KR101754174B1 - 비대칭 에너지 흡수체 및 그것의 제조 및 이용방법 - Google Patents

Abstract

일 실시예에서, 비대칭 에너지 흡수체는 크러시 로브를 규정하는 상부벽과 하부벽; 플랜지(상기 하부벽은 상기 플랜지와 상기 상부벽 사이에 있음); 상기 하부벽과 상기 플랜지 사이에 연장된 베이스(상기 플랜지는 상기 베이스의 제 1 면으로부터 연장됨); 및 상기 플랜지를 향해 상기 베이스를 따라, 상기 베이스의 제 2 면으로부터 떨어져 연장된 리브로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 차량 범퍼 시스템은 외부면 및 바닥 표면을 갖는 범퍼 빔; 비대칭 에너지 흡수체로 구성될 수 있다. 상기 비대칭 에너지 흡수체는, 상부벽 제 1 말단으로부터 하부벽을 향해 접합 영역까지 연장된 상부벽에 의해 형성되는 대체로 삼각 형상 섹션; 상기 하부벽의 제 2 말단으로부터 연장된 베이스; 상기 베이스로부터 떨어져 연장된 플랜지; 및 리브로 구성될 수 있다.

Description

비대칭 에너지 흡수체 및 그것의 제조 및 이용방법{ASYMMETRIC ENERGY ABSORBER AND METHOD OF MAKING AND USING THE SAME}

본 발명은 일반적으로 차량용 에너지 흡수체(energy absorbers)에 관한 것으로서, 예를 들어 상해(예를 들어 탑승자(들), 보행자(들) 등에 대한)를 감소시키고/시키거나 차량 손상을 감소시키기 위한 에너지 흡수체에 관한 것이다.

차량의 손상 정도 뿐만 아니라 사고시 사람에게 가해지는 상해의 정도를 최소화하기 위한 방법에 대한 중요성은 증가되어 왔다. 전세계적으로 서로 다른 규제 위원회가 자동차 보행자 및 탑승자의 충격 성능을 평가한다. 전체적 성능에 따라, 누적 안전 등급이 차량에 부여된다. 차량의 각 부품 및 모든 부품은 그 차량에 대한 우수한 전체 등급을 받기 위해 구체적 충격 기준을 충족시킬 필요가 있다.

그 결과, 현재의 경쟁적 자동차 시장에서, 디자인 엔지니어에게 보행자 안전에 관한 최대의 난제들 중 하나는, 차량 전방의 공격적 스타일링을 갖고 최소의 패키지 공간에서 무릎 굽힘을 제어하면서, 시스템 비용을 줄이는 것이다. 현재, 주문자 상표부착 제조업자(original equipment manufacturers; OEM)는, 시스템이 적어도 2개의 부품, 상부 에너지 흡수체 및 하부 다리 서포트를 포함하므로, 더 낮은 질량의 범퍼 시스템에 대하여 매우 적극적이다.

이는, 하부 다리 충격 등급을 충족하면서, 바람직하게, 중량은 감소되고 패키지 공간량은 더 낮아져서, 결과적으로 비용이 낮추어지고 디자인의 자유는 증가된, 우수한 차량 안전 등급을 얻도록 변형 및 충격 에너지를 흡수하는 에너지 흡수체의 설계에 대한 필요성을 일으킨다. 따라서, 자동차 업계는 보행자 안전을 위한 세계 기술 규정을 충족하는 경제적 해결책을 계속해서 찾고 있다.

다양한 실시예에서, 비대칭 에너지 흡수 장치 차량 범퍼 시스템, 및 그것을 제조 및 이용하는 방법이 개시된다.

일 실시예에서, 비대칭 에너지 흡수체는, 상부벽 제 1 말단으로부터 하부벽을 향해 접합 영역(joining area)까지 연장된 상부 하중 벽(upper load wall)에 의해 형성된 대체로 삼각형 섹션(예를 들어, 삼각 형상); 플랜지(flange) (상기 하부벽은 상기 플랜지 및 상기 상부벽 사이에 있음); 상기 하부벽과 상기 플랜지 사이에 연장된 베이스(상기 플랜지는 상기 베이스의 제 1 면으로부터 연장됨); 및 상기 플랜지를 향해 상기 베이스를 따라, 상기 베이스의 제 2 면으로부터 떨어져 연장된 리브(rib)로 구성될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 비대칭 에너지 흡수체는, 모든 방향에서 일직선(straight)인 상부벽; 볼록한 단면 기하학적 구조를 갖는 하부벽; 길이를 따라 변화하는 각도로 연장되고, 상기 하부벽의 거울상(mirror image)인 기하학적 구조를 갖는 플랜지; 상기 하부벽과 상기 플랜지 사이에 연장된 베이스(상기 플랜지는 상기 베이스의 제 1 면으로부터 연장됨); 및 상기 베이스의 제 2 면으로부터 연장된 리브로 구성될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 비대칭 에너지 흡수체는 크러시 로브(crush lobes)를 규정하는 상부벽과 하부벽; 플랜지(상기 하부벽은 상기 플랜지와 상기 상부벽 사이에 있음); 상기 하부벽과 상기 플랜지 사이에 연장된 베이스(상기 플랜지는 상기 베이스의 제 1 면으로부터 연장됨); 및 상기 플랜지를 향해 상기 베이스를 따라, 상기 베이스의 제 2 면으로부터 떨어져 연장된 리브로 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 차량 범퍼 시스템은 외부면 및 바닥 표면을 갖는 범퍼 빔; 및 비대칭 에너지 흡수체로 구성될 수 있다. 상기 비대칭 에너지 흡수체는 상부벽 제 1 말단으로부터 하부벽을 향해 접합 영역까지 연장된 상부벽에 의해 형성된 대체로 삼각 형상의 섹션; 상기 접합 영역과 맞은 편의 상기 하부벽의 제 2 말단으로부터, 상기 상부벽으로부터 떨어진 방향으로 연장된 베이스; 상기 베이스로부터 떨어져, 상기 하부벽 아래로 연장된 플랜지; 및 상기 베이스로부터 상기 범퍼 빔의 상기 바닥 표면을 따라 연장된 리브로 구성될 수 있다.

이들 및 기타의 특성 및 특징들은 아래에 더 구체적으로 기재될 것이다.

아래는 도면의 간단한 설명으로서, 비슷한 요소는 비슷한 번호로 매겨지며, 여기 개시된 예시적 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 제시되는 것으로, 이를 제한할 의도는 없다.
도 1은 비대칭 에너지 흡수체의 일 실시예를 도식적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 에너지 흡수체의 일 실시예의 전면도이다.
도 3은 도 2의 에너지 흡수체에 관한 실시예의 평면도이다.
도 4는 도 2의 에너지 흡수체의 단일 요소의 측면 사시도이다.
도 5는 대칭 범퍼 범에 장착된 도 2의 에너지 흡수체의 부분 전면 사시도이다.
도 6은 대칭 에너지 흡수체의 일 실시예를 나타내는 전면도이다.
도 7은 도 6의 에너지 흡수체의 평면 사시도이다.
도 8은 포물선 곡률을 나타내는 비대칭 에너지 흡수체의 예시적 일 실시예를 도식적으로 나타내는 측면도이다.

다양한 실시예에서, 보행자 안전을 위한 자동차 범퍼용 에너지 흡수체 (에너지 흡수체) 디자인이 개시된다. 이들 디자인은 저속 충격(예를 들어, 시간당 15 킬로미터(kmph) 이하의 속도)에 대한 표준 에너지 흡수체를 플렉서블 보행자(Flexible Pedestrian)(Flex-Pli) 다리모형 충격의 하부-다리 충격과 결합함으로써, 도전하는 무릎 굽힘 타겟을 제어하기 위하여 별도의 하부 스포일러 어셈블리 및/또는 비대칭 범퍼 빔을 필요로 하지 않게 된다. 비대칭 범퍼 빔을 회피하면 고속 충격 성능을 더 잘 조절할 수 있게 되며, 타워 어셈블리를 냉각시키기 위해 공기 흡입(air intake)이 더 잘 되도록 한다. 일부 실시예에서, 상기 비대칭 에너지 흡수체는 하부 스포일러 어셈블리를 필요로 하지 않는 단편(single piece) 사출 성형 솔루션이며, 이는 시스템 비용 및 중량 감소 면에서 상당한 잇점을 제공한다.

상기 범퍼 빔을 차량 내에 재배치(relocating)하는 것은 선택이 아닌 것으로 이해된다. 그러나, 무릎 굽힘이 문제이고, 에너지 흡수체가 부착될 수 있는 범퍼 빔 아래에 지지 요소가 결여된다. 여기에 설명된 비대칭 디자인은 에너지 흡수체가 범퍼 빔 아래로 연장될 수 있도록 함으로써 충격받는 동안 무릎 굽힘 보호를 제공할 수 있도록 한다. 상기 범퍼 빔 아래에 위치하는 상기 에너지 흡수체 부분에 대한 구조적 완전성(structural integrity)은 상기 연장부로부터 에너지를 전달하고 상기 범퍼 빔의 바닥 표면으로부터 지지를 받는 리브(rib)이다.

혁신적인 비대칭 삼각 섹션 흡수체 구성이 설계되었으며, 여기서 상부 하중 벽은 제어된 에너지 흡수를 위해 하부 하중 벽 보다 더 연성일 수 있으며(더 낮은 구조적 완전성), 더 강직한 캔틸레버 벽(stiffer cantilever wall)이 하부 다리를 지지하고 무릎 굽힘을 제어하기 위하여 상기 더 강직한(stiffer) 하부 하중 벽 아래로 설계된다. 상기 디자인은 50 밀리미터(mm) 패키지 공간에 대하여 평가된 10% 보다 큰 안전도 차이로 보행자 안전을 위한 세계 기술 규정(Global Technical Regulations; GTR)을 충족하는 단편 솔루션일 수 있고, 비대칭 빔 변형에 대한 요구를 피할 수 있다. 이러한 디자인에서, 상부벽은 직선벽일 수 있으나, 상기 2개의 하부벽은 만곡될 수 있으며(예를 들어 그에 대한 포물선 형상을 가질 수 있음), 이러한 디자인은 제어된 크러싱(crushing) 및 에너지 흡수가 가능하도록 할 수 있다.

자동차 사고가 일어나면 몇몇 카테고리의 손상 및 상해가 가능하다. 하나의 카테고리는 차량 대 보행자 충격의 경우 상해를 입을 수 있는 보행자의 안전에 관한 것이다. 또 다른 카테고리는 다른 차량 또는 물체와 충돌시 차량 부품의 손상에 관한 것이다. 또 다른 카테고리는 다른 차량 또는 물체와 충돌시 차량 탑승자의 상해 및 안전에 관한 것이다. 마지막 2가지 카테고리에서의 상해 및 차량 손상은 일반적으로 범퍼 빔, 크래시 캔(crash cans), 에어백, 안전벨트 등의 사용으로 감소된다. 보행자 보호를 위해 만들어진 에너지 흡수체는 차량과의 충격시 보행자에게 가해지는 상해의 감소를 돕도록 이용된다. 일반적으로, 에너지 흡수체는 차량과의 충돌시 보행자를 보호하고, 범퍼 빔이 필요한 구조적 완전성을 제공하여 원하는 크러싱 및 에너지 흡수 특징이 가능하도록 할 수 있도록, 범퍼 빔 바로 전방에 위치한다. 예를 들어, 도 6 및 7에 개시된 것과 같은 디자인은 설계된 대로 기능하도록 상기 범퍼 빔에 의지한다.

본 발명의 에너지 흡수체의 요소들은 상부 하중 벽, 전방 벽으로부터 갈라지는 대체로 삼각 형상을 형성하는 하부 하중 벽(상기 하부 하중 벽은 베이스로부터 상기 전방 벽까지 연장됨)을 포함한다. 여기서 사용되는, 대체로 삼각형이라는 것은 상기 삼각 형상이 만곡면(들)과 전방벽(예를 들어, 점으로 끝나지 않음)을 가질 수 있다는 사실을 말한다. 플랜지(예를 들어 캔틸레버 무릎 지지 요소)가 또한 상기 하부 하중 벽과 동일한 상기 베이스의 면으로부터 연장된다. 상기 베이스의 마주보는 면으로부터는 리브가 연장된다. 상기 리브는 범퍼 빔 밑에 배치되도록 설계된 상기 베이스의 부분을 따라 위치하여, 상기 리브의 일면은 상기 베이스를 따라 연장되며 상기 리브의 인접면은 상기 에너지 흡수체가 차량에 부착될 때 범퍼 빔의 바닥을 따라 연장될 것이다. 선택적으로, 상기 에너지 흡수체는, 예를 들어 상부벽(1)(상부 하중 벽이라고도 함) 위로, 상기 범퍼 빔을 가로질러 연장되고 상기 범퍼 빔에 맞춰 조절된 크러시 로브의 섹션 열(a section row of crush lobes)로 구성될 수 있다(도 1 참조). 이러한 선택적 크러시 로브의 구체적 구성은 삼각형, C-형상 로브, 또는 원하는 에너지 흡수 특징을 이루는 임의의 조합일 수 있다.

일부 실시예에서는, 삼각형 구성을 형성하는 상기 상부 및 하부 하중 벽 대신, 본 발명에서 개시된 플랜지 및 리브 구성이 C-섹션 에너지 흡수체(예를 들어 "C"의 단면 기하학 구조를 갖는 에너지 흡수체)와 결합하여 이용될 수 있다. 예를 들어 도 6 및 7과 같은 기하학적 구조에서, 플랜지는 로브(18)와 동일 방향으로, 베이스(16)로부터 연장될 것이며, 리브(들)는 그 반대 방향으로 연장된다(예를 들어, 도 1의 요소들(3, 4, 및 6)이 도 6의 에너지 흡수체에 첨가됨).

상기 에너지 흡수 어셈블리의 특징들의 예는, 다른 것들 보다, 높은 인성/연성(toughness/ductility), 열적 안정성(예를 들어, -30℃ 내지 60℃), 높은 에너지 흡수 용량, 우수한 신율-계수 비율(modulus-to-elongation ratio), 및 재활용성을 포함하며, 여기서 "높은" 및 "우수한"은 상기 특징이 주어진 부품/요소에 대한 차량 안전 규제 및 요건을 적어도 충족함을 의미하려는 의도를 갖는다. 상기 에너지 흡수체는 원하는 형상으로 성형될 수 있고 원하는 특성을 제공할 수 있는 열가소성 재료 또는 열가소성 재료들의 조합으로 구성될 수 있다. 예시적인 재료는 열가소성 재료를 포함하고, 열가소성 재료와 엘라스토머 재료, 및/또는 열경화성 재료와의 조합을 포함한다. 가능한 열가소성 재료는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT); 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS); 폴리카보네이트; 폴리카보네이트/PBT 블렌드; 폴리카보네이트/ABS 블렌드; 코폴리카보네이트-폴리에스테르; 아크릴-스티렌-아크릴로니트릴(ASA); 아크릴로니트릴-(개질 에틸렌-폴리프로필렌 디아민)-스티렌(AES); 페닐렌 에테르 수지; 폴리페닐렌 에테르/폴리아미드 블렌드; 폴리아미드; 페닐렌 설파이드 수지; 폴리비닐 클로라이드 PVC; 고충격 폴리스티렌(HIPS); 저/고 밀도 폴리에틸렌(L/HDPE); 폴리프로필렌(PP); 발포 폴리프로필렌(EPP); 및 열가소성 올레핀(TPO)을 포함한다. 예를 들어, 상기 범퍼 빔, 에너지 흡수체, 및/또는 크래시는 Xenoy® 수지(SABIC Innovative Plastics IP B.V.로부터 상업적으로 이용가능함)로 구성될 수 있다. 예시적인 충진 수지(filled resin)는 STAMAX® 수지로서, 이는 SABIC Innovative Plastics IP B.V.로부터 상업적으로 이용가능한, 장 유리섬유 충진된 폴리프로필렌 수지이다. 상기 범퍼 빔, 에너지 흡수체, 및/또는 크래시는 또한 앞서 기재된 재료들 중 적어도 하나로 구성되는 조합으로부터 형성될 수도 있다.

전체 크기, 예를 들어 상기 에너지 흡수체의 구체적 칫수는 상기 에너지 흡수체가 의도되는 구체적 차량에 따라 다를 것이다. 예를 들어, 상기 에너지 흡수 어셈블리의 길이(l), 높이(h) 및 폭(w)은 필요한 에너지 흡수도 뿐만 아니라 원하는 사용 위치에서 이용가능한 공간량에 따라 다를 것이다. 상기 에너지 흡수체의 깊이 및 벽 두께는 또한 이용가능한 공간, 원하는 강성도(stiffness) 및 이용된 재료(또는 재료들의 조합)에 따라 다를 것이다. 상기 에너지 흡수체(이런 이유로 크러시 로브)의 깊이 "d"는 일반적으로 파시아 및 범퍼 빔 사이의 거리에 의해 제한된다. 다양한 디자인에서, 상기 거리는 60 밀리미터(mm) 이하, 구체적으로 50 mm 이하, 좀 더 구체적으로 40 mm 내지 50 mm일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 상부 하중 벽, 하부 하중 벽 및 플랜지의 벽 두께는 독립적으로, 4.5 mm 이하, 구체적으로 1.8 mm 내지 4.0 mm, 좀 더 구체적으로 2.1 mm 내지 3.8 mm일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 상부 하중 벽은 상기 하부 하중 벽 보다 더 얇다. 구체적으로, 상기 상부 하중 벽은 상기 하부 하중 벽의 두께의 65% 내지 80% 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 하중 벽은 2.0 mm 내지 2.5 mm의 두께를 가질 수 있는 반면, 상기 하부 하중 벽은 2.8 mm 내지 3.3 mm의 두께를 가질 수 있다. 상기 플랜지는 상기 상부 하중 벽보다 더 두꺼운 두께를 가질 수 있다(예를 들어, 상기 하부 하중 벽과 동일할 수 있다). 예를 들어, 상기 플랜지는 2.8 mm 내지 3.3 mm의 두께를 가질 수 있다. 상기 리브 두께는 상기 플랜지 및 상기 하부 하중 벽보다 훨씬 더 두꺼울 수 있다. 구체적으로, 상기 리브는 상기 하부 하중 벽 두께의 110% 내지 150%의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 리브는 3.5 mm 내지 4.2 mm의 두께를 가질 수 있다.

여기 개시된 부품, 공정 및 장치에 대한 더 완전한 이해는 첨부 도면을 참고하여 얻어질 수 있다. 이들 도면(여기서는 "도"라고도 칭함)은 본 발명을 설명하는 편리성과 용이함에 기초하여 단순히 도식적으로 나타내므로, 그 장치 또는 부품의 상대적 크기 및 칫수를 나타내고/나타내거나 예시적 실시예의 범위를 제한하거나 규정할 의도는 없다. 명확성을 위하여 아래의 기재에서 특정의 용어가 사용된다 하더라도, 그러한 용어는 도면에서 예시를 위해 선택된 실시예의 특정 구성만을 가리킬 의도인 것이며, 본 발명의 범위를 규정하거나 제한할 의도는 없다. 도면 및 아래의 상세한 설명에서, 유사한 도면 부호는 유사한 기능의 부품들을 가리킴을 이해하여야 한다.

보행자 보호 및 저속 크래시 대책을 위한 세계 기술 규정(GTR) 요건을 충족하기 위하여, 비대칭 삼각 섹션 에너지 흡수체가 도 1에 도시된 바와 같이 설계되었다. 이 디자인은 범퍼 빔(5)의 전방에 위치하도록 구성된 상부 하중 벽(1) 및 하부벽(2)(하부 하중 벽이라고도 함)을 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 하중 벽(1) 및 하부 하중 벽(2)은 (도 2에서, z 및 y 방향으로) 연장되어 상기 범퍼 빔(5)으로부터 떨어져 모이는 벽들과 대체로 삼각 디자인을 형성하여, 상기 상부 하중 벽(1), 상기 하부 하중 벽(2) 및 상기 전방 벽(9)(접합 영역이라고도 함)에 의해 규정되는 캐비티(10)를 형성한다. 다양한 실시예에서, 상기 상부 하중 벽(1)은 충격받는 동안 크러싱을 가이드하도록 구성된다. 따라서, 이 벽은 직선형일 수 있다(예를 들어, 곡률 없이 상기 벽(9)으로부터 연장될 수 있고; 그것이 연장된 각도(20)(도 1 참조)는 그 길이를 따라 변화하지 않는다). 이러한 벽은 또한 평평할 수 있고(예를 들어, x 방향으로 직선(도 2 및 5 참조)), 예를 들어 크라우닝되지(crowned) 않을 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 상부 하중 벽이 아래로 연장되는 각도(예를 들어 각도(20))는 4 내지 70도, 구체적으로 4 내지 40도, 좀 더 구체적으로 5 내지 15도일 수 있다.

상기 하부 하중 벽(2)은 충격받는 동안 크러시하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 하부 하중 벽(2)은 비-선형일 수 있다(즉, 만곡될 수 있다; 그것이 상기 베이스로부터 상기 벽의 말단까지 연장되는 각도는 그 길이를 따라 변한다). 예를 들어, 이 하중 벽(2)은 상기 베이스(6)로부터 연장되어 상기 상부 하중 벽(1)을 향해, 예를 들어 포물선, 타원형, 또는 입방형(cubical) 프로필로 만곡될 수 있다(도 8 참조). 또한, 또는 선택적으로, 상기 하부 하중 벽(2)은 크라우닝될(crowned) 수도 있다(예를 들어 볼록; x 방향으로 만곡됨) (도 4 참조). 예를 들어, 일부 실시예에서, 상기 하부벽(2)은 크라우닝되지 않지만, 하중 벽(1)을 향해 만곡되지 않고 상기 베이스로부터 상기 상부 하중 벽(1)을 향해 연장된다(예를 들어 똑바로 연장된다).

상기 범퍼 빔(5) 아래로는 상기 하부 하중 벽(2) 아래로 다리 서포트로서 기능하는 차량의 몸체(도시되지 않음)로부터 떨어져 연장된 플랜지(3)가 위치한다. 일부 디자인에서, 상기 플랜지(3)는 상기 하부 하중 벽(2)과 동일한 형상 및 곡률각을 가질 수 있지만, 하부벽(2)으로부터 떨어져 연장될 수 있다(예를 들면, 그 거울상일 수 있다). 상기 플랜지는 상기 하부 하중 벽(2)과 동일하거나 상이한 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 플랜지(3)의 두께는 2.5 mm 내지 3.5 mm, 구체적으로 2.8 mm 내지 3.3 mm, 예를 들어 3.2 mm이다.

상기 하부 하중 벽(2) 및/또는 상기 플랜지(3)는 만곡될 수 있으며, 예를 들어 상기 베이스(6)로부터 떨어져 포물선 곡률을 가질 수 있다. 예를 들어, 하부 하중 벽(2)은 z 방향으로 포물선 외향 곡률을 가질 수 있지만, 상기 플랜지(3)는 z 방향으로 포물선 내향 곡률을 가질 수 있다(상기 방향은 도 5에 예시됨). 이러한 곡률은 매끄럽고(smooth) 연속적일 수 있거나, 또는 중간에 평평한 부분을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 하부 하중 벽(2) 및/또는 상기 플랜지(3)의 곡률 정도는 성질상 수학적으로 포물선으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 곡선은 2도 내지 10도의 기울기, 구체적으로 2도 내지 7도, 좀 더 구체적으로 5도의 기울기로 멀어져 나갈 수 있다. 도 8은 상기 비대칭 에너지 흡수체의 일 실시예를 도식적으로 나타낸다. 이 도면은 벽들의 포물선 곡률을 보여주며 구체적 일 예를 제공한다. 이러한 특정의 실시예에서, 상기 곡선(하부 하중 벽(2))은 5도의 기울기로 멀어져 이동한다. 이와 같이, 상기 베이스(6)로부터 20 mm에서, 상기 하부 하중 벽(2)은 상기 5도 선으로부터 1.7 mm의 거리에 있으며, 상기 베이스(6)로부터 40 mm에서, 상기 하부 하중 벽(2)은 상기 5도 선으로부터 4.6 mm의 거리에 있고, 상기 베이스(6)로부터 50 mm에서, 상기 하부 하중 벽(2)은 상기 5도 선으로부터 6.1 mm의 거리에 있다.

상기 하부 하중 벽(2) 및/또는 상기 플랜지(3)는 기복이 있는(undulating) 기하구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 와플(waffle)(주름진 기하구조라고도 알려짐)을 가질 수 있다. "z" 방향에서 상기 플랜지의 곡선은 상기 베이스(6)로부터 떨어진 포물선 곡률일 수 있다. 예를 들어, 하부 하중 벽(2)은 z 방향으로 포물선 외향 곡률을 가질 수 있지만, 상기 플랜지(3)는 z 방향으로 포물선 내향 곡률을 가질 수 있다. 이러한 곡률은 매끄럽고 연속적일 수 있거나, 또는 중간에 평평한 부분을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 하부 하중 벽(2) 및/또는 상기 플랜지(3)의 곡률 정도는 성질상 수학적으로 포물선으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 곡선은 2도 내지 10도의 기울기, 구체적으로 2도 내지 7도, 좀 더 구체적으로 5도의 기울기로 멀어져 이동할 수 있다. 도 8은 상기 비대칭 에너지 흡수체의 일 실시예를 도식적으로 나타낸다. 이 도면은 상기 하부 하중 벽 및 상기 플랜지의 포물선 곡률을 보여주며 구체적 일 예를 제공한다. 이러한 특정의 실시예에서, 상기 곡선(하부 하중 벽(2))은 5도의 기울기로 멀어져 나간다. 이와 같이, 상기 베이스(6)로부터 20 mm에서, 상기 하부 하중 벽(2)은 상기 5도 선으로부터 1.7 mm의 거리이며, 상기 베이스(6)로부터 40 mm에서, 상기 하부 하중 벽(2)은 상기 5도 선으로부터 4.6 mm의 거리이고, 상기 베이스(6)로부터 50 mm에서, 상기 하부 하중 벽(2)은 상기 5도 선으로부터 6.1 mm의 거리이다.

마찬가지로, 상기 하부 하중 벽(2) 및/또는 상기 플랜지(3)는 기복이 있는 기하구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 x 방향으로 와플(waffle)(주름진 것이라고도 알려짐) 기하구조를 가질 수 있다. 상기 와플 기하구조는 피크(peaks; 30) 및 밸리(valleys; 32)로 구성될 수 있다(도 2 참조). 상기 피크 및/또는 밸리는 상기한 바와 같이 z 방향으로 포물선 곡률일 수 있다. x 방향으로 상기 피크는 직선 또는 만곡된 벽을 갖는 밸리까지 연장될 수 있고, 상기 피크의 상부 및/또는 상기 밸리의 베이스는 직선 또는 만곡된다. 일부 실시예에서, 피크는 z 방향으로 포물선 곡률을 가질 수 있고, x 방향으로는 직선 벽(x 방향으로 곡률이 없음)을 거쳐, 밸리까지 연장될 수 있으며, 상기 밸리는 x 방향으로, 또 다른 피크로 연장되어 올라가는 직선 벽까지 직선으로 연장될 수 있으며, 상기 피크들은 또한 x 방향으로 직선으로(곡률 없이) 연장될 수 있다.

단일 로브에서 피크(30) 및 밸리(32)의 수는 최종 에너지 흡수체에서 로브의 원하는 크기 및 말단 벽(8)의 원하는 수에 따라 다르다. 일부 실시예에서, 단일 로브는 1 내지 10개의 크라운, 구체적으로 2 내지 8개 크라운, 좀 더 구체적으로 2 내지 5개 크라운으로 구성된다. 일 실시예에서, 단일 로브는 1 내지 10개 밸리, 구체적으로 2 내지 8개 밸리, 좀 더 구체적으로 2 내지 5개 밸리로 구성된다. 단일 로브의 각 말단에는 말단 벽(8)이 위치할 수 있다. 에너지 흡수체를 형성하는 로브의 수는 차량의 크기, 구체적으로 범퍼 빔의 길이에 따라 다르다. 일부 실시예에서, 에너지 흡수체는 1 내지 15개 로브, 구체적으로 3 내지 12개 로브, 좀 더 구체적으로 4 내지 10개 로브로 구성된다.

충격 방향(예를 들어 z 방향)으로 상기 플랜지에 구조적 완전성을 추가 제공하기 위하여, 리브(들)(22)는 상기 크라운(들) 및/또는 상기 밸리(들)(32)에 배치될 수 있다. 이들 리브는 z 방향으로 상기 플랜지를 따라 연장된 리브의 제 1 벽과 삼각형 디자인을 가질 수 있다. 상기 리브(22)는 z 방향으로 상기 플랜지(3) 길이의 75% 이하인 길이, 구체적으로 z 방향으로 상기 플랜지(3) 길이의 10% 내지 60%인 길이, 좀 더 구체적으로 z 방향으로 상기 플랜지(3) 길이의 30% 내지 50%인 길이를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 리브(22)는 z 방향으로 60 mm 이하, 구체적으로 10 mm 내지 30 mm, 좀 더 구체적으로 15 내지 25 mm의 길이를 가질 수 있다. 상기 리브(22)의 인접 벽은 상기 베이스(6)를 따라 y 방향으로 충분한 거리로 연장되어, 상기 흡수체가 차량에 설치되었을 때, 리브의 일부가 범퍼 빔의 전방 면의 일부로 연장되어 올라가도록 할 수 있다. 다시 말하면, 충격받는 동안, 상기 리브(22)는 충격 에너지를 상기 범퍼 빔으로 이동시키도록 설계된다. 도면으로부터 명백한 바와 같이, 이러한 벽의 길이는 상기 리브가 피크(30)에 위치하는지 밸리(32)에 위치하는지에 따라 다르다. 피크(30)에 위치할 경우, 상기 리브(22)는 y 방향으로 40 mm 이하, 구체적으로 5 내지 25 mm, 좀 더 구체적으로 10 mm 내지 15 mm의 길이를 가질 수 있다. 상기 리브가 밸리(32)에 위치할 경우, 상기 리브(22)는 y 방향으로 60 mm 이하, 구체적으로 5 mm 내지 40 mm, 좀 더 구체적으로 15 내지 25 mm의 길이를 가질 수 있다.

이러한 리브(22)의 두께는 상기 플랜지(3)의 두께와 비슷할 수 있다. 예를 들어, 상기 두께는 4.5 mm 이하, 구체적으로 1.8 mm 내지 4.0 mm, 좀 더 구체적으로 2.1 mm 내지 3.8 mm, 좀 더 구체적으로 2.8 mm 내지 3.3 mm의 두께일 수 있다.

서포트 리브(들)(4)는 상기 범퍼 빔(5)의 하부 표면(7)으로부터 지지하기 위하여 상기 베이스(6) 및 상기 범퍼 빔(5)에 인접하여 배치될 수 있다. 상기 리브(4)는 충분한 높이를 가져서, 상기 범퍼 빔의 바닥을 따라 충분한 거리로 연장되어 상기 범퍼 빔으로부터 원하는 지지를 얻도록 한다. 상기 리브는 상기 빔 표면(7)의 40% 이상, 구체적으로 50% 이상, 좀 더 구체적으로 60% 이상을 따라 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 리브는 상기 베이스(6)로부터 떨어져 10 mm 이상, 구체적으로 20 mm 내지 70 mm, 좀 더 구체적으로 30 mm 내지 50 mm 연장될 수 있다. 마찬가지로, 상기 리브는 상기 플랜지(3)의 원하는 지지를 얻기 위해 충분한 거리만큼 상기 베이스(6)를 따라 연장된다. 일부 실시예에서, 상기 리브는 상기 범퍼 빔 아래로 연장된 상기 베이스의 전체 거리를 따라 연장된다. 일부 실시예에서, 상기 리브의 두께는 5 mm 이하, 구체적으로 2 mm 내지 4.5 mm, 좀 더 구체적으로 3.5 mm 내지 4.2 mm일 수 있다.

상기 하부 하중 벽은 효율적인 에너지 흡수를 위해 크라우닝되거나 주름지어질 수 있다(예를 들어 기복이 있는). 상기 하부 하중 벽은 주요한 하중-지지벽(primary load-carrying wall)이 되도록 설계될 수 있다. 요구되는 G-로드 성능은 상기 하부 하중 벽(2)을 튜닝(tuning)함으로써 달성되며, 반면 상기 상부 하중 벽은 크러싱을 가이드하기 위해 이용될 수 있다. 상기 상부 하중 벽(예를 들어, 주름 또는 크라우닝 없이)은 하부 하중 벽보다 훨씬 더 연성(softer)일 수 있다. 그러한 방식으로, 상기 상부 하중 벽은 하부 하중 벽의 크러싱 제어를 가이드할 수 있으며, 상기 상부 하중 벽은 크러시할 수는 없지만 상부 엣지(top edge) 둘레로 스윙(swing)하여 하부 하중 벽의 크러싱을 가이드할 수 있다. 상기 하부 하중 벽은 상기 플라스틱 빔 위로 크러시되어 충격받는 동안 상당한 에너지를 흡수할 것이다. 상기 다리 서포트 플랜지는 충격받는 동안 아래로 구부러져 상기 하부 다리를 지지하여 회전을 제어한다. 상기 에너지 흡수체 서포트 리브는 빔 바닥 표면으로부터 다리-서포트 오버행(overhanging)을 위한 적절한 반응을 얻는 것을 돕는다.

상기 플랜지(3)는 상기 베이스(6)로부터 연장된 말단 벽(들)(8)에 의해 지지될 수 있다. 이들 말단 벽(8)은 대체로 삼각형 기하구조를 가질 수 있다. 이들은 플랜지(3)를 따라, 100% 까지 연장될 수 있다. 일부 실시예에서, 말단 벽(8)의 빗변은 상기 상부 하중 벽(1)의 말단(12) 근처로부터 상기 플랜지(3)를 따라 한 점까지 연장될 수 있어서, 상기 말단 벽(8)의 베이스가 상기 플랜지 길이의 50% 이상, 구체적으로 상기 플랜지 길이의 60% 이상, 좀 더 구체적으로 상기 플랜지 길이의 65% 내지 80%의 길이를 갖는다. 일부 디자인에서, 상기 말단 벽은 전체 에너지 흡수체의 2개 말단에(예를 들어 상기 범퍼 빔의 마주보는 말단에) 위치할 뿐이다. 다른 실시예에서는, 말단 벽이 상기 에너지 흡수체의 각 말단에 위치할 수 있으며, 추가의 말단 벽들은 일 군의 로브 사이에 위치한다(예를 들어, 로브는 상부 하중 벽, 단일 크라운을 갖는 하부 하중 벽, 및 단일 크라운을 갖는 플랜지에 의해 규정될 수 있다). 각 군에서 로브의 수는 1 또는 1 초과, 구체적으로 3 내지 20, 좀 더 구체적으로 4 내지 10일 수 있다.

립(lip, 14)이 상기 상부 하중 벽(1)의 말단(12)으로부터 연장되어 올라갈 수 있다. 상기 립(14)은 상기 범퍼 빔(5)의 전방 표면과 평행하게, 예를 들어 상기 베이스(6)와 평행하고 이와 동일 평면에서, 배향되도록 구성될 수 있다. 상기 상부 하중 벽에 대한 베이스로서 기능할 수 있고/있거나 상기 에너지 흡수체를 상기 빔에 장착(예를 들어 스냅핏(snap fit))하기 위해 이용될 수 있는 상기 립(14)은 상기 베이스(6)의 길이의 25% 내지 75%, 구체적으로 상기 베이스(6) 길이의 30% 내지 55%의 길이를 가질 수 있다.

각 로브(이런 이유로 에너지 흡수체)의 전체 중량은 상기 상부 하중 벽 및/또는 상기 하부 하중 벽 내로 개구를 포함시킴으로써 감소될 수 있다. 상기 개구의 수 및 크기는 상기 벽의 원하는 크래시 특징 및 원하는 구조적 완전성에 따라 다르다. 일부 실시예에서, 개구는, 상기 상부 하중 벽의 더 큰 개구가 상기 하부 하중 벽의 밸리(36)에 인접하고, 더 작은 개구는 상기 하부 하중 벽의 피크(34)에 인접하도록 배치될 수 있다. 상기 상부 하중 벽의 개구는 (x 방향으로) 5 mm 내지 50 mm, 구체적으로 5 mm 내지 30 mm, 좀 더 구체적으로 10 mm 내지 30 mm의 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 더 큰 개구는 18 mm 내지 25 mm의 폭을 가질 수 있지만, 상기 더 작은 개구는 8 mm 내지 14 mm의 폭을 가질 수 있다. 모든 개구의 (z 방향으로의) 길이는 원하는 구조적 완전성을 보유하면서 최대 길이를 갖는 구조적 완전성에 따라 다르다. 일부 실시예에서, 상기 개구는 (z 방향으로) 상기 하중 벽 길이의 70% 이상, 구체적으로 80% 이상, 좀 더 구체적으로 85% 내지 95%의 길이를 갖는다. 상기 개구의 형상은 마찬가지로 구조적 완전성; 구조적 완전성을 유지하면서 최대 중량 감소의 균형에 의존한다. 일부 실시예에서, 상기 기하구조는 직사각, 사다리꼴, 수렴 형상(converging shape), 또는 이들의 조합일 수 있다. 예를 들어, 상기 하부 하중 벽의 개구는 사다리꼴일 수 있으며, 예를 들어 말단 인접 벽(9)에서 약 15 mm 내지 25 mm의 폭, 및 상기 베이스(6) 인접 말단에서 12 mm 이하의 폭을 갖는 것일 수 있다. 동일 로브에서 서로 다른 크기의 개구, 예를 들면 교대하는 크기의 개구(도 2 참조)가 이용될 수 있음이 또한 이해된다.

상기 에너지 흡수체는, 상기 비대칭 에너지 흡수체의 구체적 원하는 특징 및 성형 방법의 능력에 따라, 다양한 성형 기술, 예를 들어 사출 성형, 압축 성형 등에 의해 형성될 수 있다.

에너지 흡수 어셈블리는 아래의 비제한적 실시예에 의해 더 설명된다. 모든 실시예는 시뮬레이션임을 주의하여야 한다.

실시예

실시예 1: 하부 다리 충격 성능(Lower Leg Impact Performance)

샘플 1은 삼각 단면 기하구조(도 1에서, 벽(1 및 2))를 갖는 에너지 흡수체로서 도 1 내지 4에 도시된다. Xenoy® 수지로부터 형성된 단일의 일원화된 부품(single, unitary component)인 이 에너지 흡수체는 상기 범퍼 빔을 지나 50 mm의 거리만큼 연장되며(도 1의 "d" 참조), 상기 리브(4)는 상기 범퍼 빔 아래로 30 mm 연장된다. 상기 상부 하중 벽, 하부 하중 벽, 캔틸레버 플랜지 및 바닥 리브는 각각 2.1 mm, 3.2 mm, 3.2 mm, 및 3.8 mm의 두께를 갖는다. 상기 상부 하중 벽은 평평하게 설계되며(곡률 없음), 아래로 10도의 기울기를 갖는다(각(20)이 10도이다). 상기 하부 하중 벽 및 상기 캔틸레버 플랜지는 베이스로부터 전방까지 포물선으로 5 mm 크라우닝되어, 각각 6도 및 4도의 기울기를 가지며, 5 mm 깊이의 주름 (예를 들어, 도 2-3에 도시된 와플형 기하구조, 여기서 "D"는 와플 형상 구성의 위아래로 5 mm이다)을 포함한다. 상기 바닥 리브들은 삼각 형상으로 평평하다(곡률 없음). 상기 상부 립은 빔 전방 면의 프로필을 따라 평평하며 15 mm의 높이를 갖는다.

비교예(CE) 1은 도 6 및 7에 도시된 디자인, 즉 (선 A-A를 따라 취해진) "C" 단면 기하구조이다. 비교 샘플은 최적화된 종래의 C-섹션 디자인으로, 동일한 Xenoy® 수지로 만들어지고, 2.8 mm의 두께를 갖는다. 사다리꼴 슬롯(개구)은 크러싱을 제어하기 위해 제공된다. 상부 및 바닥 하중 벽들은 4도 기울어지고, 바닥으로부터 전방 면까지 포물선으로 5 mm 크라우닝되며, 5 mm 깊이의 주름을 갖는다. 표 1은 시험 결과를 나타낸다.

표 1
샘플 번호	충격 위치	G-로드 (g)	회전 (도)	전단 (mm)
비교예 1	아웃보드	147.7	19.9	5.5
1	아웃보드	150	11.9	4.7

표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 디자인을 갖는 샘플 1에서, 40% 보다 큰 무릎 굽힘(회전) 개선이 본 발명의 디자인으로 얻어졌다. 따라서, 스포일러를 추가하지 않더라도, 무릎 굽힘은 상기 비대칭 삼각 섹션 에너지 흡수체를 사용하여 약 20도에서 약 12도로 감소될 수 있다. 따라서, 본 발명의 에너지 흡수체 디자인, 예를 들어 상기 플랜지 및 그 반대쪽에 배치된 서포트 리브를 사용하면, 추가 부품(예를 들어 스포일러)을 필요로 하지 않을 수 있다.

상기 중요한 무릎 굽힘을 다루려는 접근은 투피스 솔루션, 에너지 흡수체 및 하부 다리 서포트를 이용하고/이용하거나 상기 범퍼 빔 바닥 플랜지를 연장함으로써 비대칭이 되도록 하는 것을 목표로 한다. 이러한 디자인은 제어되지 않는 고속 충격 성능 문제를 일으키고/일으키거나 차량 스타일링을 타협하면서 패키지 공간을 증가시켰다. 본 발명의 디자인은 강직한(stiff) 하부 스포일러(예를 들어, 강철 빔)를 필요치 않을 수 있으며, 비대칭 범퍼 빔에 대한 요구를 회피할 수 있고, 고속 충격 성능을 더 제어하고 인터쿨러(intercooler)에 대한 공기 흡입을 더 잘 관리할 수 있게 하며(예를 들어, 비대칭 범퍼 빔 시스템에 비하여), 단편 솔루션을 제공하고, 더 큰 디자인 자유를 가능하게 하며/하거나 범퍼 중량을 감소시킬 수 있다.

일 실시예에서, 비대칭 에너지 흡수체는: 상부벽 제 1 말단으로부터 하부벽을 향해 접합 영역까지 연장된 상부 하중 벽에 의해 형성되는 대체로 삼각형 섹션; 플랜지(상기 하부벽은 상기 플랜지 및 상기 상부벽 사이에 있음); 상기 하부벽과 상기 플랜지 사이에 연장된 베이스(상기 플랜지는 상기 베이스의 제 1 면으로부터 연장됨); 및 상기 플랜지를 향해 상기 베이스를 따라, 상기 베이스의 제 2 면으로부터 떨어져 연장된 리브로 구성될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 비대칭 에너지 흡수체는, 모든 방향에서 일직선인 상부벽; 볼록한 단면 기하학적 구조를 갖는 하부벽; 길이를 따라 변화하는 각도로 연장되고, 상기 하부벽의 거울상인 기하학적 구조를 갖는 플랜지; 상기 하부벽과 상기 플랜지 사이에 연장된 베이스(상기 플랜지는 상기 베이스의 제 1 면으로부터 연장됨); 및 상기 베이스의 제 2 면으로부터 연장된 리브로 구성될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 비대칭 에너지 흡수체는 크러시 로브를 규정하는 상부벽과 하부벽; 플랜지(상기 하부벽은 상기 플랜지와 상기 상부벽 사이에 있음); 상기 하부벽과 상기 플랜지 사이에 연장된 베이스(상기 플랜지는 상기 베이스의 제 1 면으로부터 연장됨); 및 상기 플랜지를 향해 상기 베이스를 따라, 상기 베이스의 제 2 면으로부터 떨어져 연장된 리브로 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 차량 범퍼 시스템은, 외부 면 및 바닥 표면을 갖는 범퍼 빔; 및 비대칭 에너지 흡수체로 구성될 수 있다. 상기 비대칭 에너지 흡수체는, 상부벽 제 1 말단으로부터 하부벽을 향해 접합 영역까지 연장된 상부벽에 의해 형성되는 대체로 삼각형 섹션; 상기 접합 영역과 맞은 편의 상기 하부벽의 제 2 말단으로부터 상기 상부벽으로부터 떨어진 방향으로 연장된 베이스; 상기 베이스로부터 떨어져, 상기 하부벽 아래로 연장된 플랜지; 및 상기 베이스로부터 상기 범퍼 빔의 상기 바닥 표면을 따라 연장된 리브로 구성될 수 있다.

다양한 실시예에서, (i) 상기 플랜지는 단면 방향(예를 들어, x 방향)으로 크라우닝될 수 있고/있거나; (ii) 상기 하부벽은 단면 방향으로 크라우닝될 수 있고/있거나(예를 들어, x 방향으로 상기 플랜지를 향해 크라우닝될 수 있음); (iii) 상기 하부벽은 상기 상부벽을 향해(예를 들어, z 방향으로) 그 길이를 따라 포물선 만곡을 가질 수 있고/있거나; (iv) 상기 상부벽은 그 길이를 따라(예를 들어, z 방향으로) 일직선이고 단면 방향으로 평평(예를 들어, 만곡되지 않고 크라우닝되지 않음)할 수 있고/있거나; (v) 상기 하부벽 기하 구조는 상기 플랜지 기하 구조의 거울상일 수 있고/있거나; (vi) 상기 플랜지는 상기 하부벽으로부터 떨어져 (예를 들어, z 방향으로) 만곡될 수 있고/있거나; (vii) 상기 에너지 흡수체의 마주보는 말단에 위치하는 삼각형 말단 벽(들)은 상기 점과 마주보는 상기 상부벽의 제 2 말단으로부터 상기 플랜지를 향해 연장된 빗변을 가지며/가지거나; (viii) 개방 영역은 상기 하부벽, 상기 플랜지, 및 상기 베이스, 선택적으로 상기 말단 벽들에 의해 제한되고/제한되거나; (ix) 상기 하부벽, 베이스 및 플랜지는 개방 영역을 규정할 수 있고/있거나; (x) 상기 플랜지의 피크 및/또는 밸리는 리브로 구성될 수 있다.

여기 개시된 모든 범위는 끝점을 포함하며, 상기 끝점은 서로 독립적으로 조합가능하다(예를 들어, "25 중량% 이하, 좀 더 구체적으로 5 중량% 내지 20 중량%"의 범위는 "5 중량% 내지 25 중량%" 등과 같은 범위의 끝점 및 모든 중간값을 포함한다). "조합"은 블렌드, 혼합물, 얼로이(alloys), 반응 생성물 등을 포함한다. 또한, "제 1", "제 2" 등과 같은 용어는 여기서 어떠한 순서, 양, 또는 중요도를 나타내지 않으며, 다만 하나의 요소를 다른 요소로부터 구별하기 위해 사용된다. "a", "an" 및 "the"는 양을 한정하여 나타내는 것이 아니며, 문맥상 여기서 달리 지시되거나 명확히 부정되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 것으로 간주되어야 한다. 여기서 사용된 접미어 "(들)"은 그것이 수식하는 용어의 단수 및 복수 모두를 포함하기 위한 의도를 가지므로, 그 용어의 하나 이상을 포함한다(예를 들어, 필름(들)은 하나 이상의 필름을 포함한다). 명세서 전체에 걸쳐, "일 실시예", "또 다른 실시예", "하나의 실시예" 등은 그 실시예와 관련하여 기재된 특정의 요소(예를 들어, 특성, 구성 및/또는 특징)가 명세서에 기재된 적어도 하나의 실시예에 포함되고, 다른 실시예에는 존재하거나 존재하지 않을 수 있음을 의미한다. 또한, 상기 기재된 요소들은 다양한 실시예에서 적당한 방식으로 조합될 수 있음을 이해하여야 한다.

특정의 실시예만이 기재되었지만, 예측하지 못하거나 현재 예측될 수 없는 선택사항, 변경, 변형, 개선, 및 실질적 균등물이 출원인 또는 당업계의 통상의 지식을 가진 타인에게 일어날 수 있다. 따라서, 출원된, 그리고 보정될 수 있는 첨부된 특허청구범위는 그러한 모든 선택사항, 변경, 변형, 개선 및 실질적 균등물을 포함하는 것이 의도된다.

1: 상부 하중 벽
2: 하부 하중 벽
3: 플랜지
4: 서포트 리브
5: 범퍼 빔
6: 베이스
7: 하부 표면
8: 말단 벽
9: 전방 벽
10: 캐비티
12: 말단
14: 립
16: 베이스
18: 로브
20: 각도
22: 리브
30: 피크
32: 밸리
34: 하부 하중 벽의 피크
36: 하부 하중 벽의 밸리

Claims (24)

1. 상부벽 제 1 말단으로부터 하부벽을 향해 접합 영역까지 연장된 상부 하중 벽에 의해 형성되는 대체로 삼각형 섹션;
   기복이 있는(undulating) 기하학적 구조를 갖는 플랜지;
   상기 하부벽과 상기 플랜지 사이에 연장된 베이스; 및
   상기 플랜지를 향해 상기 베이스를 따라, 상기 베이스의 제 2 면으로부터 이격되어 연장된 리브
   를 포함하고,
   상기 하부벽이 상기 플랜지 및 상기 상부벽 사이에 있고,
   상기 플랜지는 상기 베이스의 제 1 면으로부터 연장되는, 비대칭 에너지 흡수체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 플랜지는 상기 하부벽을 향해, x 방향(도 5 참조)으로 크라우닝되는, 비대칭 에너지 흡수체.
3. 제1항에 있어서,
   상기 하부벽은 상기 플랜지를 향해, x 방향(도 5 참조)으로 크라우닝되는, 비대칭 에너지 흡수체.
4. 제1항에 있어서,
   상기 하부벽은 z 방향(도 5 참조)으로, 상기 상부벽을 향해, 그 길이를 따라 포물선 만곡을 갖는, 비대칭 에너지 흡수체.
5. 제1항에 있어서,
   상기 상부벽은 그 길이를 따라 일직선이고 단면 방향으로 평평한, 비대칭 에너지 흡수체.
6. 제1항에 있어서,
   상기 하부벽의 기하 구조는 상기 플랜지 기하구조의 거울상인, 비대칭 에너지 흡수체.
7. 제1항에 있어서,
   상기 플랜지는 상기 하부벽으로부터 이격되어 그 길이를 따라 만곡된, 비대칭 에너지 흡수체.
8. 제1항에 있어서,
   상기 에너지 흡수체의 마주보는 말단에 위치하는 삼각형 말단 벽을 더 포함하고, 상기 말단 벽은 플랜지를 향한 지점과 마주보는 상기 상부벽의 제 2 말단으로부터 연장되는 빗변을 갖는, 비대칭 에너지 흡수체.
9. 제1항에 있어서,
   상기 하부벽, 상기 플랜지, 상기 베이스, 및 말단 벽에 의해 경계를 이루는 개방 영역을 포함하는, 비대칭 에너지 흡수체.
10. 제1항에 있어서,
    상기 하부벽, 베이스 및 플랜지는 개방 영역을 형성하는, 비대칭 에너지 흡수체.
11. 모든 방향에서 일직선의 단면을 갖는 상부벽;
    볼록한 단면 기하학적 구조를 갖는 하부벽;
    길이를 따라 변화하는 각도로 연장되고, 상기 하부벽의 거울상인 기하학적 구조를 갖는 플랜지;
    상기 하부벽과 상기 플랜지 사이에 연장된 베이스; 및
    상기 베이스의 제 2 면으로부터 연장된 리브
    를 포함하고,
    상기 플랜지는 상기 베이스의 제 1 면으로부터 연장되는, 비대칭 에너지 흡수체.
12. 외부면 및 바닥 표면을 갖는 범퍼 빔; 및
    비대칭 에너지 흡수체
    를 포함하고,
    상기 비대칭 에너지 흡수체는,
    상부벽 제 1 말단으로부터 하부벽을 향해 접합 영역까지 연장된 상부 하중 벽에 의해 형성되는 대체로 삼각형 섹션;
    상기 접합 영역과 맞은 편의 상기 하부벽의 제 2 말단으로부터, 상기 상부벽으로부터 이격된 방향으로 연장된 베이스;
    상기 베이스로부터 이격되어, 상기 하부벽 아래로 연장된 플랜지; 및
    상기 베이스로부터 상기 범퍼 빔의 상기 바닥 표면을 따라 연장된 리브
    를 포함하는, 차량 범퍼 시스템.
13. 비대칭 에너지 흡수체로서,
    크러시 로브를 형성하는 상부벽과 하부벽;
    플랜지;
    상기 하부벽과 상기 플랜지 사이에 연장된 베이스; 및
    상기 플랜지를 향해 상기 베이스를 따라, 상기 베이스의 제 2 면으로부터 이격되어 연장된 리브
    를 포함하고,
    상기 하부벽은 상기 플랜지와 상기 상부벽 사이에 있고,
    상기 플랜지는 상기 베이스의 제 1 면으로부터 연장되며,
    상기 에너지 흡수체는 비대칭인, 비대칭 에너지 흡수체.
14. 제13항에 있어서,
    상기 플랜지는 연결되지 않은 상기 베이스의 맞은 편의 말단을 가지는, 비대칭 에너지 흡수체.
15. 제13항에 있어서,
    상기 플랜지는 캔틸레버 플랜지인, 비대칭 에너지 흡수체.
16. 제13항에 있어서,
    상기 베이스의 제 2 면으로부터 연장된 다른 리브를 더 포함하는, 비대칭 에너지 흡수체.
17. 제1항에 있어서,
    상기 플랜지는 상부벽의 두께보다 더 두꺼운 두께를 가지는, 비대칭 에너지 흡수체.
18. 제1항에 있어서,
    상기 베이스의 제 2 면으로부터 연장된 다른 리브를 더 포함하는, 비대칭 에너지 흡수체.
19. 제12항에 있어서,
    상기 플랜지는 상기 하부벽을 향해, x 방향(도 5 참조)으로 크라우닝되는, 차량 범퍼 시스템.
20. 제12항에 있어서,
    상기 하부벽은 상기 플랜지를 향해, x 방향(도 5 참조)으로 크라우닝되는, 차량 범퍼 시스템.
21. 제12항에 있어서,
    상기 상부벽은 그 길이를 따라 일직선이고 단면 방향으로 평평한, 차량 범퍼 시스템.
22. 제12항에 있어서,
    상기 플랜지는 상기 하부벽으로부터 이격되어 그 길이를 따라 만곡된, 차량 범퍼 시스템.
23. 제12항에 있어서,
    상기 에너지 흡수체의 마주보는 말단에 위치하는 삼각형 말단 벽을 더 포함하고, 상기 말단 벽은 플랜지를 향한 지점과 마주보는 상기 상부벽의 제 2 말단으로부터 연장되는 빗변을 갖는, 차량 범퍼 시스템.
24. 제12항에 있어서,
    상기 플랜지는 기복이 있는 기하학적 구조를 갖는, 차량 범퍼 시스템.

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