JP2008501569A

JP2008501569A - ワイヤ補強体を組み込んだ構造ビーム

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Publication number: JP2008501569A
Application number: JP2007515539A
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Inventors: ディバウアズニー、トーマス・エフ; エヴァンス、デリン
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Filing date: 2005-06-02
Publication date: 2008-01-24
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Abstract

構造ビームシステム（２０）は、高分子製のビーム部（２１）と、当該ビーム部（２１）を選択的に補強及び強化して強度を高めるようにする高強度鋼製のあるパターンの撚られたワイヤ（３１）とを備えた補強体（２２）とを含んでいる。補強体（２２）は、構造ビームシステム（２０）内で一体的に位置付けることができるか、又は構造ビームシステム（２０）が後方開口部を有するリヤビームに取り付けることができるか、又は構造ビームシステム（２０）の前部を強化するように構造ビームシステム（２０）の前部（２５Ｄ）に取り付けることができる。

Description

本発明は、補強体としてワイヤを組み込んだバンパシステムに関する。

［発明の背景］
今日の車両のバンパシステムは、車両衝突の際に、最適にエネルギーを吸収すると共に応力を分散するように調整される。バンパ試験には、センターポール衝突試験、正面（水平向き）ペンデュラム衝突試験、コーナ衝突試験を含む衝突試験や、歩行者の安全性の試験用に現在開発途中の新たな試験を含む他の試験が含まれる。単にバンパビームをより強力又はより重くするだけではもはや満足できない。代わりに、特定の領域を全体の強度及び応力の分散並びに領域別の強度及び応力の分散に最適に調整することができるように可撓性を増大させることが望まれており、重量、材料、及びプロセスコストが最小限にとどめられることも望まれている。また、開発及び試験の際に、バンパシステムを容易に調整することが可能なシステムを提供することが望ましい。より広範には、多くの場合、車両に構造ビームを用いて、応力を分散し、負荷に耐え、且つ衝撃に耐えるようにする。最適に機能するために、所望の領域において選択的に強化された構造ビームが望まれている。

したがって、上記の利点を有すると共に上記の課題を解決するシステムが望まれている。

［発明の概要］
本発明の一態様では、構造ビームは、取り付けるようになっている各端部に装着部を有する高分子製の補強構造部材を備え、撚られたワイヤを備える一体成形された補強体をさらに含んでいる。

本発明の別の態様では、ビームは、車両に取り付けるようになっている各端部に装着部を有する補強構造部材を含み、補強構造部材は、上部後面及び下部後面、並びに開口後部領域を画定する開口部を有している。補強体は、車両衝突の際に開口部を保持すると共に安定させるように、開口後部領域にまたがる（spanning）と共に上部後面及び下部後面に取り付けられたワイヤを含んでいる。

本発明の別の態様では、ビームは、車両に取り付けるようになっている各端部に装着部を有する補強構造部材を含み、補強構造部材は、前面を形成する少なくとも１つの壁を有している。補強体は、車両衝突の際に１つの壁を安定させるように、前面に位置付けされたワイヤを含んでいる。

本発明のさらに別の態様では、エネルギー吸収体は、面壁を有する成形された高分子製のビーム部材を含んでいる。少なくとも約１２０ＫＳＩの引っ張り強度を有する複数の補強ワイヤが、面壁に埋め込まれている。

本発明の別の態様では、補強構造部材を形成する方法は、少なくとも１２０ＫＳＩの引っ張り強度を有する、相互接続されると共にプラスチックストランドによってあるパターンに保持された撚られたワイヤを準備することを含んでいる。本方法は、ワイヤを新しい形状に形成するために、前記ワイヤの前記パターン上に前記金型を閉じることと、構造ビームを形成する高分子材料、及び、埋め込まれて構造ビームの選択された領域を補強するワイヤによって、ワイヤに高分子材料を成形することとをさらに含んでいる。

本発明のこれら及び他の態様、目的、及び特徴は、以下の明細書、添付の特許請求の範囲、及び添付の図面を検討すれば、当業者により理解及び認識されるであろう。

［好適な実施形態の詳細な説明］
本発明は、ビーム部と、当該ビーム部を選択的に補強及び強化して強度を高めるようにする補強体とを有するバンパシステムを含む。以下に示されるように、補強体は、ビーム内に一体的に位置付けることができるか、ビームの後部に取り付けることができるか、又はビームの前部に取り付けることができる。

構造ビームシステム２０（図１、図２）（本明細書中「補強構造部材」とも呼ばれる）は、高分子（すなわちプラスチック）材料からなるビーム部２１を含み、ビーム部２１は、ビーム部２１にインサート成形されたあるパターンのワイヤ３１を備える補強体２２を有している。ビーム部２１は、湾曲線状の（swept curvilinear）前面２３と湾曲が大きく部分的に閉じた端部２４とによるＣ字状の断面を有する図示された形状を含んだ任意の形状とすることができることが意図されている。例えば、ビーム部２１は、Ｗ字状又はＩビーム形状の断面を有することもできることが意図されている。図示されたビーム部２１は、前壁２５、上壁２６及び下壁２７を有し、上壁２６及び下壁２７にはそれぞれ、後縁面２８及び２９がある。ビーム部２１において、後縁面２８及び２９は互いに取り付けられていないが、そのように取り付けることができること（図３〜図８を参照）、及び補強体を表面すなわち前面２３に位置付けることができること（図９を参照）も意図されている。車両フレームレール又はドアフレーム構造体に取り付ける場合のように、装着部２９’を、ビームの各端部の後面に取り付けるか又は後面に一体形成することができることが意図されている。

補強体２２は、ワイヤ３１に接着された直交マトリクスを形成する十字形のプラスチックストランド３０を含むサブアセンブリである。マトリクスは比較的可撓性があり、ワイヤの長さに対して垂直方向に「柔軟性（floppy）」があるが、ワイヤ３１に安定性を与え、ワイヤ３１に対して間隔を置くには十分であり、ビーム部２１へのインサート成形（又は組み立て）の際に、サブアセンブリを取り扱うこと及び操作することができるようになっている。有利には、ワイヤ３１は所望に応じて、任意の強度、サイズ、引っ張り強度、及び他の特性を有することができる。補強体２２は、可撓性があると共にワイヤ３１に平行な軸を中心に曲げることができ、さらに、望む場合には、ワイヤをその長さに沿って曲げることによって、予め形成された（preformed）三次元形状に形成することができる。一つの形態では、ワイヤ３１は高強度ワイヤであり、別の形態では、ワイヤは８０ＫＳIを上回る、又は好ましくは１２０ＫＳＩを上回る、又は最も好ましくは２００ＫＳＩを上回る引っ張り強度を有する超高強度ワイヤである。一つの形態では、図示されたワイヤ３１のそれぞれは、実際には、捩じり合わさってワイヤケーブルを形成する複数の撚られたワイヤである。特に、ワイヤケーブルすなわち束になった撚られたワイヤは、表面積及び隙間（crevices）を提供することで、ビーム部２１のプラスチック材料が接着して浸透するようになっているため、より強固なビームが得られる。

本開示及び特許請求の範囲では、「ワイヤ」という用語は、個々のワイヤのみならず、ワイヤケーブル及び束になった撚られたワイヤの概念を包含することが意図されている。直交した各種プラスチックストランドへの高強度の束になったワイヤのサブアセンブリを備える製品は市販されており、Ｈａｒｄｗｉｒｅ（商標）と呼ばれる会社（メリーランド州ポコモークシティ）によって製造されていることに注意する。補強体２２は、一貫して間隔が密な平行ワイヤ３１、及びかなり広い間隔のプラスチックストランド３０．．．を有するシートであり、補強体２２の部分（pieces）が所望に応じてビーム部２１に位置付けされることが意図されている。例えば、補強体２２の一部を、ビーム部２１の中央付近に位置付けして、センターポール衝突に耐える向上した強度を与えるようにしてもよい。また、補強体２２は、強度を低くすることが望まれるビーム部２１の両端を短くカットしてもよい。しかしながら、補強体２２自体は、所望であれば、特定の領域のワイヤの密集具合（density）を加減したカスタムメイドとすることもできることが意図されている。

本発明の構造ビームシステム２０は、補強体２２の平坦部片（すなわちプラスチックストランド３０によって一緒に保持されたシート状のワイヤ３１）を金型内に入れることによって作製することができることが意図されている。ワイヤ３１は、金型が閉じられたときに形成され、次いで、ビーム部２１の高分子材料を補強体上に溶融又は補強体に射出してビーム部２１の最終形状が形成されるときに、所望の形状に保持されるようになっている。あるいは、ワイヤ３１は、金型に入れる前に予め形成することができる。

いくつかのさらなる実施形態を図３〜図９に示す。これらのさらなる実施形態では、同一及び同様の特徴及び態様は、同じ符号を用いて示されているが、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」及び「Ｄ」の文字が付記されている。この付記は、冗長な説明を減らすために行っており、他意はない。

構造ビームシステム２０Ａ（図３、図４）（本明細書中「補強構造部材」とも呼ばれる）は、（ロール形成部（roll-formed section）のように、高分子、補強高分子、又は金属．．．であってもよい）Ｃ字状のビーム部２１Ａと、あるパターンのワイヤ３１Ａを有する補強体２２Ａとを含んでいる。フランジ３２Ａ及び３３Ａは、上壁２６Ａ及び下壁２７Ａの後端部から整列して内向きに延びている。図示された補強体２２Ａは、フランジ３２Ａ及び３３Ａ内へインサート成形された縁部３４Ａ及び３５Ａを含んでいる。縁部３４Ａ及び３５Ａも同様に（すなわちビーム部２１Ａが金属である場合）、フランジ３２Ａ及び３３Ａに溶接又は接着され得ることが意図されている。また、フランジ３２Ａ及び３３Ａは、図４に示されるように互いに向かって延びる代わりに、外向きに延びることもできることが意図されている。

エネルギー吸収体３６Ａは、ビーム部２１Ａの表面に位置付けされている。エネルギー吸収体３６Ａは、従来の補強材料を有する従来の高分子エネルギー吸収体又は従来の補強材料を有さない従来の高分子エネルギー吸収体とすることができることが意図されている。また、エネルギー吸収体３６Ａは、補強体２２Ａのような（又は補強体２２のような）埋め込み型の補強体を有していてもよいことが意図されている。あるいは、エネルギー吸収体３６Ａが熱形成される（thermoformed）場合に行われ得るように、補強体をエネルギー吸収体の表面に適用することもできる。図示されるように、エネルギー吸収体３６Ａは、シート状の熱可塑性材料から熱形成され、ベース層３８Ａから前方に延びるクラッシュボックス３７Ａを含んでいる。図２に示された構成とほとんど同様に、超高強度鋼ワイヤ（ＵＨＳＳ）をエネルギー吸収体３６Ａに埋め込むことができることが意図されている。補強体は、熱形成プロセスの際に、熱形成プラスチックと嵌合する三次元形状に予め形成されることが意図されている。特に、ベース層３８Ａの上端部及び下端部を形成して、ビーム部２１Ａの上縁部及び下縁部と摩擦係合させてビーム部２１Ａ上にエネルギー吸収体３６Ａを一時的に保持することができる。

構造ビームシステム２０Ｂ（図５）は、ビーム部２１Ａ（図３）と同様に帽子形のビーム部２１Ｂを含んでいるが、外向きに延びるフランジ３２Ｂ及び３３Ｂを有している。補強体２２Ｂは、フランジ３２Ｂ及び３３Ｂの第１の部分３９Ｂに位置付けされると共に係合する縁部３４Ｂ及び３５Ｂを含んでいる。逆曲がり部分４０Ｂは、縁部３４Ｂ及び３５Ｂと締め付け係合して、ビーム部２１Ｂ上に補強体２２Ｂを保持している。さらなる保持を望む場合、第１の部分３９Ｂ及び逆曲がり部分４０Ｂを溶接するか又は他の方法で（例えばリベット等によって機械的に）一緒に固定して、締め付け強度を高めることができることに留意されたい。特に、補強体２２Ｂは、ワイヤ３１Ｂ及びプラスチックストランド３０Ｂの双方を含んでいる。しかしながら、組み立てプロセスが複数のワイヤを扱うと共にビーム部２１Ｂに補強体２２Ｂを取り付けるまで複数のワイヤをビーム部２１Ｂの後部に位置付けするようになっている場合、ワイヤ３１Ｂのみを備えた補強体２２Ｂを用いることができることも考えられる。図６に示されたビームは、図５に示されたビームと同一であるが、図６では、フランジ３２Ｂ及び３３Ｂが平坦ではなく湾曲している。湾曲したフランジ３２Ｂ及び３３Ｂは、バンパビームの表面と嵌合するのに有用な凹形を形成しており、この凹形は、例えば、管状の主要なバンパビームの表面上にビーム部２１を保持するのに役立つであろう。ビーム部２１Ｂは、ロール形成された金属シートとすることができるか、又は図２に示されたものと同様の埋め込み型の補強ワイヤを有する成形部品とすることができることに留意されたい。

構造ビームシステム２０Ｃ（図７、図８）は、ビーム部２１Ｂと同様にＣ字状のビーム部２１Ｃを含んでおり、溶接によってフランジ３２Ｃ及び３３Ｃに接着されたワイヤ３１Ｃを有している。補強体２２Ｃでは、ワイヤ３１Ｃは、十字形のマトリクスに形成されている。ワイヤ３１Ｃは、プラスチックストランドを使用せずに十字形ワイヤのパターンを保持するのに役立つように圧着するかまたは刻印することができることが意図されている。あるいは、ワイヤ３１Ｃは、取り扱い中に補強体２２Ｃがその形状を維持するのに十分な数の十字形接合部でタック溶接するか又は接着剤の滴によって接着することができる。特に、ワイヤ３１Ｃの両端は、連続ビーズによって固定するか又はフランジ３２Ｃ及び３３Ｃと係合すると共に定期的に溶接（例えばＭＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接等）されるＣ字状のクリップによって固定することができる。

構造ビームシステム２０Ｄ（図９）は、ビーム部２１Ｄと、その前壁２５Ｄの前面に位置付けされた補強体２２Ｄとを含んでいる。ワイヤ３１Ｄは、垂直方向、水平方向、斜め方向、又は任意の所望のパターンに位置付けされている。補強体２２Ｄは、任意の所望の手段によって前壁２５Ｄに保持されている。例えば、ワイヤ３１Ｄをカバーする前壁２５Ｄにスポット溶接されたシート状の金属カバー４２Ｄが示されている。あるいは、接着剤を単独で、又はカバー４２Ｄと組み合わせて用いることができる。あるいは、（図示しない）計器盤（fascia）を用いてアセンブリを一緒に保持することができる。あるいは、ビーム部２１Ｄの表面に衝突する前にエネルギーを吸収するために、補強体２２Ｄを帽子形状に予め形成することができることが意図されている。

ビーム部２１Ｅ（図１０〜図１４）は、以下のように、特定の高分子成形形状を埋め込み型の撚られたＵＨＳＳワイヤと組み合わせることによって、剛性補強ビーム（rigid reinforcement beam）の特徴とエネルギー吸収体の特徴とを組み合わせている。このような構成によって、従来の車両のフロント又はリヤバンパシステムに対して、別個の（従来は金属の）補強ビーム及び別個の（従来は高分子の）エネルギー吸収体の必要性をなくすことができる。ビーム部２１Ｅはまた、ドアビーム、ルーフビーム、及び車両用途又は特定の強度特性が望まれる非車両用途における多くの他の場所に非常に有用であるように、ビーム部２１Ｅにより、種々の領域における衝突及び強度の特性が非常に特有である複合品を設計することが可能となる。

ビーム部２１Ｅは、所望のビーム形状に成形された高分子材料を含んでいる。図示された高分子材料はＰＣ／ＰＢＴ材料であり、これは、車両用バンパシステムのエネルギー吸収体に用いられることが多い。例えば、ＧＥ社製のＸｅｎｏｙ（登録商標）材料を用いることができる。ビーム形状は、中央部７１Ｅと、中央部７１Ｅの各端部における装着部７２Ｅと、外側両端部における隅部７３Ｅとを含んでいる。中央部７１Ｅは、フランジ７６Ｅによって接続されたＵ字状上部７４Ｅ及びＵ字状下部７５Ｅを含んでいる。Ｕ字状上部７４Ｅ及びＵ字状下部７５Ｅはそれぞれ、前壁７９Ｅによって接続された上壁７７Ｅ及び下壁７８Ｅを含んで、後方に開口する空隙を画定し、さらに、前／後方向に延びる垂直リブ８０Ｅを含んで、上壁７７Ｅ、下壁７８Ｅ及び前壁７９Ｅを接続すると共に堅くする（rigidify）。さらに、補強リブ８１ＥがＵ字状上部７４Ｅ及びＵ字状下部７５Ｅ間を延びて、車両衝突時に圧壊してエネルギーを吸収するようになっている複数の箱形部を形成している。Ｕ字状上部７４Ｅ及びＵ字状下部７５Ｅ上の前壁７９Ｅは、捩じられて束になった複数の撚られたワイヤ８３Ｅ（図１２Ａ）を含む埋め込み型の補強体２２Ｅを有している。ワイヤ８３Ｅは、中央部７３Ｅの長さにわたって前壁７９Ｅに沿って長手方向に延びているが、装着部７２Ｅで又はそのわずかに手前で終端している。ワイヤ８３Ｅは、上壁７７Ｅ及び下壁７８Ｅ（図１２を参照）の前方部分に存在してもよい（及び／又はワイヤ８３Ｅは、所望に応じてビーム部２１Ｅ全体の任意の場所に存在することができる）。特に、図示されたビーム部２１Ｅは、比較的真っ直ぐであるが、小さな曲線（すなわち長手方向の湾曲）を有している。ワイヤ８３Ｅは、図２Ａに示されると共に前述したように、プラスチック糸（plastic threads）のマトリクスとのプリアセンブリとして一緒に保持できることが意図されている。ワイヤ８３Ｅのプリアセンブリは、無応力状態では平坦状であることができ、成形金型が閉じられたときに成形金型が前壁７９Ｅに沿って長手方向に湾曲した形状の最終部分までワイヤ８３Ｅを形成する成形金型の雌側半分内に配置することができる。

成形されたビームの断面形状は、中央部７１Ｅから（図示されたビームではほぼ「Ｗ」字状に）延びて中央部７１Ｅの各端部の装着部７２Ｅへ移行するにつれて変化し、その後、断面が外側両端の隅部７３Ｅへ移行するにつれて再び変化する。図示された装着部７２Ｅ（図１３）は、ビーム形状の一部として一体形成され、剛性（stiffness）及び構造の完全性（structural integrity）の必要に応じて、後壁８８Ｅと垂直リブ８９Ｅ及び９０Ｅとによって相互接続された上壁８５Ｅ、中間壁８６Ｅ及び下壁８７Ｅを含んでいる。比較的平坦な後面が装着部７２Ｅ上に形成され、取り付け穴９２Ｅが後壁８８Ｅに設けられている。ボルト９５Ｅを用いて車両にビーム部２１Ｅを固定することができるように、車両フレームレール９３Ｅは、取り付け穴９２Ｅのパターンに合致する穴を有する取り付け板９４Ｅを含んでいる。

図示された隅部７３Ｅは、中央部の形状（図１４を参照）と同様の断面形状を有し、後壁９８Ｅによって相互接続されたＵ字状上部９６Ｅ及びＵ字状下部９７Ｅを含み、Ｕ字状上部９６Ｅ及びＵ字状下部９７Ｅはそれぞれ、前壁１０１Ｅによって接続された上壁９９Ｅ及び下壁１００Ｅを含んでいる。しかしながら、最上壁９９Ｅ及び最下壁１００Ｅの後方縁部は、中央部７１Ｅの最上壁及び最下壁上で上下に延びるフランジ１０２Ｅ（図１２）のようなフランジを含んでいない。（フランジ１０２Ｅは、所望であれば、中央部７１Ｅに沿って壁の安定性を高めるために設けられる。）また、隅部７３Ｅは、（上から見ると）楔形状であるか又は外側端がすぼまった三角形状である。隅部７３Ｅは、中央部の前面に沿って画定された湾曲よりも次第に大きくなる曲率で後方に湾曲している前面を含んでいる。これは、場合によって今日の車両設計においてなされるように、より航空力学的な外観を車両に与える。特に、垂直リブ１０３ＥがＵ字状上部９６Ｅ及びＵ字状下部９７Ｅ間に延びると共に、リブ１０４Ｅが各Ｕ字状上部９６Ｅ及びＵ字状下部９７Ｅ内に内向きに延びて、隅部の強度及び完全性を高めている。隅部７３Ｅの楔形は、隅部７３Ｅが歩行者の衝突に応じて撓むことになるため、より歩行者に優しいバンパを提供することに留意されたい。図示されたビーム部２１ＥにＵＨＳＳワイヤがない状態で、隅部の可撓性が維持され安定する。ここで、ＵＨＳＳワイヤは、中央部７１Ｅにのみにあり、装着部７２Ｅ及び隅部７３Ｅにはない。

ビーム部２１Ｅと同様であるが、中央部７１Ｆの真ん中にパネル部１０６Ｆを含むビーム部２１Ｆ（図１５、１６）が設けられており、Ｕ字状上部７４Ｆ及びＵ字状下部７５Ｆの前壁７９Ｆが相互接続されて大きな平坦前面を形成している。リヤテールライト（すなわち車両リヤバンパ上）に取り付けるか、又は内部（例えばエンジン）（すなわち車両フロントバンパ上）に空気を通過させるためのように、開口１０７Ｆ（又は窪み）がパネル部１０６Ｆの各側に形成されている。

図１６に示されるように、撚られたワイヤの密集具合は、ビーム部２１Ｆの異なった部分にわたって変化している。Ｕ字状上部７４Ｆの前壁７９Ｆは、間隔が比較的密であると共にビーム部２１Ｆの中央部７１Ｆの長さに延びる、捩じられて束になった複数の撚られたワイヤ８３Ｆを含んでいる。対照的に、中央のパネル部１０６Ｆ（すなわちＵ字状上部７４Ｆの下方）の撚られたワイヤ８３Ｆ’は、間隔がより広く離れている。ワイヤ８３Ｆ’の両端が露呈しないように、中央のパネル部１０６Ｆのワイヤ８３Ｆ’はより短く、パネル部１０６Ｆの側縁部１０８Ｆの手前で終端している。したがって、パネル部１０６Ｆは、ワイヤ８３Ｆ’によって強化されるが、Ｕ字状上部７４Ｆほどではない。

ビーム部２１Ｆは着色材料から作製することができるか、又は塗装することができる材料から作製することができるため、計器盤でビーム部２１Ｆをカバーする必要がなくなることが意図されている。計器盤は多くの場合、反応射出成形（ＲＩＭ）材料、又はガラス補強ＲＩＭ材料のような材料から作製され、これらの材料は、購入、製造及び組み立て．．．に安くはない費用がかかるため、計器盤をなくすことは著しいコストの節減となり得る。さらに、ビーム部２１Ｆの高分子材料は実際には発泡剤を含むため、その密度及び重量を低減しつつ、ビーム部２１Ｆ内に高強度ワイヤを設けることの利点を得ることができることが意図されている。一形態では、用途によっては、ＵＨＳＳワイヤをＲＩＭ材料中に設ける（二次的にすなわち中にインサート成形する）ことができ、したがって、構造ビームを形成することが意図されている。

本明細書中に開示されているように、補強体（例えば補強体２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、８３Ｅ、８３Ｆ）をビーム部（例えばビーム部２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、２１Ｅ、２１Ｆ）上又はその中で使用する概念は、高い強度対重量比が望まれると共に高衝突強度が望まれる車両内の任意のビーム部品の使用に適応できることが意図されている。例えば、かかるビームは多くの場合、ドアに用いられて車両の側方衝突を改善するか、又はルーフ支持体、又はルーフ支持用柱部材、又は計器盤用支持部材、又は車両の他の場所に用いられて、低重量を維持しつつ強度特性を改善する。

本発明の概念から逸脱せずに上記の構造に変形及び変更を行うことができることを理解されたい。また、添付の特許請求の範囲が文言により別段に明記されない限り、それらの概念はこ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を理解されたい。

第１の実施形態のバンパシステムの平面図である。第１の実施形態のバンパシステムの断面図である。補強体をより詳細に示す図である。第２の実施形態のバンパシステムの斜視図である。第２の実施形態のバンパシステムの断面図である。第３の実施形態のバンパシステムの斜視図である。第３の実施形態のバンパシステムの断面図である。第４の実施形態のバンパシステムの斜視図である。第４の実施形態のバンパシステムの断面図である。第５の実施形態のバンパシステムの分解斜視図である。第６の実施形態のバンパシステムの前面斜視図である。図１０の端部の部分的な後部斜視図である。図１０の線ＸＩＩ−ＸＩＩに沿った断面図である。図１２における、捩じられて束になった撚られたワイヤの拡大端面図である。図１０の線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩに沿った断面図である。図１０の線ＸＩＶ−ＸＩＶに沿った断面図である。第７の実施形態のバンパシステムの前面斜視図である。ワイヤの密集具合が見えるように透明であるものとして高分子材料が示されている、図１５の中央部の拡大前面図である。

Claims

取り付けるようになっている各端部に装着部を有する高分子製の補強構造部材を備え、
該補強構造部材は、捩じられて束になった、間隔が密な各種撚られたワイヤから成る一体成形補強体を含む構造ビーム。
前記一体成形補強体は、前記ワイヤに成形する前に、該ワイヤを選択されたパターンに保持するために該ワイヤを相互接続する複数のプラスチックストランドを含む、請求項１に記載の構造ビーム。
前記ワイヤはすべて互いに平行に延びている、請求項２に記載の構造ビーム。
前記ワイヤは、前記補強構造部材の選択された領域に位置付けされ、該補強構造部材の全長に沿って連続的には延びてはいない、請求項１に記載の構造ビーム。
前記ワイヤは、少なくとも１２０ＫＳＩの引っ張り強度を有する材料からなる、請求項１に記載の構造ビーム。
前記ワイヤは、少なくとも２００ＫＳＩの引っ張り強度を有する材料からなる、請求項１に記載の構造ビーム。
車両用の金属製バンパビームを有し、
前記補強構造部材は、前記金属製バンパビームの表面と係合するエネルギー吸収体である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の構造ビーム。
前記ワイヤはすべて互いに平行に延びている、請求項１に記載の構造ビーム。
ビームであって、
車両に取り付けるようになっている各端部に装着部を有する補強構造部材であって、前記ビームは、上部後面及び下部後面、並びに開口後部領域を画定する開口部を有する補強構造部材と、
車両衝突の際に前記開口部を保持すると共に安定させるように、前記開口後部領域にまたがると共に前記上部後面及び前記下部後面に取り付けられたワイヤを含む補強体と
を備えるビーム。
前記ワイヤはそれぞれ、前記上部後面及び前記下部後面に取り付けられた端部を含む、請求項９に記載のビーム。
前記端部は、前記開口部の上壁及び下壁にインサート成形され、
該上壁及び該下壁は、前記上部後面及び前記下部後面を含む、請求項１０に記載のビーム。
前記補強体は、少なくとも前記ワイヤの端部が取り付けられるまで、該ワイヤを選択されたパターンに保持するために該ワイヤを相互接続するプラスチックストランドを含む、請求項９に記載のビーム。
前記ビームの表面に位置付けされたエネルギー吸収体を含み、
該エネルギー吸収体も、ワイヤのパターンを含む、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のビーム。
前記ビームは、共通平面に位置付けされると共に前記ビームを断面で見たときに前記上部後面及び前記下部後面を画定する後部フランジを含む、請求項９に記載のビーム。
前記ワイヤは、溶接及びロウ付けのように、材料を接着することによって、前記上部後面及び前記下部後面に取り付けられる、請求項９に記載のビーム。
前記ワイヤは、ケーブル状ワイヤを形成するために捩じり合わさって撚られた複数のワイヤを含む、請求項９に記載のビーム。
車両に取り付けるようになっている各端部に装着部を有し、前面を形成する少なくとも１つの壁を有するビームと、
車両衝突の際に前記１つの壁を安定させるように前記前面と係合し、間隔が密な各種撚られたワイヤを含む補強体と
を備えるビーム。
前記補強体は、少なくとも前記前面の中央を横切るように位置付けされて、ポールの衝突の際に前面中央領域を安定させるようにする、請求項１７に記載のビーム。
前記ビームに取り付けられると共に前記補強体を少なくとも部分的に覆うカバーを含む、請求項１７又は１８に記載のビーム。
前記前面は三次元形状であり、
前記補強体は、前記前面と入れ子状に係合するために非平面形状に形成される、請求項１８に記載のビーム。
面壁を有し、成形された高分子製のビーム部材と、
少なくとも約１２０ＫＳＩの引っ張り強度を有し、前記面壁に埋め込まれると共に該面壁を補強する、間隔が密な各種撚られた複数のワイヤと
を備えるエネルギー吸収体。
補強構造部材を形成する方法であって、
少なくとも１２０ＫＳＩの引っ張り強度を有し、相互接続されると共にプラスチックストランドによってあるパターンに保持される、間隔が密な各種撚られたワイヤを準備することと、
前記ワイヤを新しい形状に形成するために、前記ワイヤの前記パターン上に前記金型を閉じることと、
構造ビームを形成する高分子材料、及び、埋め込まれて前記構造ビームの選択された領域を補強する前記ワイヤによって、前記ワイヤに前記高分子材料を成形することと
を含む方法。
ビームであって、
車両に取り付けるようになっている各端部に装着部を有する補強構造部材であって、前記ビームは、開口後部領域を画定する前壁並びに上壁及び下壁を有する補強構造部材と、
車両衝突の際に前記開口後部領域を保持すると共に安定させるように、前記開口後部領域にまたがると共に前記開口後部領域に近い前記上壁及び前記下壁に取り付けられたワイヤを含む補強体と
を備えるビーム。
車両用製品であって、
該車両用製品は、高分子材料で成形されたエネルギー吸収体を備え、
該エネルギー吸収体は、
衝突の際に圧壊するように衝突方向に平行に延びる第１の壁と、
該第１の壁に対してある角度で延びる第２の壁と
を有し、
前記第１の壁及び前記第２の壁のうちの少なくとも一方は、前記第１の壁及び前記第２の壁のうちの少なくとも一方に埋め込まれた１２０ＫＳＩよりも大きい、あるパターンの超高強度鋼製の、捩じられて束になった撚られたワイヤを有すると共に、前記少なくとも一方の壁の強度を高めるように所望の向きに延びる車両用製品。