JP6843266B2 - 車両バンパーアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は一般に、車両バンパーアセンブリに関する。詳しくは、本発明は、第１材料から作られた第１エネルギー吸収部材と、第１材料と比べて異なる衝撃応答性を有する第２材料から作られた第２エネルギー吸収部材とを含む車両バンパーアセンブリに関する。

従来型車両バンパーアセンブリは通常、車両ファシアにより覆われたエネルギー吸収材料を含む。

米国特許出願公開第２０１４／０１７４０２４（Ａ１）号明細書 米国特許第６，４３５，５７７（Ｂ１）号明細書

本開示の一つの目的は、第１材料から作られた第１エネルギー吸収部材と、第１材料と比べて異なるエネルギー吸収特性を有する第２材料から作られた第２エネルギー吸収材料とを有する車両バンパーアセンブリを与えることにある。

周知技術の状況に鑑み、本開示の一つの側面は、第１エネルギー吸収部材、第２エネルギー吸収部材及び車両ファシア部材を有する車両バンパーアセンブリを与えることにある。第１エネルギー吸収部材は、非発泡ポリプロピレンから作られ、車体構造物に直接取り付けられるように構成される。第２エネルギー吸収部材は、発泡ポリプロピレンから作られ、車体構造物から離間された第１エネルギー吸収部材に直接取り付けられる。車両ファシア部材は、所定の車体スタイルのための形状及び輪郭とされる。さらに、車両ファシア部材は、車体構造物に取り付けられるように構成される。車両ファシア部材は、第１エネルギー吸収部材及び第２エネルギー吸収部材を覆って少なくとも部分的に隠す。

この当初の開示の一部を形成する添付図面を、以下に参照する。

第１実施形態に係る車両バンパーアセンブリを含む車両の正面図である。 第１実施形態に係る図１における２−２線に沿った車両及び車両バンパーアセンブリの側方断面図である。 第１実施形態に係る車両バンパーアセンブリの側方断面図であり、剛性支持部材、第１エネルギー吸収部材、第２吸収部材及び車両ファシア部材を示す。 第１実施形態に係る車両バンパーアセンブリの分解斜視図であり、剛性支持部材、第１エネルギー吸収部材及び第２吸収部材の特徴を示す。 第１実施形態に係る車両バンパーアセンブリの複数部分の側面図であり、車両ファシア部材と第２エネルギー吸収部材との取り付けを示す。 第１実施形態に係る車両から取り除かれた第１エネルギー吸収部材及び第２エネルギー吸収部材の正面図である。 第１実施形態に係る車両バンパーアセンブリから取り除かれて示される第２エネルギー吸収部材の一の斜視図であり、後面を、側方突起、両面接着テープ及び機械的留め具とともに示す。 第１実施形態に係る車両バンパーアセンブリから取り除かれて示される第２エネルギー吸収部材の他の斜視図であり、前面を、側方突起及び両面接着テープとともに示す。 第１実施形態に係る車両バンパーアセンブリから取り除かれて示される第２エネルギー吸収部材の底面図である。 第１実施形態に係る車両バンパーアセンブリから取り除かれて示される第２エネルギー吸収部材の側面図である。 第１実施形態に係る車両バンパーアセンブリの中心部分の背面図であり、機械的留め具により第２エネルギー吸収部材に取り付けられた第１エネルギー吸収部材の一エリアを示す。 第１実施形態に係る図１１における１２−１２線に沿った車両バンパーアセンブリの断面図であり、機械的留め具により第２エネルギー吸収部材に取り付けられた第１エネルギー吸収部材を示す。 第１実施形態に係る図１１における１３−１３線に沿った車両バンパーアセンブリの部分断面図であり、両面接着テープを介して第１エネルギー吸収部材に取り付けられた第２エネルギー吸収部材を示す。 第１実施形態に係る第２エネルギー吸収部材に取り付けられた車両ファシア部材の一部分と、車両の車体構造物の複数部分を示す斜視断面図である。 第１実施形態に係る車両バンパーアセンブリの正面断面図であり、第２エネルギー吸収部材の突起の上に延びる車両ファシア部材の部分を示す。

選択された実施形態が、図面を参照して以下に説明される。本開示から当業者に明らかなことだが、複数の実施形態の以下の説明は、例示のためだけに与えられ、添付の特許請求の範囲及びその均等物により画定される本発明を制限する目的のために与えられるのではない。

最初に図１を参照すると、第１実施形態に係る車両バンパーアセンブリ１２（図２〜４に示される）を含む車両１０が示される。車両１０はまた、多くの従来型構造要素及び支持要素を含む車体構造物１４も含む。車体構造物及び支持要素は周知なので、さらなる説明は、簡潔性を目的として省略する。

車体構造物１４は、車両バンパーアセンブリ１２を支持する。具体的には、描かれた実施形態において、車両バンパーアセンブリ１２は、図１及び２に示されるように、車体構造物１４のフロントエンドに取り付けられる。しかしながら、車両バンパーアセンブリ１２が、車体構造物１４のリアエンドに取り付けることもできることは、図面及びここの説明から理解すべきである。

図３及び４に示されるように、車両バンパーアセンブリ１２（以下バンパーアセンブリ１２と称する）は、剛性支持部材２０、第１エネルギー吸収部材２２、第２エネルギー吸収部材２４及び車両ファシア部材２６を含む。

剛性支持部材２０は、図３及び４に示される剛性支持部材２０の描かれた形状のようなビームに形成又は成形することができる鋼、金属合金、複合材料、又は任意の他の剛性材料から作ることができる。剛性支持部材２０は、溶接技術及び／又は機械的留め具により、車体構造物１４に取り付けられて固定される。剛性支持部材２０は、バンパーアセンブリ１２の専用部分としてよく、又は車体アセンブリ１４の既存要素としてもよい。

剛性支持部材２０は、一対の陥凹２０ｂを有するように形成された主要壁部分２０ａを含む。一対の陥凹２０ｂは、剛性支持部材２０の第１側方端から、剛性支持部材２０の第２側方端まで延びる。剛性支持部材２０はさらに、上側壁２０ｃ及び下側壁２０ｄを有する。車体構造物１４に設置されると、剛性支持部材２０は、車体構造物１４の第１の側方又は外側近くから、車体構造物１４の第２の側方又は外側まで延びる。主要壁部分２０ａは、車両１０に対して前方を向く。剛性支持部材２０は具体的に、第１エネルギー吸収部材２２を支持する形状とされ、以下に詳述される。

第１エネルギー吸収部材２２は、一つのモノリシック要素として均質に形成されたモールド成形構造物である。描かれた実施形態において、第１エネルギー吸収部材２２は、非発泡ポリプロピレンから作られ、剛性支持部材２０に直接取り付けられるように構成される。第１エネルギー吸収部材２２は、内包物又は気泡が、あったとしてもほとんど存在しない、中実形態のポリプロピレンである。好ましくは、第１エネルギー吸収部材２２は、均質かつ完全中実である。

第１エネルギー吸収部材２２は、描かれた形状にモールド成形されたポリプロピレンのシートから作ることができ、又は、例えば射出成形プロセスを使用して作ることもできる。第１エネルギー吸収部材２２は、内向き面２２ａ、外向き面２２ｂ、上向き面２２ｃ及び下向き面２２ｄを含む。内向き面２２ａは、機械的留め具（図示せず）及び／又は接着材料を介して剛性支持部材２０に取り付けられる。内向き面２２ａは、車両１０に対して後方を向く。外向き面２２ｂは、内向き面２２ａに対向し、車両１０に対して前方を向く。さらに、外向き面２２ｂは、車両ファシア部材２６に面する。下向き面２２ｄは、図３に示されるように、外向き面２２ｂの一部分の下に配置される。

上向き面２２ｃの一部分は、第１エネルギー吸収部材２２に追加の剛性を与える複数のくぼみ又は陥凹２２ｆを含む。下向き面２２ｄは、複数の突出部分２２ｇが形成され、突出部分２２ｇの隣接するもの同士の間に間隙２２ｈが画定される。

第１エネルギー吸収部材２２は、図３に示されるように、シート状構造体又は部分シェルとして形成される。具体的には、内向き面２２ａの一部分２２ｅが剛性支持部材２０から離間され、それらの間に空間又は空洞Ｖがもたらされる。第１エネルギー吸収部材２２が、例えば機械的留め具（図示せず）、機械的クリップ（図示せず）、又は上述した接着材料により、剛性支持部材２０に取り付けられる。描かれた実施形態において、第１エネルギー吸収部材２２は、剛性支持部材２０の全体形状に合致するので、図３に示されるように、内向き面２２ａに沿って形成された突起２２ｐが、剛性支持部材２０の陥凹２０ｂの少なくとも一つと結合するとともに、第１エネルギー吸収部材２２の、上向き面２２ｃを画定する部分が、剛性支持部材２０の上側壁２０ｃに重なる。

第２エネルギー吸収部材２４は、発泡ポリプロピレンから作られる。それゆえ、第２エネルギー吸収部材２４は、気泡及び／又は微細空隙を含む。第２エネルギー吸収部材２４は、第１エネルギー吸収部材２２の一部分に直接取り付けられる結果、第２エネルギー吸収部材２４は、剛性支持部材２０から離間されて車体構造物１４から完全に離間される。さらに、車両バンパーアセンブリ１２が車両１０に完全に組み付けられるとき、第２エネルギー吸収部材２４は、第１エネルギー吸収部材２２と車両ファシア部材２６との間に位置決めされる。

第２エネルギー吸収部材２４は、上面２４ａ、下面２４ｂ、内向き又は後ろ向き面２４ｃ、及び外向き又は前向き面２４ｄを含むブロック状部材である。第２エネルギー吸収部材２４の側方端又は側面のいずれかが、突起２４ｅを含む。図１１〜１３に示されるように、第２エネルギー吸収部材２４は、機械的留め具Ｆを含む機械的締結構造により、第１エネルギー吸収部材２２に取り付けられる。機械的締結構造は、スロットＳ（図１１）を有する第１エネルギー吸収部材２２を含む。機械的留め具Ｆはそれぞれが、図１２に示されるように、スロットＳを通って延びて第２エネルギー吸収部材２４の開口の中に入るヘッド又はクリップ端を有する。追加的に、第２エネルギー吸収部材２４はまた、接着材料によって第１エネルギー吸収部材２２に取り付けられる。描かれた実施形態において、第２エネルギー吸収部材２４は、図７〜８及び１０〜１３に示されるように、両面接着テープＴのいくつかのセクションを含む。描かれた実施形態において、上面２４ａに設置された両面接着テープＴの２つのセクションと、内向き又は後ろ向き面２４ｃに設置された両面接着テープＴの一つのセクションとが存在する。よって、第２エネルギー吸収部材２４の上面２４ａが、第１エネルギー吸収部材２２の下向き面２２ｄの一部分に取り付けられ、後ろ向き面２４ｃが、第１エネルギー吸収部材２２の外向き面２２ｂの一部分に取り付けられる。

第２エネルギー吸収部材２４は、第２エネルギー吸収部材２４の後ろ向き面２４ｃ（内向き面）が第１エネルギー吸収部材２２に接触するような寸法及び形状とされる。さらに、第２エネルギー吸収部材２２の前向き面２４ｄ（外向き面）は、車両ファシア部材２６に面して衝撃事象に応じて車両ファシア部材２６と接触し得る。

車両ファシア部材２６は、車体構造物１４の側方の対向両側に取り付けられる従来型車両コンポーネントであり、第１エネルギー吸収部材２２及び第２エネルギー吸収部材２４を覆って少なくとも部分的に隠す。車両ファシア部材２６はまた、第１エネルギー吸収部材２２及び第２エネルギー吸収部材２４の上にある車体構造物１４の一部分に取り付けられるように構成される。車両ファシア部材２６は、車両１０に所定の外観及びスタイルを与える形状及び構成とされる。しかしながら、車両ファシア部材２６が、図１及び２に描かれる外観及び形状に限定されず、車両１０の全体設計に応じた代替的な形状及び輪郭を有し得ることは、図面及びここの説明から理解すべきである。

車体構造物１４はまた、エアガイド２８を含む。図５、１４及び１５に示されるように、エアガイド２８は、車両ファシア部材２６に隣接するところから、第１エネルギー吸収部材２２及び第２エネルギー吸収部材２４に向かって後方に延びるパネル又はフランジであり、一対のフック構造物２８ａを含む。車両ファシア部材２６はさらに、前向き面２６ｂ及び後ろ向き面２６ｃを画定する。エアガイド２８及びフック構造物２８ａは、図５に示されるように、当該フック構造物が突起２４ｅの各一つに引っかかるべく、後ろ向き面２６ｃに隣接するエリアから延びる。フック構造物２８ａは、エアガイド２８を、第１エネルギー吸収部材２２及び第２エネルギー吸収部材２４に対する定位置に保持するのに役立つ。しかしながら、車両エアガイド２８は、車体構造物１４のラジエータ３０のいずれかの側面の複数個所（図示せず）、及び／又は車体構造物１４のラジエータ３０の上の複数個所（図示せず）において、機械的留め具を介して従来の態様で車体構造物１４に固定される。エアガイド２８は、従来の態様でラジエータ３０のフィンへと空気流を向け及び当該フィンへと空気流を通す形状及び位置にされる。エアガイド２８のようなエアガイドは従来型特徴物であるから、さらなる説明は、簡潔性を目的として省略する。

上述したように、第１エネルギー吸収部材２２はポリプロピレン（中実又は非発泡のポリプロピレン）から作られ、第２エネルギー吸収部材２４は発泡ポリプロピレンから作られる．よって、第１エネルギー吸収部材２２は第１圧縮特性を示し、第２エネルギー吸収部材２４は第２圧縮特性を示し、第１圧縮特性は、第２圧縮特性よりも大きな剛性を示す。換言すれば、第２エネルギー吸収部材２４は、第１エネルギー吸収部材２４よりも容易に圧縮される。好ましい構成において、発泡ポリプロピレンの密度範囲に応じて圧縮降伏強さ試験において、第１エネルギー吸収部材２２は、近似的に４０ＭＰａの圧縮降伏強さを示し、第２エネルギー吸収部材２４は、０．１０ＭＰａから２．０８ＭＰａの圧縮降伏強さを示す。描かれた実施形態において、第２エネルギー吸収部材２４の発泡ポリプロピレンの密度範囲は、２０ｇ／ｌ（グラム毎リットル）から９０ｇ／ｌである。

図２を参照すると、試験構造物又は振り子Ｐが、車体構造物１４及びバンパーアセンブリ１２の前に描かれる。振り子Ｐは、バンパーアセンブリの衝撃事象への応答の試験に使用される試験機器のうち従来的な部分である。ここで、衝撃事象は、所定かつ周知の条件のもとで行われる制御された試験の一部である。具体的には、かかる制御された試験は、車両に対し、振り子Ｐにより当該車両の前の中心めがけて衝撃を与えることを含む。振り子Ｐは、制御された試験の所定衝撃条件を模擬する地面上所定距離に存在するエリアにおいて、車両の前端に衝撃を与えるように構成される。いくつかの車両設計において、第１エネルギー吸収部材２２の中心のようなエネルギー吸収部材は、振り子Ｐによる衝撃のエリアの上に配置することができる。例えば、いくつかの車両モデルは、四輪駆動車両のような、大径車輪、及びサスペンションシステムが持ち上げられた構成により販売又は提供されることがある。かかる持ち上げられた構成では、第１エネルギー吸収部材２２は、制御された試験の所定距離よりも大きな地面上の固定距離に配置され得る。その結果、持ち上げられた車両の第１エネルギー吸収部材２２の衝撃エリアは、振り子Ｐと一致しなくなる。かかる持ち上げられた車両では、第２エネルギー吸収部材２４をバンパーアセンブリ１２に含めることにより、付加的なエネルギー吸収の利益が得られる。具体的には、第２エネルギー吸収部材２４が、振り子Ｐと車体構造物１４との間の衝撃エリアに配置されることにより、車両１０に接触する振り子Ｐの衝撃を受けて当該制御された試験に応答することができるエネルギー吸収構造物が得られる。

（車体バンパーアセンブリ１２の要素以外の）車体構造物１４は、業界周知の従来型コンポーネントである。車体構造物は業界周知であるから、それらの構造物は、ここで詳細に説明又は図示しない。むしろ、当業者にとって本開示から明らかなのは、当該コンポーネントが、本発明を実行するべく使用することができる任意のタイプの構造及び／又はプログラムであってよいことである。

用語の一般的解釈

本発明の範囲を理解するとき、ここで使用される用語「含む」及びその派生語は、述べられた特徴、要素、コンポーネント、グループ、整数及び／又はステップの存在を特定するオープンエンドの用語であることを意図するが、他の述べられていない特徴、要素、コンポーネント、グループ、整数及び／又はステップの存在を排除するわけではない。上述したことはまた、用語「含む」、「有する」、「備える」及びこれらの派生語のような同様の意味を有する言葉にも当てはまる。また、用語「部」、「セクション」、「部分」、「部材」又は「要素」は、一つの部分又は複数の部分との二重の意味を有し得る。上記実施形態を説明するべくまたもここで使用されるように、以下の方向性の用語「前」、「後ろ」、「上」、「下」、「垂直」、「水平」、「下方」及び「横」並びに任意の他の同様の方向性用語は、車両バンパーアセンブリ１２を装備した車両の当該方向を言及する。したがって、これらの用語は、本発明を説明するべく利用されるとき、車両バンパーアセンブリ１２が装備された車両に対して解釈するべきである。

デバイスのコンポーネント、セクション又は部分を説明するべくここで使用される用語「構成され」は、所望の機能を実行するべく構成された構造を含む。

ここに使用される「実質的に」、「約」、「ほぼ」及び「近似的に」との用語は、最後の結果が有意に変化することのないように修正される用語の合理的な偏差量を意味する。

選択された実施形態のみが本発明を例示するべく選ばれているが、添付の特許請求の範囲に画定される本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更及び修正がここでなし得ることは、当業者にとって本開示から明らかである。例えば、様々なコンポーネントのサイズ、形状、箇所又は配向は、必要及び／又は所望に応じて変更することができる。互いに直接接続又は接触して示されるコンポーネントは、当該コンポーネント同士の間に配置された中間構造物を有し得る。一つの要素の機能は、２つによって行うことができ、逆もあり得る。一つの実施形態の構造及び機能を、他の実施形態に適合させることができる。すべての利益が特定の実施形態に同時に存在する必要はない。先行技術から独特の特徴はすべて、単独で又は他の特徴と組み合わせて、かかる特徴により具体化される構造的及び／又は機能的な概念を含む出願人によるさらなる発明の別個の説明とみなされるべきである。すなわち、本発明に係る実施形態の前述の説明は、例示のためだけに与えられ、添付の特許請求の範囲及びその均等物により画定される発明を限定する目的で与えられるわけではない。

Claims (11)

1. 車両バンパーアセンブリであって、
   車体構造物に直接取り付けられるように構成された非発泡ポリプロピレンから作られた第１エネルギー吸収部材と、
   上面を有する発泡ポリプロピレンから作られた第２エネルギー吸収部材と、
   所定車体スタイルのための形状及び輪郭とされた車両ファシア部材であって、前記車体構造物に取り付けられて前記第１エネルギー吸収部材及び前記第２エネルギー吸収部材を覆って少なくとも部分的に隠すように構成された車両ファシア部材と
   を含み、
   前記第１エネルギー吸収部材は、上向き面と、外向き面と、前記車体構造物の前方にそれぞれが空洞を画定する複数の部分を有する下向き面とを有し、
   前記上面は、前記第１エネルギー吸収部材の前記下向き面の、前記空洞の下において前記車体構造物から離間された一部分に直接取り付けられ、
   前記第２エネルギー吸収部材は全体が、前記第１エネルギー吸収部材が画定する前記空洞の下方に配置される、車両バンパーアセンブリ。
2. 前記第２エネルギー吸収部材はさらに、機械的締結構造によって前記第１エネルギー吸収部材に取り付けられる、請求項１に記載の車両バンパーアセンブリ。
3. 前記機械的締結構造は、
   少なくとも一つのスロットを有する前記第１エネルギー吸収部材と、
   前記少なくとも一つのスロットの中に延びる少なくとも一つのクリップを有する前記第２エネルギー吸収部材と
   を含む、請求項２に記載の車両バンパーアセンブリ。
4. 前記第２エネルギー吸収部材は、前記第１エネルギー吸収部材と前記車両ファシア部材との間に位置決めされる、請求項１に記載の車両バンパーアセンブリ。
5. 前記第２エネルギー吸収部材は、前記第２エネルギー吸収部材の内向き面が前記第１エネルギー吸収部材に接触して前記第２エネルギー吸収部材の外向き面が前記車両ファシア部材に接触するような寸法にされる、請求項４に記載の車両バンパーアセンブリ。
6. 突出するセグメントを含むエアガイド部材をさらに含み、
   前記第２エネルギー吸収部材は、少なくとも一つの側方に延びる突起を含み、
   前記エアガイド部材の前記突出するセグメントが、前記少なくとも一つの側方に延びる突起に載置される、請求項１に記載の車両バンパーアセンブリ。
7. 前記第２エネルギー吸収部材は、接着材料によって前記第１エネルギー吸収部材に取り付けられる、請求項１に記載の車両バンパーアセンブリ。
8. 前記接着材料は、各対向側面に接着剤を有する両面テープを含む、請求項７に記載の車両バンパーアセンブリ。
9. 前記第１エネルギー吸収部材の前記外向き面は、
   前記車両ファシア部材に面する、請求項１から８のいずれか一項に記載の車両バンパーアセンブリ。
10. 前記第１エネルギー吸収部材は第１圧縮特性を示し、
    前記第２エネルギー吸収部材は第２圧縮特性を示し、
    前記第１圧縮特性は前記第２圧縮特性よりも大きな剛性を示す、請求項１から８のいずれか一項に記載の車両バンパーアセンブリ。
11. 前記第１エネルギー吸収部材は、圧縮降伏強さ試験において近似的に４０ＭＰａの圧縮降伏強さを示し、
    前記第２エネルギー吸収部材は、前記発泡ポリプロピレンの密度範囲に応じて、圧縮降伏強さ試験において０．１０ＭＰａから２．０８ＭＰａの圧縮降伏強さを示し、
    前記密度範囲は２０ｇ／ｌ（グラム毎リットル）から９０ｇ／ｌである、請求項１から８のいずれか一項に記載の車両バンパーアセンブリ。

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