KR101628791B1

KR101628791B1 - 에너지 흡수 장치를 가진 차량 범퍼 시스템

Info

Publication number: KR101628791B1
Application number: KR1020117007461A
Authority: KR
Inventors: 켄트 알렌; 브라이언 조셉 크조펙; 에릭 디. 코왈; 산디프 쿨카르니; 다렌드라 쿠마르 나그완시
Original assignee: 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
Priority date: 2008-11-04
Filing date: 2009-10-22
Publication date: 2016-06-09
Also published as: BRPI0921619A2; US7806448B2; WO2010053709A1; US20100109353A1; EP2349788B1; CN102202942A; EP2349788A1; KR20110086548A; CN102202942B

Abstract

본 발명의 차량 범퍼 시스템은, 차량에 부착되도록 구성된 빔, 및 빔 상에 위치된 열성형 에너지 흡수 장치를 포함한다. 에너지 흡수 장치는 프레임, 및 프레임으로부터 연장된 크러시 로브를 포함한다. 크러시 로브는, 프레임과 외벽 사이에서 연장된 로브벽을 포함한다. 로브 벽의 두께의 변경은 일정할 수 있다. 외벽은 프레임으로부터 멀어지는 방향으로 구부러져 있다.

Description

에너지 흡수 장치를 가진 차량 범퍼 시스템{VEHICLE BUMPER SYSTEM WITH ENERGY ABSORBER}

본 발명은 일반적으로 에너지 흡수 구조물에 관한 것으로서, 특히 차량 범퍼 시스템에 사용되는 에너지 흡수 장치에 관한 것이다.

에너지 흡수 시스템은, 주변 물체에 손상을 일으키지 않으면서 과잉의 에너지를 처리할 필요가 있는 여러 상황에서 광범위하게 응용된다. 예를 들면, 자동차 산업에서 이러한 시스템은 에너지 흡수 장치(EA)라고도 지칭되며, 차량 등의 범퍼 시스템에 적용된다.

통상적으로, 범퍼는 차량, 정지 물체 또는 보행자와 같은 다른 물체와 충돌하는 경우에, 손상을 최소화하기 위해, 충격의 대부분을 흡수하도록 디자인된다. 범퍼에 사용되는 에너지 흡수 장치는 저속 충돌에서, 차량 손상을 최소화하고, 차량 안전을 보존하며, 또한 보행자에 대한 손상을 최소화하기 위해, 저속 충돌의 에너지를 흡수하는 것이 필요하다. 여러 가지 성능 요구사항이, 내셔널 하이웨이 트래픽 세이프티 어드미니스트레이션(NHTSA), 인슈런스 인스티튜드 포 하이웨이 세이프티(IIHS), 및 리서치 카운슬 포 오토모빌 리페어즈(RCAR)와 같은 기구에 의해 설정되었다. 다른 표준에 유나이티드 스테이츠 페더럴 모터 비히클 세이프티 스탠다드 및 캐나다 모터 비히클 세이프티 스탠다드가 포함된다.

최근의 차량의 스타일 추세의 요구사항을 만족시키면서 현재의 엄격한 안전 표준을 충족시키기 위해, 경량이며, 비용면에서 효율적이고, 작고 큰 패키지 공간 상황에서 동일한 성능을 가지며, 작은 체적 및 큰 체적의 구성 요구사항을 만족시키는 최소 툴링 경비만 요구하는 에너지 흡수 시스템의 필요성이 있다. 일반적으로, 자동차 분야 및 비자동차 분야 모두에서, 작은 질량으로 더 많은 에너지를 흡수할 수 있는 에너지 흡수 시스템의 필요성이 있다.

범퍼 시스템은 일반적으로, 차량의 전방 또는 후방을 가로질러 폭방향으로 연장되며, 길이방향으로 연장되는 레일에 장착되는 빔을 포함한다. 빔은 통상적으로 강철 또는 다른 강성 재료로 이루어지며, 빔은 견고하고, 구조 강도 및 지지를 제공한다.

에너지 흡수 범퍼 시스템 또는 조립체의 효율은, 거리에 걸쳐 흡수되는 에너지의 양 또는 하중에 걸쳐 흡수되는 에너지의 양으로 정의된다. 고효율 범퍼 시스템은 저에너지 흡수 장치보다 짧은 거리에 걸쳐 더 많은 에너지를 흡수한다. 고효율은, 레일 하중 한계 바로 아래의 하중을 신속히 발생시키고, 그 하중을 충격 에너지가 소산될 때까지 일정하게 유지함으로써 달성된다.

포말 에너지 흡수 장치가 사용되어 왔다. 그러나, 포말 기반의 에너지 흡수 장치는 통상적으로 충격 시의 장전(loading) 속도가 느리고, 따라서 변위량이 커진다. 이것은, 범퍼 시스템에 이용 가능한 변위량을 최소화시키는 "로우 옵셋 범퍼(low-offset bumpers)"와 같은 차량 스타일 추세로 인해 바람직하지 않을 수 있다. 또한, 포말은 60 또는 70 퍼센트 압축에 대해 효율적이며, 그러한 점을 넘으면 비압축성이어서, 충격 에너지가 완전히 흡수되지 않는다. 나머지 충격 에너지는 빔 및/또는 차량 구조의 변형을 통해 흡수된다.

필요한 안전 기준을 충족시키면서, 경량이고, 빔과 패시어(fascia) 사이의 패키지 공간을 감소시키며, 차량-보행자 충돌 시에 차량 및 보행자 모두에 대한 손상을 최소화할 수 있는 범퍼 시스템 또는 조립체를 제공하는 것이 바람직할 것이다.

여러 가지 실시예에서, 에너지 흡수 장치, 및 그러한 에너지 흡수 장치를 포함하는 범퍼 시스템 및 조립체가 기술된다. 이러한 구성은 작은 체적으로 고효율 및 신속한 하중을 촉진시킨다. 이것은, 시스템의 충격 성능을 강화하면서 오버행(overhang)이 감소되어 범퍼 시스템의 디자인에 신축성을 제공한다. 무엇보다도, 강화된 범퍼 충격 성능은, 저속 "펜더 벤더(fender benders)" 를 위한 수리 비용을 감소시키고, 고속 충돌시의 승객의 안전성을 높인다.

일실시예에, 차량에 결합되도록 구성된 빔, 및 상기 빔 상에 위치된 열성형 에너지 흡수 장치를 포함하는 범퍼 시스템이 기술되어 있다. 상기 에너지 흡수 장치는 프레임, 및 상기 프레임으로부터 연장된 하나 이상의 크러시 로브(crush lobe)를 포함한다. 상기 크러시 로브는, 로브 깊이에서 상기 프레임으로부터 이격된 외벽, 및 상기 프레임과 상기 외벽 사이에서 연장된 로브벽을 포함하고, 상기 로브벽은, 상기 프레임 근처에서의 베이스 두께, 및 상기 외벽 근처에서의 외부 두께를 가지고 있으며, 상기 베이스 두께는 상기 외부 두께보다 작고, 상기 외벽은 상기 프레임으로부터 멀어지는 방향으로 크라운(crown)되어 있다.

상기 로브벽은, 상기 외벽의 단면 영역이 상기 프레임과 상기 로브벽의 교차에 의해 정의된 단면 영역보다 작도록, 테이퍼질 수 있다. 상기 로브벽은, 상기 프레임에 대해 직각인 평면에 대해 0° 내지 약 20°의 드래프트 각을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 로브벽의 두께의 변경은 일정한 방식 또는 일정하지 않은 율로 발생한다.

또 다른 실시예에서, 상기 베이스 두께는 약 0.4mm 내지 약 3.0mm일 수 있다. 상기 외부 두께는 약 1.0mm 내지 약 5.0mm일 수 있다. 상기 로브 깊이는 약 15mm 내지 약 150mm일 수 있다.

상기 범퍼 시스템은 또한 2개 이상의 크러시 로브를 포함할 수 있으며, 2개 이상의 상기 크러시 로브는 연결 로브에 의해 함께 결합되어 있고, 상기 연결 로브는, 상기 로브 깊이보다 작은 전방 깊이에서 상기 프레임으로부터 이격된 전방벽을 포함한다.

상기 범퍼 시스템은 복수의 크러시 로브를 더 포함할 수 있고, 상기 빔의 중앙 근처에서의 상기 크러시 로브의 상기 로브 깊이는, 상기 빔의 단부들 근처에서의 상기 크러시 로브의 상기 로브 깊이보다 크다.

또 다른 실시예에, 차량에 사용하기 위한 열성형 에너지 흡수 장치가 기술되어 있다. 상기 에너지 흡수 장치는 프레임, 및 상기 프레임으로부터 연장된 하나 이상의 크러시 로브를 포함한다. 상기 크러시 로브는, 로브 깊이에서 상기 프레임으로부터 이격된 외벽, 및 상기 프레임과 상기 외벽 사이에서 연장된 로브벽을 포함하고, 상기 로브벽은, 상기 프레임 근처에서의 베이스 두께, 및 상기 외벽 근처에서의 외부 두께를 가지고 있으며, 상기 외벽은 상기 프레임으로부터 멀어지는 방향으로 크라운되어 있다.

또 다른 실시예에, 빔, 상기 빔 상에 위치된 열성형 에너지 흡수 장치, 및 상기 빔과 상기 에너지 흡수 장치를 둘러싸도록 위치되어 있고 크기를 가지고 있는 패시어(fascia)를 포함하는 범퍼 조립체가 기술되어 있다. 상기 에너지 흡수 장치는 프레임, 및 상기 프레임으로부터 연장된 하나 이상의 크러시 로브를 포함한다. 상기 크러시 로브는, 로브 깊이에서 상기 프레임으로부터 이격된 외벽, 및 상기 프레임과 상기 외벽 사이에서 연장된 로브벽을 포함한다. 상기 로브벽은, 상기 프레임 근처에서의 베이스 두께, 및 상기 외벽 근처에서의 외부 두께를 가지고 있으며, 상기 베이스 두께는 상기 외부 두께보다 작고, 상기 외벽은 상기 프레임으로부터 멀어지는 방향으로 구부러져 있다.

또 다른 실시예에, 높은 모듈러스 및 높은 연성을 가진 중합체로 이루어진 열성형 에너지 흡수 장치가 제공되어 있다. 그러한 수지는, 에너지를 흡수하기 위해 필요한 파단에서의 높은 신장을 여전히 유지하면서, 모듈러스를 증가시키기 위해 충전재의 사용을 가능하게 하는 2차 나노-섬유 연축된(fibrillated) 네트워크를 포함한다.

이들 및 다른 비제한 특성은 아래에서 더욱 구체적으로 설명된다.

다음은 도면의 간단한 설명인데, 그것은 여기에 도시된 예시적 실시예를 설명하는 목적으로 제공된 것이지, 실시예를 제한하는 목적으로 제공된 것은 아니다.

도 1은, 범퍼 조립체의 실시예의 분해 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 에너지 흡수 장치의 일실시예의 정면 사시도이다.
도 3은, 도 2의 에너지 흡수 장치의 후방 사시도이다.
도 4는, 본 발명의 크러시 로브(crush lobe)의 일실시예의 정면 사시도이다.
도 5는, 도 4의 크러시 로브의 평면도이다.
도 6은, 도 2의 A-A 선을 따라 취한 본 발명의 크러시 로브의 측단면도이다.
도 7은, 본 발명의 에너지 흡수 장치의 다른 실시예의 정면 사시도이다.
도 8은, 본 발명의 에너지 흡수 장치의 제3 실시예의 정면 사시도이다.
도 9는, 도 8의 제3 실시예의 평면도이다
도 10은, 본 발명의 크러시 로브의 다른 실시예의 측단면도이다.
도 11은, 도 10에 도시된 크러시 로브의 정면 확대도이다.
도 12는, 본 발명의 크러시 로브의 다른 실시예이다.

본 명세서에 기술된 컴포넌트, 프로세스, 및 장치의 더욱 완전한 이해는 첨부 도면을 참조하여 얻을 수 있다. 이들 도면은 단순히 본 발명을 설명하는 편리성 및 용이성에 기초한 개략적 표현이며, 따라서, 장치 또는 장치의 컴포넌트의 상대적 사이즈 및 크기를 나타내고 및/또는 예시적 실시예의 범위를 정의 또는 제한하고자 하는 것은 아니다.

특정한 용어가 간결성의 목적으로 다음의 설명에 사용되지만, 이들 용어는, 도면에 설명을 위해 선택되는 실시예의 특정 구조만 참조하고자 하는 것이지, 본 발명의 범위를 정의 또는 제한하고자 하는 것은 아니다. 도면 및 아래의 다음의 설명에서, 유사한 도면 부호는 유사한 기능의 컴포넌트를 나타낸다는 것을 이해하여야 한다.

동조 가능 에너지 흡수 장치를 포함하는 범퍼 시스템이 아래에서 상세히 설명된다. 에너지 흡수 장치는 빔에 위치되고, 빔에 결합되며, 부착되거나 실질적으로 고정된다. 빔은, 한쪽 크기가 다른 쪽 크기보다 크고, 측방향 하중(크기가 큰 쪽에 대해 직각임) 및 굽힘 이동에 견디는 몸체이다. 빔은 일반적으로 강철과 같은 강성 재료로 조립된다.

에너지 흡수 장치는 예시적 실시예에서 중합체 재료로 조립되고, 필요한 충격 기준 예를 들면 보행자 및 저속 충격을 충족시키기 위해 동조 가능하다(즉, 특정 구조에서 조절 가능함). 예를 들면, 특정한 형태의 충격 동안에 발생되는 충격력은, 충격의 운동 에너지가 흡수될 때까지 에너지 흡수 장치 및 빔을 변형시킴으로써, 소정 레벨 바로 아래로 유지된다. 충격이 끝나면, 에너지 흡수 장치는 실질적으로 원래의 형상으로 복귀되며, 추후의 충격에 견디도록 충분한 완전성을 유지한다.

에너지 흡수 장치는, 옵션으로서 패시어 또는 대향하는 부재에 의해 덮일 수 있고 및/또는 패시어 또는 대향하는 부재에 포함될 수 있다. 패시어는 옵션으로서 심미안적, 기능상 또는 안전상 목적으로 포함된다.

도 1은 범퍼 조립체(10)의 실시예의 분해사시도이다. 범퍼 조립체(10)는 빔(20), 에너지 흡수 장치(30), 및 패시어(40)를 포함한다. 에너지 흡수 장치(30)는 빔(20)과 패시어(40) 사이에 위치된다. 빔(20)은, 차량의 프레임(도시되지 않음)으로부터 연장되는 레일(도시되지 않음)에 부착될 수 있다. 차량은, 자동차, 트럭, 버스, SUV, 크로스오버, 레크리에이션 차량, 트랙터, 건설 차량 등과 같이, 차량의 몸체 및/또는 충격되는 물체에 대한 손상을 방지하기 위해 일반적으로 범퍼를 가진 운송 차량을 포함하지만 그에 제한되지 않고 임의의 차량일 수 있다.

패시어(40)는 일반적으로, 종래의 차량 페인팅 및/또는 코팅 기술로 완성될 수 있는 열가소성 재료로 형성된다. 패시어는 통상적으로, 빔과 에너지 흡수 장치가 차량에 부착되었을 때 보이지 않도록, 빔과 에너지 흡수 장치를 둘러싸도록 위치되고 크기를 가진다. 패시어는 통상적으로 일체로 조립되지만, 여러 개의 피스(pieces)의 조합일 수도 있다.

빔(20)은, 압출된 알루미늄, 압연 형성된 강철, 또는 압축 성형된 유리 매트 열가소성 수지(GMT)와 같은 적절한 재료로 조립될 수 있다. 일반적으로, 빔의 재료 및 조립 기술은 견고한 빔을 제공하도록 선택된다. 빔은, B-단면, D-단면, I-빔과 같거나, C 또는 W 단면 형상을 가진 여러 가지 형상 중 하나를 가질 수 있다. 형상은, 빔이 사용될 특정 응용에 따라 필요한 단면계수를 제공하도록 선택된다. 빔은 또한, 빔(따라서, 범퍼 시스템 또는 조립체)을 차량의 프레임 레일에 고정시키기 위해 볼트가 사용될 수 있도록, 개구(22)를 포함한다. 범퍼 시스템을 프레임에 고정시키기 위한 다른 수단도 생각할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 에너지 흡수 장치(100)는 프레임(110)을 포함한다. 프레임은, 에너지 흡수 장치를 빔에 부착시키기 위한 수단(120)을 포함한다. 예를 들면, 여기에 도시된 바와 같이, 플랜지(122)는 프레임(110)으로부터 연장되며 빔(20)에 스냅(snap)된다. 또는, 도 4에 도시된 바와 같이, 보어(124)는, 스크루와 같은 패스너가 에너지 흡수 장치를 프레임에 연결할 수 있게 하기 위해, 프레임에 포함된다. 다른 옵션으로서, 에너지 흡수 장치는 빔에 압입 또는 스냅 장착되도록 하는 형상을 가질 수 있다.

에너지 흡수 장치(100)는, 프레임으로부터 연장되는 하나 이상의 크러시 로브(crush lobe)(130)를 더 포함한다. 여기에 도시된 에너지 흡수 장치는, 연장된 크러시 또는 압축 존(140)을 함께 형성하는 5개의 크러시 로브를 도시하고 있다. 크러시 또는 압축 존은, 소정 정도의 힘이 인가되었을 때 압축되도록 디자인된다.

도 4, 도 5 및 도 6을 참조하면, 각각의 크러시 로브(200)는 프레임(210)으로부터 연장된다. 각각의 크러시 로브(200)는, 프레임(210)으로부터 이격되는 외벽(220), 및 프레임(210)과 외벽(220) 사이에서 연장되는 로브벽(230)을 포함한다. 또는, 각각의 로브벽(230)은, 상부벽(232), 하부벽(234), 및 2개의 측벽(236)을 포함하는 것으로 간주될 수도 있으며, 이들 벽들은 각각 프레임과 외벽 사이에서 연장된다. 로브벽(230)은, 프레임 근처의 위치(242)에서의 베이스 두께(240), 및 외벽 근처의 위치(246)에서의 외부 두께(244)를 가진다. 베이스 두께(240)는 외부 두께(244)보다 작다. 또한, 외벽(220)은 프레임(210)으로부터 멀어지는 방향으로 크라운(crown)되거나 아치형으로 될 수 있다. 다시 말해서, 외벽(220)의 외면(222)은, 도 5에 더욱 명백하게 도시되었듯이, 구부러진다. 크라운된 표면의 이러한 곡률은 얇아지는 것이 감소되며(여기에서 더 설명되듯이), 크러시 로브의 적절한 크러싱을 유도한다. 일반적으로, 크러시 로브이 벽은 일정한 두께를 가지지 않을 것이다. 플랜지(350)는 프레임(210)으로부터 뒤로 연장되며, 예를 들면 스냅 장착에 의해, 에너지 흡수 장치를 빔에 부착하기 위한 수단으로서 작용한다.

로브벽(230)은, 외벽의 단면 영역(224)이 프레임(210)과 로브벽(230)의 교차에 의해 정의되는 단면적(즉, 도 3의 영역(236))보다 작도록, 테이퍼진다. 더욱 구체적인 실시예에서, 로브벽(230)은 프레임(210)에 대해 직각인 평면(250)에 대해 약 3°내지 약 10°의 각도 및 약 4°를 포함하여, 약 0° 내지 약 20°의 드래프트 각(α)을 이루도록 하는 각도를 가진다. 예를 들면, 여기에 도시되었듯이, 크러시 로브(200)는, 약 52mm의 베이스 폭(260), 약 36mm의 외부 폭(270), 및 약 187mm의 베이스 길이(280)를 가진다. 실시예들에서, 베이스 폭은, 약 35mm 내지 약 60mm를 포함하여, 약 10mm 내지 약 100mm일 수 있다. 외부 폭은, 약 50mm 내지 약 75mm를 포함하여, 약 10mm 내지 약 100mm일 수 있다. 베이스 길이는, 약 150mm 내지 약 250mm를 포함하여, 약 50mm 내지 약 400mm일 수 있다.

도 6에 도시되었듯이, 로브벽(230)은, 일정한 방식으로 즉 실질적으로 일정하거나 거의 일정한 율로, 또는 일정하지 않은 방식으로 두께가 변경될 수 있다. 두께가 변경되는 율을 변경함으로써, 에너지 흡수 장치를 특정 응용에 동조시킬 수 있게 한다. 에너지 흡수 장치는 또한, 측벽의 드래프트 각(α), 또는 에너지 흡수 장치가 만들어지는 시트의 시작 두께를 변경시킴으로써, 동조될 수 있다(아래에서 더욱 설명됨).

도 10은 본 발명의 크러시 로브의 다른 실시예의 단면도이다. 이러한 크러시 로브는 도 5에 도시된 것과 유사하다. 크러시 로브는, 프레임(210)으로부터 이격되는 외벽(220), 및 프레임(210)과 외벽(220) 사이에서 연장되는 로브벽(230)을 포함한다. 여기에서도, 또는, 로브벽은 상부벽, 하부벽, 및 2개의 측벽을 포함하는 것으로 간주될 수 있으며, 이들 벽은 각각 프레임과 외벽 사이에서 연장된다. 로브벽(230)은, 프레임 근처의 위치(242)에서의 베이스 두께(240), 및 외벽 근처의 위치(246)에서의 외부 두께(244)를 가진다. 그러나, 이러한 실시예에서, 베이스 두께(240)는 외부 두께(244) 이상이다. 또한, 외벽(220)은 프레임(210)으로부터 멀어지는 방향으로 크라운되거나 아치형으로 된다. 다시 말해서, 외벽(220)의 외면(222)은 구부러진다.

도 11은, 도 10에 도시된 실시예의 외벽(220)의 확대도이고, 외벽(220)의 곡률을 설명하는 데에 보조한다. 여기에서 알 수 있듯이, 로브벽(230)의 내벽(305)은, 외벽(220)이 시작되는 단부점(310)을 향해 테이퍼진다. 베이스 점(320)은 2개의 단부점(310)들 사이의 중간점으로서 정의될 수 있다. 표면 점(330)은 외벽(220)의 내면(315) 상의 중간점으로서 정의될 수 있다. 이들 점들은 2개의 선을 정의할 수 있으며, 첫째 선은 단부점(310)으로부터 베이스 점(320)으로 가며, 둘째 선은 단부점(310)으로부터 표면 점(330)으로 간다. 가상 곡선 각도(β)는 이들 2개의 선들 사이의 각도이다. 실시예에서, 곡선 각도(β)는 2° 이상이고, 몇몇 실시예에서 5° 이상이다. 외벽은, 외벽에서의 곡률의 정도를 나타내기 위해 이러한 곡선 각도(β)를 가지는 것으로 참조될 수 있다. 또한, 외벽(220)은 실질적으로 일정한 두께(340)를 가지는 것을 유의하여야 한다. 이러한 두께(340)는 약 0.5mm 내지 약 2.5mm이고, 프레임(210)의 두께(212)보다 작다. 외벽은, 도시된 측면도 및 도 5에 도시된 평면도에서 외향으로 구부러질 수 있다. 다시 말해서, 외벽은 타원형 형상을 가지는 것으로 간주될 수 있다.

베이스 두께(240)가 외부 두께(244)보다 작은 특정 실시예에서, 베이스 두께(240)는, 약 1.7mm 내지 약 2.4mm를 포함하여, 약 0.4mm 내지 약 3.0mm일 수 있고, 외부 두께(244)는, 약 2.3mm 내지 약 3.0mm를 포함하여, 약 1.0mm 내지 약 5.0mm일 수 있다. 베이스 두께(240)가 외부 두께(244) 이상인 특정 실시예에서, 외부 두께(244)는, 약 1.7mm 내지 약 2.4mm를 포함하여, 약 0.4mm 내지 약 3.0mm일 수 있고, 베이스 두께(240)는, 약 2.3mm 내지 약 3.0mm를 포함하여, 약 1.0mm 내지 약 5.0mm일 수 있다. 크러시 로브(200)는, 약 45mm 내지 약 80mm를 포함하여, 약 15mm 내지 약 150mm의 로브 깊이(300)를 가지도록 형성될 수 있다.

크러시 로브(200)의 로브벽(230)은 에너지 흡수 장치(100)의 성질을 동조시키도록 필요한 형상을 가진다. 예를 들면, 도 4에 도시되었듯이, 상부벽(232)과 하부벽(234)은, 교대하는 상승 영역(231)과 오목 영역(233)을 포함하여, 파형이다(즉, 물결형임). 이러한 파동 형상은 강도 및 안정성을 향상시켜, 상부벽(232)과 하부벽(234)이 저속 충격 시의 휨에 저항할 수 있게 하며, 에너지 흡수 장치는 예를 들면 파형부의 깊이를 변경시킴으로써 동조될 수 있다. 파형부의 깊이는, 약 8mm 내지 약 15mm를 포함하여, 약 25mm까지 변화될 수 있다. 로브벽은 또한, 크러시 로브의 강성도 특성을 수정할 2차 기능을 가지는 창(235)을 포함할 수 있다. 도 5 및 도 10은, 파형부의 상승 영역(231)을 통한 로브벽의 단면도이다.

도 12는, 본 발명의 크러시 로브(200)의 다른 실시예의 정면 사시도이다. 이 도면과 도 4 사이의 주요한 차이점은 파형부 패턴의 차이이다.

열성형 에너지 흡수 장치(100)는, 필요한 특성을 가지는 임의의 열성형성 재료로 이루어질 수 있다. 에너지 흡수 장치를 형성하기 위해 사용되는 재료의 바람직한 특성에, 무엇보다도, 고강도/연성, 열 안정성, 높은 에너지 흡수 능력, 양호한 모듈러스(modulus) 대 신장 율, 및 재생성이 포함된다. 예시적 재료에, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리카보네이트, 폴리카보네이트/ABS 혼합물(blends), 코우폴리카보네이트-폴리에스테르, 아크릴릭-스티렌-아크릴로니트릴(ASA), 아크릴로니트릴-(수정된 에티렌-폴리프로필렌 디아민)-스티렌(AES), 페닐린 에에테르 수지, 폴리페닐린 에에테르/폴리아미드의 혼합물(blends), 폴리아미드, 페닐린 황화물 수지, 염화폴리비닐(PVC), 고충격 폴리스티렌(HIPS), 저/고밀도 폴리에틸렌(L/HDPE), 폴리프로필렌(PP), 팽창된 폴리프로필렌(EPP), 및 열가소성 올레핀(TPO)이 포함된다.

특히 적합한 재료는 SABIC 이노베이티브 플라스틱스가 시판중인 XENOY®이다. XENOY® 수지는, 폴리에스테르를 가진 폴리카보네이트(PC), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 특히 PBT의 열가소성 혼합물(thermoplastic alloy blend)이다. XENOY® 수지는 연성, 화학적 내성, 고온 크기 안정성, 및 기계적 강도가 특징이다. 그것들은 또한 매우 양호한 외관, 윤활성, UV 내성 및 칼라 유지성을 제공한다. 그것들은 카솔린 및 오일에 대한 내성, 및 -40℃까지의 온도에서 높은 수준의 충격 강도를 제공하도록 디자인된다. 특히, 높은 모듈러스 연성(HMD) XENOY® 수지가 고강도와 연성의 균형으로 인해 적합하다. 열성형된 XENOY® 수지는 예를 들면 TPO 및 EPP와 비교하여 패키징 공간을 감소시킬 수 있게 한다. 통상적으로, 충전재(유리, 광물질 등)는 중합체 수지의 모듈러스를 증가시키기 위해 사용된다. 그러나, 충전재를 첨가하면 통상적으로, 수지의 연성(ASTM D638 인장 응력 측정에서의 파단 및 항복에서의 신장에 의해 측정됨)이 감소된다. XENOY® HMD 수지는, 에너지를 흡수하기 위해 필요한 충전되지 않은 수지의 파단에서의 높은 신장을 여전히 유지하면서, 모듈러스를 증가시키기 위해 충전재의 사용을 가능하게 하는 2차 나노-섬유 연축된(fibrillated) 네트워크를 가진다. HMD 수지의 연성은 또한, 노치 Izod 충격 테스트(ASTM D256)에 의해 측정되었을 때, 현저히 증가된다. HMD 수지는 또한 더욱 양호한 크리프(creep) 및 인장 피로 성능을 제공한다. 이들 HMD 수지는, 증가된 모듈러스로 인해, 통상적 자동차 크래시 테스트 시나리오에서 에너지 흡수 장치의 벽의 구조를 유지하면서, 에너지 흡수 장치의 벽이 얇게 될 수 있게 한다. XENOY® X4820은 고강도와 연성의 균형으로 인해 적절한 수지이다.

에너지 흡수 장치(100)는 열성형 프로세스에 의해 형성된다. 일반적으로, 중합체 재료의 시트가 가열된다. 이러한 시작 시트는 일반적으로 1.0mm 내지 4.0mm의 두께를 가지며, 열성형 프로세스 동안에 얇게 된다. 다음에 시트는 필요한 형상을 제공하기 위해 몰드에 걸쳐 또는 2개의 몰드(즉, 포지티브 및 네거티브 몰드) 사이에서 가열 및 신장된다. 외벽(220)의 구부러진 표면(222)은, 특히 하나의 몰드만 사용될 때, 열성형으로 인해 얇아지는 것이 감소된다. 시작 시트는 일반적으로 몰드의 온도보다 훨씬 높은 온도로 가열된다. 이러한 온도차의 결과로, 외벽이 평평할 때, 몰드와 먼저 접촉되는 시작 시트의 전체 부분이 "동결되어(freezes)", 훨씬 덜 연성으로 되어 흐르지 않는다. 그 결과, 로브벽(230)은, 몰드와 접촉되지 않는 시트의 부분만 신장에 의해 형성되어, 그러한 목적을 위해 얇게 된다. 외벽이 구부러졌을 때, 시작 시트는 큰 영역에 걸쳐 몰드와 한번에 접촉되지 않는데, 외벽이 평평하다면, 한번에 접촉될 것이다. 대신에, 시작 시트는 장기간에 걸쳐 몰드와 접촉되어, 중합체 재료가 몰드의 중앙으로부터 에지로 흐르게 하여, 로브벽은 시트의 제한된 부분에서만 지나치게 얇게 되지 않는다. 일반적으로, 로브벽은 가능한 한 두꺼운 것이 바람직하다. 열성형은, 외벽(220)의 두께(340)가 프레임(210)의 두께(212)와 다르도록, 제어될 수 있다. 로브벽은 일반적으로 시작 시트의 두께에 비해, 20% 내지 40%를 포함하여 약 5% 내지 45%로 얇아진다.

에너지 흡수 장치는 바람직하게 일체식 구조로 이루어지고, 다음에는 빔에 부착되지만, 함께 조립되는 여러 개의 컴포넌트로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 각각 하나의 크러시 로브를 포함하는 여러 개의 컴포넌트가 에너지 흡수 장치를 형성하도록 조립될 수 있다. 에너지 흡수 장치는, 대응 압력 박스와 조합되어 진공 열성형 프로세스를 사용하여 몰딩될 수 있다. XENOY® 수지로 이루어진 것과 같은 플라스틱 시작 시트는, 시트 게이지에 따라 약 390℉ 내지 440℉일 있는 연화 온도로 가열된다. 다음에는 가열된 시트는 로브 툴과 압력 박스 사이에 삽입된다. 로브 툴은, 약 260℉와 같이, 연화 온도보다 현저히 낮은 온도에 세팅된다. 가열된 적층 가능 시트가, 25초만큼 짧을 수 있는 기간 동안에 내부 진공 매니폴드로부터 인가되는 진공(예를 들면, ∼1 atm 압력)에 의해 로브 툴에 대해 인발된다. 표면을 덮는 것을 보조하기 위해 예를 들면 8초만큼 진공을 연장시킬 수 있다. 동시에, 압력 박스는 로브 툴로부터 시트의 다른 쪽에 공기압(60 psia)을 작용시키는데, 그것은 시트가 툴 표면과 접촉하는 것을 촉진시킨다. 다음에, 압력이 릴리스되고, 형성된 크러시 로브가 냉각에 의해 응고될 수 있다. 예를 들면 냉각 팬이 사용될 수 있다. 로브 툴은 부품의 제거를 용이하게 하기 위해 릴리스 코팅을 포함할 수 있다. 다음에는 형성된 로브 부품은 임의의 스크랩 시트를 제거하기 위해 소정 트림 라인에서 트리밍될 수 있다.

에너지 흡수 장치는, 프레임이 평평하거나(즉, 실질적으로 평면) 구부러지도록, 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 2의 에너지 흡수 장치에 평면 프레임(110)이 형성된다. 에너지 흡수 장치를 형성하기 위해 사용되는 재료의 시작 두께 및 연성은, 에너지 흡수 장치가 설치시에 범퍼 및/또는 패시어의 필요한 형상을 취할 수 있게 한다. 통상적으로, 에너지 흡수 장치는, 도 1에 도시되었듯이, 프레임이 구부러지도록 형성된다.

도 7에 도시된 추가적 실시예에서, 에너지 흡수 장치(400)는, 서로 이격되는 복수의 크러시 로브를 포함하며, 그중 몇개는 빔의 중앙(410) 근처에 위치되고, 몇개는 빔의 단부(420) 근처에 위치된다. 크러시 로브는 범퍼 또는 패시어 표면을 따르도록 형성될 수 있어, 크러시 로브의 깊이는 빔의 중앙으로부터 각각의 단부를 향해 감소된다. 예를 들면, 여기에 도시되었듯이, 단부 로브(430, 470)는 중간 로브(440, 460)만큼 깊지 않고, 중앙 로브(450)는 도시된 크러시 로브에서 가장 깊다.

또 다른 실시예에서, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 에너지 흡수 장치(500)는 2개 이상의 크러시 로브(510)를 가진다. 2개의 크러시 로브는 연결 로브(520)에 의해 함께 결합된다. 이러한 연결 로브는 크러시 로브만큼 깊지 않을 것이다. 다시 말해서, 연결 로브의 전방벽(522)은, 로브 깊이(526)보다 작은 전방 깊이(524)에서 프레임으로부터 이격될 것이다. 특정 실시예에서, 전방 깊이는 로브 깊이의 약 1/2이다. 또한, 연결 로브의 폭(528)은 크러시 로브의 베이스 폭(530)보다 작을 수 있고, 특정 실시예에서는 크러시 로브의 깊이의 약 1/2이다. 2개의 연결벽(532)은 프레임(540)으로부터 연결 로브의 전방벽(550)으로 연장된다. 연결벽은 크러시 로브의 로브벽(230)과 동일한 방식으로 테이퍼질 수 있다. 이러한 구조는, 로브(510)들 사이에 보행자 충격이 있을 때, 차량-보행자 충격시에 특히 유용할 수 있고, 연결 로브(520)는 인접 로브와 함께 에너지의 관리를 보조할 것이다.

본 발명의 열성형 에너지 흡수 장치는, 훨씬 작은 벽 두께로, 종래의 사출 성형된 에너지 흡수 장치만큼 양호하거나 그보다 더 양호하게 수행한다. 이것은, 열성형 에너지 흡수 장치가 동일한 성능을 얻으면서 비용이 적고, 중량이 작으며, 값싼 툴링을 사용할 수 있게 한다. 열성형 프로세스를 사용하여 제조하면 또한 사출 성형 프로세스에 비하여 비용의 이점을 가진다. 그 결과, 비용 및/또는 중량의 문제로 인해 사출 성형된 에너지 흡수 장치가 현재 사용될 수 없는 차량 플랫폼에 열성형 에너지 흡수 장치를 사용하는 것도 가능하다. 열성형 에너지 흡수 장치는 차의 전방 및 후방에 사용될 수 있고, 또한 측면 충격, 무릎 충격, 및/또는 머리 충격으로부터 어느 정도 보호할 수 있다.

다음의 예들은 본 발명의 구성 및 방법을 설명하기 위해 제공된다. 상기 예들은 단순히 설명을 위한 것일 뿐이지, 본 발명에 따라 이루어지는 장치를 상기 예들에 설정되는 재료, 조건, 또는 프로세스 변수에 제한하고자 하는 것이 아니다.

(예 1)

3개의 다른 에너지 흡수 장치가 컴퓨터 상에서 모델링되고 유한 요소 분석을 사용하여 테스트되었다.

비교예 C1은, 사출 성형된 XENOY® 수지의 성질과 유사한 성질을 가진 크러시 로브를 사용하였다. 예 E1 및 E2는, 열성형된 HMD XENOY® 수지의 성질과 유사한 성질을 가진 크러시 로브를 사용하였다. 에너지 흡수 장치 각각은 60mm 분리된 5개의 크러시 로브를 가졌다. 각각의 크러시 로브는 길이가 187mm이었고, 베이스에서(즉, 프레임 근처에서) 폭이 52mm이었으며, 외부 표면에서(즉, 외벽에서) 폭이 36mm이었고, 깊이는 50mm이었다.

C1의 크러시 로브는 2.9mm의 일정한 로브벽 두께를 가졌다. 각각의 크러시 로브의 전체 질량은 약 134그램이었다.

C1의 크러시 로브는 3개의 존으로 모델링되었다. 이것은 컴퓨터 보조 엔지니어링(CAE) 목적으로 이루어졌고, 모델링 및 분석 프로세스를 단순화하였다. 크러시 로브의 베이스 근처의 존에서의 로브벽 두께는 2.4mm이었고, 중간 존에서의 로브벽 두께는 2.7mm이었으며, 외벽 근처의 존에서의 로브벽 두께는 3.0mm이었다. 외벽 자체는 ∼ 3.0mm의 두께를 가졌다. 각각의 크러시 로브의 전체 질량은 약 101그램이었다.

유사하게, E2의 크러시 로브는 3개의 존을 가졌다. 크러시 로브의 베이스 근처의 존에서의 로브벽 두께는 1.7mm이었고, 중간 존에서의 로브벽 두께는 2.0mm이었으며, 외벽 근처의 존에서의 로브벽 두께는 2.3mm이었다. 외벽 자체는 ∼ 2.3mm의 두께를 가졌다. 각각의 크러시 로브의 전체 질량은 약 83그램이었다.

에너지 흡수 장치는, 1400킬로그램의 질량과 2.5mph의 충격 속도를 가진 차량을 사용하여 모델링 및 테스트되었다. 충격 에너지는 874.3주울이었다. 그것들은 장벽 충격 및 중앙 진자 충격에 대해 테스트되었다. 침입량(즉, 크러시 로브가 수축된 양) 및 힘이 측정되었다. 그 결과는 표 1에 도시되어 있다.

	예	침입량(mm)	힘(kN)
장벽 2.5mph	C1	17	103.5
	E1	10	180.2
	E2	17.4	111.2
진자 2.5mph	C1	47	39.9
	E1	29.2	69.9
	E2	40.6	42.9

에너지 흡수 장치 E1와 E2는, 두 가지 경우에서, 큰 힘으로 표시하였듯이 훨씬 높은 효율을 보였고, 낮은 침입량으로 표시하였듯이 큰 강도를 보였다. E2의 벽 두께는, 훨씬 작은 질량으로, C1에 매우 유사한 침입량 및 힘의 값을 제공하였다.

(예 2)

1개의 크러시 로브를 가진 에너지 흡수 장치가 모델링되었고, 보행자의 다리 형태를 사용하여, 보행자의 다리를 타격하는 테스트를 수행하였다. 크러시 로브는 67mm의 깊이, 및 다섯 가지 깊이의 존을 가졌다. 여기에서도, 이것은 모델링을 단순화하였다. 존 1은 외벽에 가장 가까웠고, 존 5는 프레임에 가장 가까웠다. 존 1은 1mm의 벽 두께를 가졌고, 존 2는 0.9125mm의 벽 두께를 가졌으며, 존 3은 0.825mm의 벽 두께를 가졌고, 존 4는 0.7375mm의 벽 두께를 가졌으며, 존 5는 0.65mm의 벽 두께를 가졌다. 모델링된 크러시 로브는 약 56그램의 중량을 가졌다.

다음에는 크러시 로브 모델의 결과가 실제 크러시 로브의 테스트 결과와 비교되었다. 실제 크러시 로브는 67mm의 깊이, 및 일정하게 변하는 두께를 가졌다. 결과는 표 2에 도시되어 있다.

	가속도(g)	회전(°)	전단(mm)
모델	136.9	13.2	2.6
실제	136	12.9	3.1

컴퓨터 모델링된 에너지 흡수 장치와 실제 에너지 흡수 장치를 위한 결과에서 우수한 상관관계가 관찰되었다. 이것은, 컴퓨터 모델이 실제 에너지 흡수 장치에 대한 양호한 성능 시뮬레이션이었다는 것을 나타내었다.

일실시예에서, 범퍼 시스템(예를 들면, 차량용)은, 차량에 결합되도록 구성된 빔, 및 상기 빔 상에 위치된 열성형 에너지 흡수 장치를 포함할 수 있고, 상기 에너지 흡수 장치는 프레임, 및 상기 프레임으로부터 연장된 하나 이상의 크러시 로브를 포함하며, 상기 크러시 로브는, 로브 깊이에서 상기 프레임으로부터 이격된 외벽, 및 상기 프레임과 상기 외벽 사이에서 연장된 로브벽을 포함하고, 상기 로브벽은, 상기 프레임 근처에서의 베이스 두께, 및 상기 외벽 근처에서의 외부 두께를 가지고 있으며, 상기 베이스 두께는 상기 외부 두께보다 작고, 상기 외벽은 상기 프레임으로부터 멀어지는 방향으로 크라운되어 있다. 옵션으로서, 상기 범퍼 시스템은, 상기 빔과 상기 에너지 흡수 장치를 둘러싸도록 위치되어 있고 크기를 가지고 있는 패시어를 더 포함할 수 있다.

열성형 에너지 흡수 장치(차량에 사용하기 위함)는, 프레임, 및 상기 프레임으로부터 연장된 하나 이상의 크러시 로브를 포함할 수 있으며, 상기 크러시 로브는, 로브 깊이에서 상기 프레임으로부터 이격된 외벽, 및 상기 프레임과 상기 외벽 사이에서 연장된 로브벽을 포함하고, 상기 로브벽은, 상기 프레임 근처에서의 베이스 두께, 및 상기 외벽 근처에서의 외부 두께를 가지고 있으며, 상기 외벽은 상기 프레임으로부터 멀어지는 방향으로 구부러져 있다. 옵션으로서, 상기 범퍼 시스템은 2개 이상의 크러시 로브를 포함할 수 있으며, 2개 이상의 상기 크러시 로브는 연결 로브에 의해 함께 결합되어 있고, 상기 연결 로브는, 상기 로브 깊이보다 작은 전방 깊이에서 상기 프레임으로부터 이격된 전방벽을 포함한다. 옵션으로서, 상기 범퍼 시스템은, 복수의 크러시 로브를 포함할 수 있으며, 상기 빔의 중앙 근처에서의 상기 크러시 로브의 상기 로브 깊이는, 상기 빔의 단부들 근처에서의 상기 크러시 로브의 상기 로브 깊이보다 크다.

여러 가지 실시예에서, (i) 상기 로브벽은, 상기 외벽의 단면 영역이 상기 프레임과 상기 로브벽의 교차에 의해 정의된 단면 영역보다 작도록, 테이퍼져 있을 수 있으며, (ii) 상기 로브벽은, 상기 프레임에 대해 직각인 평면에 대해 0° 내지 약 20°의 드래프트 각을 가질 수 있고, (iii) 상기 로브벽의 두께의 변경은 일정하지 않은 율로 발생할 수 있으며, (iv) 상기 로브벽의 두께의 변경은 일정한 방식으로 발생할 수 있으며, (v) 상기 베이스 두께는 약 0.4mm 내지 약 3.0mm일 수 있고, (vi) 상기 외부 두께는 약 1.0mm 내지 약 5.0mm일 수 있으며, (vii) 상기 로브 깊이는 약 15mm 내지 약 150mm일 수 있고, (viii) 상기 에너지 흡수 장치는, 폴리에스테르를 가진 폴리카보네이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 열가소성 혼합물로부터 형성될 수 있으며, 상기 혼합물은 높은 모듈러스 및 높은 연성을 가지고 있고, (ix) 상기 에너지 흡수 장치는, 상기 프레임이 실질적으로 평면이도록 형성될 수 있으며, (x) 상기 베이스 두께는 상기 외부 두께보다 작을 수 있고, (xi) 상기 베이스 두께는 상기 외부 두께 이상일 수 있으며, (xii) 상기 로브벽은, 상기 외벽의 단면 영역이 상기 프레임과 상기 로브벽의 교차에 의해 정의된 단면 영역보다 작도록, 테이퍼져 있을 수 있으며, (xiii) 상기 외벽은 5° 이상의 곡선 각도를 가질 수 있고, 및/또는 (viv) 상기 외벽은 약 1.0mm 내지 약 2.5mm의 두께를 가질 수 있다.

특정 실시예가 설명되었지만, 현재로서는 예측하지 못하였거나 예측할 수 없는 대안, 수정, 변경, 개선, 및 실질적 균등물이 출원인들 또는 당업자들에게 발생할 수 있다. 따라서, 출원되거나 수정될 수 있는 첨부된 청구범위는 모든 그러한 대안, 수정, 변경, 개선, 및 실질적 균등물을 포함하고자 하는 것이다.

Claims

차량용 범퍼 시스템으로서,
차량에 결합된 빔, 및
상기 빔 상에 위치된 열성형 에너지 흡수 장치
를 포함하고,
상기 에너지 흡수 장치는 프레임, 및 상기 프레임으로부터 연장된 하나 이상의 크러시 로브(crush lobe)를 포함하며,
상기 크러시 로브는, 로브 깊이에서 상기 프레임으로부터 이격된 외벽, 및 상기 프레임과 상기 외벽 사이에서 연장된 로브벽(lobe wall)을 포함하고,
상기 로브벽은 상기 프레임 근처에서의 베이스 두께 및 상기 외벽 근처에서의 외부 두께를 가지고, 상기 베이스 두께는 상기 외부 두께보다 더 작고,
상기 외벽은 상기 프레임으로부터 멀어지는 방향으로 만곡되어 있는, 범퍼 시스템.
제1항에 있어서,
상기 로브벽은, 상기 외벽의 단면적이 상기 프레임과 상기 로브벽의 교차에 의해 정의된 단면적보다 작도록, 테이퍼져 있는, 범퍼 시스템.
제2항에 있어서,
상기 로브벽은, 상기 프레임에 대해 직각인 평면에 대해 0° 내지 20°의 구배각(draft angle)을 가지는, 범퍼 시스템.
제1항에 있어서,
상기 로브벽의 두께 변화는 일정하지 않은 비율로 발생하는, 범퍼 시스템.
제1항에 있어서,
상기 로브벽의 두께 변화는 일정한 비율로 발생하는, 범퍼 시스템.
제1항에 있어서,
상기 베이스 두께는 0.4mm 내지 3.0mm인, 범퍼 시스템.
제1항에 있어서,
상기 외부 두께는 1.0mm 내지 5.0mm인, 범퍼 시스템.
제1항에 있어서,
상기 로브 깊이는 15mm 내지 150mm인, 범퍼 시스템.
제1항에 있어서,
2개 이상의 크러시 로브를 포함하며,
2개의 크러시 로브는 연결 로브에 의해 서로 연결되고,
상기 연결 로브는, 상기 로브 깊이보다 작은 전방 깊이에서 상기 프레임으로부터 이격된 전방벽을 포함하는, 범퍼 시스템.
제1항에 있어서,
복수의 크러시 로브를 포함하며,
상기 빔의 중앙 근처에서의 크러시 로브의 로브 깊이는, 상기 빔의 단부 근처에서의 크러시 로브의 로브 깊이보다 큰, 범퍼 시스템.
제1항에 있어서,
상기 에너지 흡수 장치는, 폴리에스테르를 가진 폴리카보네이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 열가소성 혼합물(thermoplastic alloy blend)로부터 형성되고, 상기 혼합물은 고강성 및 고연성을 가지는, 범퍼 시스템.
제1항에 있어서,
상기 에너지 흡수 장치는 상기 프레임이 평면이 되도록 형성되어 있는, 범퍼 시스템.
차량에 사용하기 위한 열성형 에너지 흡수 장치로서,
프레임; 및
상기 프레임으로부터 연장된 하나 이상의 크러시 로브
를 포함하며,
상기 크러시 로브는, 로브 깊이에서 상기 프레임으로부터 이격된 외벽, 및 상기 프레임과 상기 외벽 사이에서 연장된 로브벽을 포함하고,
상기 로브벽은 상기 프레임 근처에서의 베이스 두께 및 상기 외벽 근처에서의 외부 두께를 가지고, 상기 베이스 두께는 상기 외부 두께보다 더 작고,
상기 외벽은 상기 프레임으로부터 멀어지는 방향으로 만곡되어 있는, 에너지 흡수 장치.
제13항에 있어서,
상기 로브벽은, 상기 외벽의 단면적이 상기 프레임과 상기 로브벽의 교차에 의해 정의된 단면적보다 작도록, 테이퍼져 있는, 에너지 흡수 장치.
제14항에 있어서,
상기 로브벽은, 상기 프레임에 대해 직각인 평면에 대해 0° 내지 20°의 구배각을 가지는, 에너지 흡수 장치.
제13항에 있어서,
상기 로브벽의 두께 변화는 일정하지 않은 비율로 발생하는, 에너지 흡수 장치.
제13항에 있어서,
상기 로브벽의 두께 변화는 일정한 비율로 발생하는, 에너지 흡수 장치.
제13항에 있어서,
상기 에너지 흡수 장치는, 폴리에스테르를 가진 폴리카보네이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 열가소성 혼합물로부터 형성되고, 상기 혼합물은 고강성 및 고연성을 가지는, 에너지 흡수 장치.
범퍼 조립체로서,
빔;
상기 빔 상에 위치된 열성형 에너지 흡수 장치; 및
상기 빔 및 상기 에너지 흡수 장치를 둘러싸도록 위치되어 있고 크기를 가지고 있는 패시어(fascia)
를 포함하고,
상기 에너지 흡수 장치는 프레임, 및 상기 프레임으로부터 연장된 하나 이상의 크러시 로브를 포함하며,
상기 크러시 로브는, 로브 깊이에서 상기 프레임으로부터 이격된 외벽, 및 상기 프레임과 상기 외벽 사이에서 연장된 로브벽을 포함하고,
상기 로브벽은 상기 프레임 근처에서의 베이스 두께 및 상기 외벽 근처에서의 외부 두께를 가지고, 상기 베이스 두께는 상기 외부 두께보다 더 작은, 범퍼 조립체.
제19항에 있어서,
상기 로브벽의 두께 변화는 일정한 비율로 발생하는, 범퍼 조립체.
제19항에 있어서,
상기 로브벽의 두께 변화는 일정하지 않은 비율로 발생하는, 범퍼 조립체.
제19항에 있어서,
상기 에너지 흡수 장치는, 폴리에스테르를 가진 폴리카보네이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 열가소성 혼합물로부터 형성되고, 상기 혼합물은 고강성 및 고연성을 가지는, 범퍼 조립체.
차량에 사용하기 위한 열성형 에너지 흡수 장치로서,
프레임; 및
상기 프레임으로부터 연장된 하나 이상의 크러시 로브
를 포함하며,
상기 크러시 로브는, 로브 깊이에서 상기 프레임으로부터 이격된 외벽, 및 상기 프레임과 상기 외벽 사이에서 연장된 로브벽을 포함하고,
상기 로브벽은 상기 프레임 근처에서의 베이스 두께 및 상기 외벽 근처에서의 외부 두께를 가지고, 상기 베이스 두께와 상기 외부 두께는 상이하고, 상기 외벽은 상기 프레임으로부터 멀어지는 방향으로 만곡되어 있는, 에너지 흡수 장치.
제23항에 있어서,
상기 베이스 두께는 상기 외부 두께보다 더 큰, 에너지 흡수 장치.
제23항에 있어서,
상기 로브벽은, 상기 외벽의 단면적이 상기 프레임과 상기 로브벽의 교차에 의해 정의된 단면적보다 작도록, 테이퍼져 있는, 에너지 흡수 장치.
제23항에 있어서,
상기 로브벽은, 상기 프레임에 대해 직각인 평면에 대해 0° 내지 20°의 구배각을 가지는, 에너지 흡수 장치.
제23항에 있어서,
상기 로브벽의 두께 변화는 일정하지 않은 비율로 발생하는, 에너지 흡수 장치.
제23항에 있어서,
상기 로브벽의 두께 변화는 일정한 비율로 발생하는, 에너지 흡수 장치.
제23항에 있어서,
상기 에너지 흡수 장치는, 폴리에스테르를 가진 폴리카보네이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 열가소성 혼합물로부터 형성되고, 상기 혼합물은 고강성 및 고연성을 가지는, 에너지 흡수 장치.
제23항에 있어서,
상기 외벽은 5° 이상의 곡선 각도를 가지는, 에너지 흡수 장치.
제23항에 있어서,
상기 외벽은 1.0mm 내지 2.5mm의 두께를 가지는, 에너지 흡수 장치.