び強度のため、長手方向に対して実質的に平行に延在する。また、図示の端部２１Ｄは、（ビーム２０Ｄの中心の）Ｓ字形断面からＩ字形断面（すなわち、間に延在する長手方向壁４０Ｄと共にＩ字ビーム形状を形成する前平行壁３８Ｄ及び後平行壁３９Ｄ）へ移行し、両端部２１のリブ３７Ｄは、Ｉ字ビーム形状の壁３８Ｄ〜４０Ｄを安定化させるように配向及び位置決めされる。
【００２３】
図１４〜図１６は、ビーム２０（図１〜図２）と同様であるが歩行者の安全性により適合した異なる断面形状を有するビーム２０Ｅを示す。ビーム２０Ｅは、ビーム２０Ｅの中心部分のＳ字形断面から、補強周囲リブと、三角形中心リブと、取付ねじを受け入れる穴と、車両への取り付けを容易にするスナップ取付構造とを有する取付構造へ移行する一体取付構造２２Ｅを含む。
具体的には、ビーム２０Ｅは歩行者衝突を改善するように設計され、その場合、ビーム２０Ｅは、ＰＣ／ＰＢＴまたはＤＬＦＴ高分子材料等のようなガラス強化ＰＰから作製され、その長さの大部分に沿ってＳ字形断面を有するが、端部分２１Ｅは、ビーム２０Ｅを車両フレームまたはレール先端から延在するブラケット２３Ｅに取り付けるための据付／取付構造２２Ｅを形成するように成形される。Ｓ字形断面は、前後壁３０Ｅ、３１Ｅ及び３２Ｅと、上部湾曲接続壁３３Ｅ及び底部湾曲接続壁３４Ｅとを含む。垂直リブ３５Ｅ及び３６Ｅが、ビーム２０Ｅにさらなる剛性を与え、壁３０Ｅ〜３４Ｅが衝突時に広がらないように保つことを助ける。なお、底部壁３２Ｅは、壁３２Ｅの後部分を壁３２Ｅの前部分よりも低く位置決めする起伏４０Ｅを有し、前部分及び後部分は比較的平坦であり、ビームの長さは長手方向にわずかに湾曲している（が比較的直線的である）。
【００２４】
図１７は、ビーム２０ＥのＳ字形断面と車両のＲＲＩＭフェイシア構成要素４５Ｅとの関係を示す。ビーム２０Ｅは、Ｓ字部分において最も剛性がある部分が車の最前方位置と、車両の残りの部分に対して最も低い位置とにあるように成形される。
バンパーシステムはまた、車両の第１のビーム２０を含む（この第１のビームの面はビーム２０Ｅの前面より上方にあり、且つビーム２０Ｅと同じまたは後方の位置にある）。説明のため、第１のビーム２０は図１及び図２に示すビームと同様となっているが、種々の異なるビーム断面を図示のビームの代わりに用い得ることが意図される。第１のビーム及び第２のビームの相対的な前後配置によって、ビーム２０Ｅは、戦略的に早められた状態で、且つ歩行者の脚において第１のビームよりも低くなる位置で歩行者の脚に掛かり(engage)、これによってさらに、歩行者の脚及び身体の衝突の受け方（すなわち「歩行者衝突基準」）に起因して歩行者の安全性が改善される。特に、歩行者の脚に対してバンパーが衝突するタイミング及び位置（placement）は、人間の脚が強制的に曲げられる程度や、衝突時に人がどのように「倒れる」かをも含む結果として生じる傷害に大きな影響を与える。
【００２５】
なお、図１７の第１のビーム２０及び第２のビーム２０Ｅは、異なる材料から作製され、異なる断面形状を有することができる。例えば、図示のビーム２０はガラス繊維入りナイロンから作製されるが、下方のビーム２０ＥはＰＣ／ＰＢＴまたはＤＬＦＴ材料等のガラス繊維入りＰＰから作製される。２つのビーム２０及び２０Ｅの断面のサイズが異なる別の理由は、例えば車両設計者が可能にするパッケージ空間等の機能的及び美的な理由によるものである。
【００２６】
図１４は、ビーム２０Ｅを車両フレームレール２３Ｅに取り付けるための据付／取付構造２２Ｅを含むビーム２０Ｅの端部２１Ｅを示す。端部２１Ｅは、ビーム２０ＥのＳ字形部分の端部を閉じる端部壁５０Ｅを含む移行部分を含み、平坦な据付プレート５１Ｅと、該プレート５１Ｅの周りに延在するとともに上部壁３０Ｅ及び底部壁３２Ｅに接続される周囲フランジ５２Ｅとを有するＣ字溝部分をさらに含む。拡大された三角形形状リブ５３Ｅが、中心壁３１Ｅからプレート５１Ｅの外側端部に向かって長手方向に延在する。リブ５３Ｅは三角形形状であり、ビーム２０Ｅの中心部分へ接続する大きい端部と、外側にある小さい端部とを有する。さらに、ビーム２０Ｅの中心部分は、車両の正面の空気力学的に曲げられた形状と合致するように前方に曲がっている（すなわち「湾曲している」）。しかしながら、ビームは直線的であってもよく、長手方向に曲がっていなくてもよいことが意図される。リブ５３Ｅは、周囲フランジ５２Ｅと組み合わせられて、ビーム２０ＥのＳ字形中心部分からその取付構造２２Ｅへの「三角形の」負荷経路を提供するように作用し、この場合、「三角形の」負荷経路は、中心部分から両端部及び取付構造への応力の分散を最適に処理する。
【００２７】
ビーム２０Ｅの取付構造２２Ｅは、ビーム２０Ｅをブラケット２３Ｅに取り付けるための細部を有する据付プレート５１Ｅ（図２０）を含む。図示の取付構造２２Ｅは、車両フレームのブラケット２３Ｅ上のナット５６Ｅに螺入されるボルト５５Ｅを受け入れる上部穴５４Ｅ（図２０参照）を有し、ブラケット２３Ｅの穴５８Ｅにスナップ嵌めされるように構成されるスナップ取付固定プロング（prong）５７Ｅをさらに含む。プロング５７Ｅを先に取り付けることによって、車両フレームへの迅速かつ確実な組み付けが可能になり、組み付け時間が最小限になる。例えば上部位置に掛止して次いで定位置に嵌まる据付構造等、他の取付構造を設計することができることも意図される。ブラケット２３Ｅは車両フレームから垂直方向下側へ延在しており、ブラケット２３Ｅの上部はフレームに取り付けられ、ブラケット２３Ｅの底部はビーム２０Ｅに固定される。
【００２８】
本発明の概念から逸脱することなく、上記構造に変形及び変更を加えることができることが理解されるべきであり、また、そのような概念は、添付の特許請求の範囲においてその文言によって別途明記されない限り、それらの特許請求の範囲によって包含されることが意図されることがさらに理解されるべきである。
【図１】
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【図１Ａ】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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