KR20170087946A - 모듈형 범퍼 빔 - Google Patents

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소마세카르 보바
다넨드라 쿠마르 나그완시
스리칸트 세카르 파디
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사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
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Abstract

차량용 에너지 흡수 장치는 차량의 폭을 가로 질러 연장되는 연속 빔을 포함하며, 빔은 내향 리브에 의해 서로 분리된 인접한 내향 캐비티를 가지며 중심 섹션에 복수의 내향 캐비티를 형성하고, 각각의 단부에는 외향 리브에 의해 서로 분리된 인접한 외향 캐비티를 갖는 복수의 외향 캐비티가 형성되고, 중심 섹션은 그 바깥쪽이 연속적이며 내향면을 갖는 복수의 내향 캐비티 각각의 상대 바닥을 형성하는 패널을 포함한다.

Description

모듈형 범퍼 빔{MODULAR BUMPER BEAM}
자동차 충돌시 피해 감소에 대한 강조가 증가하고 있다. 저속 충돌의 경우, 에너지 흡수 장치는 차량 프레임과 함께 사용될 수 있으며 차량 손상을 줄이기 위해 에너지를 흡수할 수 있다.
자동차에 대한 다양한 성능 요구 사항은 미국 연방 자동차 안전 표준(Federal Motor Vehicle Safety Standard, FMVSS), 고속도로 안전 보험 연구소(Insurance Institute for Highway Safety, IIHS), 자동차 수리 연구위원회(Research Council for Automobile Repairs, RCAR) 및 유엔 유럽 경제위원회(United Nations Economic Commission for Europe, UNECE, 또는 약식으로 ECE)와 같은 조직에 의해 수립되었다. 전세계 자동차의 저속 손상 가능성 요구 사항을 규제하는 규정이 다르다. 예를 들어, 유럽 및 태평양 지역에서는 차량이 차량의 앞면과 뒷면 모두에서 ECE 42(ECE 규정 제42호) 및 RCAR 표준을 충족해야 한다. 미국에서는 차량이 FMVSS 파트 581, RCAR 및 IIHS 가변 장벽 충돌 테스트를 통과해야 한다.
자동차 제조업체 또는 공급업체의 경우 여러 요구 사항을 충족할 수 있는 비용 효율적인 수단을 개발하는 것이 중요하다. 따라서, 안전 기준을 만족시킬 수 있고, 경량이며, 경제적인 방식으로 제조될 수 있는 범퍼 빔 및 에너지 흡수 장치가 요구된다.
일 실시예는 차량용 에너지 흡수 장치에 관한 것으로서, 에너지 흡수 장치는 차량의 폭을 가로 질러 연장되는 연속 빔을 포함하며, 상기 빔은 내향 리브에 의해 인접한 내향 캐비티가 서로 분리된 중심 섹션에서 복수의 내향 캐비티를 형성하고 외향 리브에 의해 서로 분리된 인접한 외향 캐비티를 갖는 복수의 외향 캐비티를 포함하며, 상기 중심 섹션은 그 바깥쪽이 연속하고, 그 내측면과 복수의 내향 캐비티 각각이 상대적인 바닥을 형성하는 패널을 포함한다.
또 다른 실시예는, 코너 에너지 흡수 장치에 관한 것으로서, 코너 에너지 흡수 장치는 상부 벽과, 하부 벽과, 상기 상부 벽 및 하부 벽 사이에 배치된 종방향 리브를 포함하며, 종방향 리브가 상기 상부 벽 및 상기 하부 벽 중 하나 이상과 교차하지 않고, 상기 상부 벽과 상기 하부 벽 사이에서 연장되고 상기 종방향 리브와 교차하는 측방향 리브를 포함하며, 상기 상부 벽, 상기 하부 벽, 상기 종방향 리브 및 상기 측방향 리브와 교차하고 크러쉬 박스를 형성하는 표면을 포함하고, 상기 표면은 단부를 따라 제1 측면을 따라 연장되며, 상기 표면은 전이 섹션을 따라 상기 제1면으로부터 제2면까지 교차하며, 상기 전이 섹션은 개방면이 서로 반대를 향하는 표면의 양측면에 하나 이상의 크러쉬 박스를 포함하고, 단일체로 형성되며, 차량에 부착된다.
또 다른 실시예는 에너지 흡수 장치에 관한 것으로서, 에너지 흡수 장치는 상부 벽과, 하부 벽과, 상기 상부 벽 및 하부 벽 사이에 배치된 종방향 리브를 포함하며, 종방향 리브는 상기 상부 벽 또는 상기 하부 벽과 교차하지 않으며, 상기 상부 벽과 상기 하부 벽 사이에서 연장되고 상기 종방향 리브와 교차하는 측방향 리브를 포함하고, 상기 상부 벽, 상기 하부 벽, 상기 종방향 리브 및 상기 측방향 리브와 교차하고 크러쉬 박스를 형성하는 표면을 포함하며, 상기 표면은 두 개의 단부 섹션 각각을 따라 제1 측면을 따라 연장되며, 상기 표면은 상기 단부 섹션에 인접한 두 개의 전이 섹션 각각을 따라 상기 제1 측면으로부터 제2 측면으로 교차하며, 상기 표면은 중심 섹션을 따라 상기 제2 측면을 따라 연장되며, 상기 전이 섹션은 개방면이 서로 반대를 향하는 표면의 양측면에 하나 이상의 크러쉬 박스를 포함하고, 단일체로 형성되며 차량에 부착된다.
상기와 같은 다른 특징들은 다음의 도면들과 상세한 설명에 의해 예시된다.
이제, 예시적인 실시예인 도면을 참조하며, 동일한 구성요소에는 동일한 번호가 매겨져 있다.
도 1은 충격면으로부터의 코너 에너지 흡수 장치를 도시한다.
도 2는 장착면에서 분리된 도 1의 코너 에너지 흡수 장치의 도면이다.
도 3은 장착면으로부터 두 개의 코너 섹션 및 중심 섹션을 포함하는 에너지 흡수 장치의 도면이다.
도 4는 충돌면으로부터의 에너지 흡수 장치의 도면이다.
도 5는 에너지 흡수 장치의 시뮬레이션된 ECE 42 중앙 진자 충격에 대한 힘 대 침입 성능의 그래프이다.
도 6은 코너 에너지 흡수 장치의 시뮬레이션된 ECE(42) 코너 진자 충돌에 대한 힘 대 침입 성능의 그래프이다.
도 7은 차량 레일에 부착된 에너지 흡수 장치의 절개된 사시도이다.
본 명세서에 기재된 모듈형 에너지 흡수 장치는 다양한 성능 요건(예를 들어, 상이한 중량의 차량, 지리적으로 다른 규제, 표준 등)을 충족시키는데 사용될 수 있다. 이러한 모듈형 에너지 흡수 장치는 유리하게도(예를 들어, 성능 요건이 덜 엄격한) 특정 시장에 대해 에너지 흡수 장치로부터 제거되거나 또는 존재하지 않을 수 있는 에너지 흡수 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 저중량 차량은 이 모듈형 에너지 흡수 장치의 섹션(예를 들어, 코너 섹션)만을 포함할 수 있다. 따라서 본 명세서에서 설명된 표준 모듈형 에너지 흡수 장치 설계는 표준화된 설계의 이점을 제공하면서 시장 및/또는 규제요구를 충족시키는 맞춤화를 허용할 수 있다.
차량용 에너지 흡수 장치는 코너 에너지 흡수 장치 및 센터 에너지 흡수 장치를 포함할 수 있다. 센터 에너지 흡수 장치는 표준 및 규제가 높은 에너지 흡수 능력 및/또는 침투성을 낮추는 시장 및/또는 차량 등급(예를 들면, ECE 42 센터 진자 충격 시험)에서 사용될 수 있지만 다른 시장 및/또는 중앙 에너지 흡수 섹션이없는(예를 들어, 코너 에너지 흡수 장치만 사용되는) 에너지 흡수 시스템이 사용될 수 있다. 이러한 모듈화를 통해 대량 생산 기술의 이점을 유지하면서 사용자 맞춤화를 가능케 할 수 있다.
에너지 흡수 장치는 차량에 부착할 수 있다. 예를 들어, 에너지 흡수 장치는 차량 섀시, 프레임, 사이드 레일, 바디 인 화이트(Body In White, BIW), 바디 인 블랙(Body In Black, BIB), 프레임 익스텐션, 범퍼 빔, 범퍼 플레이트, 또는 전술한 것들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함하되 이에 국한되지 않는 자동차의 구조 요소에 부착할 수 있다. 일 실시예에서, 에너지 흡수 장치는 차량 레일에 부착될 수 있다(예를 들어, 차량 측 레일에 부착된 두 개의 코너 에너지 흡수 장치를 포함할 수 있다).
에너지 흡수 장치는 볼트, 스크류, 리벳, 연동 연결부, 스냅, 용접부 등을 포함하지만 이에 국한되지 않는 기계식 고정구를 사용하여 차량에 부착될 수 있다. 에너지 흡수 장치는 충돌 방지 기능을 손상시키지 않으면서 차량의 미적 감각을 향상시키기 위해 장식용 페이셔(fascia)로 덮을 수 있다.
도 1 및 도 2는 상부 벽(10)과, 하부 벽(12)과, 종방향 리브(14)와, 측방향 리브(16)와, 표면(18)을 포함할 수 있는 코너 에너지 흡수 장치(2)를 도시한다. 상부 벽(10)과 하부 벽(12) 중 하나 이상을 가로지르지 않도록 상부 벽(10)과 하부 벽(12) 사이에 종방향 리브(14)가 배치될 수 있다. 측방향 리브(16)는 상부 벽(10)과 하부 벽(12) 사이에 배치될 수 있으며, 종방향 리브(14)를 가로지를 수 있다. 측방향 리브(16)는 종방향 리브(14)에 수직일 수 있다. 측방향 리브(16)는 코너 에너지 흡수 장치(2)를 세그먼트(28)로 분리할 수 있다. 표면(18)은 상부 벽(10)과, 하부 벽(12)과, 종방향 리브(14)와 측방향 리브(16)를 가로지를 수 있으며, 크러쉬 박스(20)를 형성할 수 있다. 표면(18)은 단부 섹션(30)을 따르며 제1 측면(22)을 따라 연장될 수 있다.
코너 에너지 흡수 장치(2)는 ℓ축 방향으로 측정한 길이(L), h축 방향으로 측정한 높이(H) 및 w축 방향으로 측정한 폭(W)을 가질 수 있다. 코너 에너지 흡수 장치(2)의 높이, 폭 또는 길이 방향 중 어느 하나는 다른 두 개의 방향 중 하나 이상을 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 코너 에너지 흡수 장치(2)의 높이는 그 길이 및/또는 폭을 따라 변할 수 있다(예를 들어, H는 ℓ축 및/또는 w축의 함수일 수 있다).
표면(18)은 전이 섹션(40)을 따라 제1 측면(22)에서 제2 측면(24)으로 교차할 수 있다. 코너 에너지 흡수 장치(2)의 제2 측면(24)은 크러쉬 박스(20)의 개방면(26)을 포함할 수 있다. 크러쉬 박스(20)의 개방면(26)은 충돌 방향(50)을 향할 수 있다. 전이 섹션(40)은 표면(18)의 양 측면 상에 형성된 하나 이상의 크러쉬 박스(20)를 포함할 수 있어서, 그들의 개방면(26)은 서로로부터 멀어지게 (예를 들어, 반대 방향으로) 향하게 된다. 전이 섹션(40)은 하나 이상의 측방향 리브(16)를 포함할 수 있다. 전이 섹션(40)의 측방향 리브(16)는 표면(18)의 어느 한 측면으로부터 (예를 들어, 제1 측면(22), 제2 측면(24) 또는 둘 모두를 향하여) 연장될 수 있다. 전이 섹션(40)은 하나 이상의 세그먼트(28)를 포함할 수 있다.
세그먼트(28)는 하나 이상의 크러쉬 박스(20)를 포함할 수 있다. 세그먼트(28)는 또 다른 세그먼트(28)의 종방향 리브(14)로부터 (예를 들어, 첨부 도면에서 h축 또는 w축 중 하나 이상을 따르는 상이한 위치에서) 오프셋된 종방향 리브(14)를 포함할 수 있다. 측방향 리브(16)는 임의의 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어, 측방향 리브(16)의 에지(17)는 오목한 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 단부 세그먼트(38)는 다른 세그먼트(28)의 종방향 리브(14)로부터 (예를 들어, h축을 따르는 상이한 위치에서) 오프셋된 종방향 리브(14)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 단부 세그먼트(38)는 상부 벽(10) 및/또는 하부 벽(12)이 (예를 들면, w-ℓ 표면에서) 표면과 측방향 리브 사이에 삼각형 모양을 형성하는 단일 측방향 리브(16)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 단부 세그먼트(38)는 표면(18), 종방향 리브(14), 상부 벽(10), 하부 벽(12) 또는 전술한 것 중 하나 이상을 포함하는 조합을 가로지르는 단부 벽(15)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 표면(18)은 단부 세그먼트(38)를 따라 형상화된 부분(39)을 포함할 수 있다. 형상화된 부분(39)은 임의의 형상을 가질 수 있다. 형상 섹션(39)을 따른 상부 벽(10)은 코너 에너지 흡수 장치(2)의 나머지 부분을 따라 및/또는 하부 벽(12)과 비교하여 상부 벽(10)에 비해 더 작은 폭을 가질 수 있다. 코너 에너지 흡수 장치(2)는 원하는 미적 기능 및/또는 에너지 흡수 기능을 유지하면서 차량에 결합될 때 코너 에너지 흡수 장치(2)를 덮는 페이셔를 허용할 수 있다. 도 7을 참조하면, 페이셔(34)는 차량(38)용 차량 레일(42)에 부착된 에너지 흡수 장치 위에 배치된다.
표면(18)은 상부 벽(10), 하부 벽(12), 종방향 리브(14), 측방향 리브(16), 또는 하나 이상을 포함하는 조합이 제1 측면(22)과 제2 측면(24)을 향해 연장되도록 폭 방향(예를 들어, w축 방향)으로 후퇴될 수 있다. 이러한 방식으로, 표면(18)은 코너 에너지 흡수 장치(2)의 에지로부터 일정 거리만큼 오프셋될 수 있다(예를 들어, 표면은 w-h면을 따라 취해진 선택된 단면에서의 폭 방향의 W=W 또는 W=0인 위치에 배치되지 않는다).
코너 에너지 흡수 장치(2)는 사출 성형, 인서트 성형, 오버 몰딩 등과 같은 임의의 적합한 공정에서 단일 물품으로서 일체형으로 형성될 수 있다. 코너 에너지 흡수 장치(2)는 차량(미도시)에 부착되도록 구성될 수 있다. 제1 측면(22)은 코너 에너지 흡수 장치가 차량에 부착될 경우, (예를 들어, 섀시, 프레임, 사이드 레일, BIW, BIB, 프레임 익스텐션, 범퍼 빔, 범퍼 플레이트 등의) 차량의 구조 요소에 접할 수 있는 장착면일 수 있다. 코너 에너지 흡수 장치(2)는 패스너를 연장시키고 코너 에너지 흡수 장치(2)를 차량의 구조 요소(예를 들어, 섀시, 프레임, 레일 등)에 부착하기 위한 구멍을 형성할 수 있는 개구부(21)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, w축 방향을 따라 측정된 바와 같이 상부 벽(10)과 하부 벽(12) 중 하나 이상의 폭은 코너 에너지 흡수 장치(2)의 폭(W)보다 작다. 일 실시예에서, 코너 에너지 흡수 장치(2)의 길이(L)와 코너 에너지 흡수 장치(2)의 높이(H) 중 하나 이상에 따라 코너 에너지 흡수 장치(2)의 폭(W)이 변한다. 일 실시예에서, 차량은 차량의 단부(예를 들어, 전방 단부 또는 후방 단부)의 코너에 부착된 두 개의 코너 에너지 흡수 장치(2)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 차량에 부착하기 위한 두 개의 코너 에너지 흡수 장치(2) 세트는 동일할 수 있고(예를 들어, 동일한 몰드를 사용하여 제조될 수 있음), 키랄일(chiral) 수 있거나(예를 들어, 두 개는 중첩될 수 없는 서로 거울상일 수 있다), 각각은 기하학적으로 상이할 수 있다(예를 들어, 둘은 서로 거울상으로 볼 수 없다).
도 3 내지 도 4는 ℓ축 방향으로 측정된 길이(LEA), h축 방향으로 측정된 높이(HEA) 및 w축 방향으로 측정된 폭(WEA)을 갖는 에너지 흡수 장치(120)를 도시한다. 에너지 흡수 장치(120)의 높이, 폭 또는 길이 방향 중 임의의 하나는 다른 두 개의 방향 중 하나 이상을 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 에너지 흡수 장치(120)의 폭은 그 길이 및/또는 높이(예를 들어, W는 ℓ축 및/또는 h축의 함수일 수 있다)를 따라 변할 수 있다.
에너지 흡수 장치(120)는 두 개의 코너 에너지 흡수 장치(102)와 중심 섹션(108)을 포함할 수 있다. 중심 섹션(108)은 두 개의 코너 에너지 흡수 장치(102) 사이에 배치될 수 있다. 중심 섹션(108)은 코너 에너지 흡수 장치(102)의 전이 섹션(140)과 (예를 들어, 함께 형성되거나, 부착되거나 또는 이와 유사한 형태로) 결합될 수 있는 두 개의 종방향 단부(142)를 포함할 수 있다.
에너지 흡수 장치(120)는 상부 벽(110), 하부 벽(112), 종방향 리브(114), 측방향 리브(116) 및 표면(118)을 포함할 수 있다. 종방향 리브(114)는 상부 벽(110)과 하부 벽(112) 사이에 배치되어 상부 벽(110)과 하부 벽(112) 중 하나 이상을 가로지르지 않을 수 있다. 측방향 리브(116)는 상부 벽(110)과 하부 벽(112) 사이에서 연장될 수 있고, 종방향 리브(114)를 가로지를 수 있다. 측방향 리브(116)는 종방향 리브(114)에 수직일 수 있다. 측방향 리브(116)는 에너지 흡수 장치(120)를 세그먼트(128)로 분리할 수 있다.
표면(118)은 상부 벽(110), 하부 벽(112), 종방향 리브(114) 및 측방향 리브(116)를 가로지르고 크러쉬 박스(125)를 형성할 수 있다. 표면(118)은 에너지 흡수 장치(120)의 중심 섹션(108)을 따라 제2 측면(106)를 따라 연장될 수 있다. 표면(118)은 에너지 흡수 장치(120)의 전이 섹션(140)을 따라 제1 측면(104)로부터 제2 측면(106)까지 가로지를 수 있다. 코너 에너지 흡수 장치(102)의 제2 측면(106)은 크러쉬 박스(125)의 개방면(126)을 포함할 수 있다. 크러쉬 박스(125)의 개방면(126)은 충돌 방향(150)을 향할 수 있다. 전이 섹션(140)은 표면(118)의 양 측면 상에 형성되어 그 개방면(126)이 서로로부터 멀어지는 방향을 (예컨대, 반대 방향을) 향하도록 하나 이상의 크러쉬 박스(125)를 포함할 수 있다. 전이 섹션(140)의 측방향 리브(116)는 표면(118)의 양 측면으로부터 (예를 들어, 제1 측면(104), 제2 측면(106), 또는 둘 모두를 향하여) 연장될 수 있다. 전이 섹션(140)은 하나 이상의 세그먼트(128)를 포함할 수 있다.
에너지 흡수 장치(120)는 차량에 부착되도록 구성될 수 있다. 제1 측면(104)은 에너지 흡수 장치(120)가 차량에 부착될 때 차량의 구조 요소에 접할 수 있는 장착면일 수 있다. 에너지 흡수 장치(120)는 패스너를 연장시키고 에너지 흡수 장치(120)를 차량(예를 들어, 섀시, 프레임, 레일 등)의 구조 요소에 부착하기 위한 관통 구멍을 형성할 수 있는 개구부(121)를 포함할 수 있다.
세그먼트(128)는 하나 이상의 크러쉬 박스(125)를 포함할 수 있다. 세그먼트(128)는 또 다른 세그먼트(128)의 종방향 리브(114)로부터 (예를 들어, 첨부 도면의 h축 또는 w축 중 하나 이상을 따라 상이한 위치에서) 오프셋된 종방향 리브(114)를 포함할 수 있다. 측방향 리브(116)는 임의의 형상을 가질 수 있다(예를 들어, 측방향 리브(116)의 에지(117)가 오목한 형상을 가질 수 있다). 일 실시예에서, 세그먼트(128)는 다른 세그먼트(128)의 종방향 리브(114)로부터 (예를 들어, h축을 따라 다른 위치) 오프셋된 종방향 리브(114)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 단부 섹션(130)은 단일의 종방향 리브(114)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 단부 섹션(130)은 상부 벽(110) 및/또는 하부 벽(112)이 (예를 들면 w-ℓ 평면에서) 표면과 측방향 리브 사이에 삼각형 모양을 형성하도록 단일 측방향 리브(116)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 단부 섹션(130)은 표면(118), 종방향 리브(114), 상부 벽(110), 하부 벽(112), 또는 전술한 것 중 하나 이상을 포함하는 조합을 가로지르는 단부 벽(115)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 표면(118)은 단부 세그먼트(130)를 따라 형상화된 부분(139)을 포함할 수 있다. 형상화된 부분(139)은 임의의 형상을 가질 수 있다. 형상화된 부분(139)을 따른 상부 벽(110)은 에너지 흡수 장치(120)의 나머지 부분을 따라 및/또는 하부 벽(112)에 비해 상부 벽(110)에 비해 더 작은 폭을 가질 수 있다. 에너지 흡수 장치(120)를 형성하는 것은 바람직한 미적 기능 및/또는 에너지 흡수 기능을 유지하면서 차량에 결합될 때 에너지 흡수 장치(120)를 덮는 페이셔를 가능케 할 수 있다.
에너지 흡수 장치(120)는 일체로 형성될 수 있다(예를 들어, 단일 제품으로 형성될 수 있다). 예를 들어, 중심 섹션(108)은 사출 성형, 인서트 성형, 오버 몰딩 등과 같은 임의의 적합한 공정에서 두 개의 코너 에너지 흡수 장치(102)로 형성될 수 있다.
상부 벽(110), 하부 벽(112), 종방향 리브(114), 표면(118), 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합은 에너지 흡수 장치(120) 전체에 걸쳐 연속적으로 연장될 수 있다. 해당 차원에서 연속 함수로 설명할 수 있는 하나 이상의 차원의 좌표이다. w-h 평면으로 취해진 에너지 흡수 장치(120)의 단면은 종방향 단부(142)가 전이 섹션(140)과 만나는 곳에서 매칭될 수 있다. 에너지 흡수 장치(120)는 종방향 중심(80)에 대하여 대칭일 수 있어서 에너지 흡수 장치(120)의 양측면은 반대편의 거울상이다.
에너지 흡수 장치(2, 120)의 전체 성능은 원하는 에너지 흡수 특성을 달성하도록 조정될 수 있다. 본 명세서에 사용된 조정은 비용, 중량, 패키징 공간, 또는 전술한 것들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 최적화하면서, 본 명세서에 기술된 힘-변위 특성의 원하는 물성을 달성하기 위해 재료, 공간 관계, 기하학적 구성, 또는 전술한 것 중 하나 이상을 포함하는 조합의 선택을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 조정은 에너지 흡수 장치의 일부분(예를 들어, 두께, 길이, 높이, 폭, 형상 등)을 따라 리브, 벽 또는 표면의 치수를 조정함으로써 달성될 수 있다. 리브, 벽 또는 표면의 두께는 제조의 용이함을 가능케 하거나 파쇄될 때 원하는 에너지 흡수를 달성할 수 있도록 치수에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 상부 벽(10, 110)은 제1 측면(22, 104)으로부터 제2 측면(24, 106)까지 감소하는 두께를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 측방향 리브는 상부 벽, 종방향 리브 및/또는 하부 벽으로부터 부분적으로만 연장될 수 있으며, 측방향 리브는 이들 요소 중 두 개의 인접한 부분(상부 벽, 하부 벽 및 종방향 리브) 사이에 미싱 섹션(missing section)(160)을 가진다.
상부 벽(10, 110)은 1밀리미터(mm) 내지 10mm, 예를 들어, 1mm 내지 5mm, 또는 2mm 내지 4mm의 (예를 들어, 첨부 도면의 h축 방향에서 측정된) 두께를 가질 수 있다. 하부 벽(12, 112)은 1mm 내지 10mm, 예를 들어, 1mm 내지 5mm, 또는 2mm 내지 4mm의 (예를 들어, 부착된 도면의 h축 방향에서 측정된) 두께를 가질 수 있다 .
종방향 리브(14, 114)는 1mm 내지 10mm, 예를 들어, 1mm 내지 5mm, 또는 2mm 내지 4mm의 (예를 들어, 부착된 도면의 h축 방향에서 측정된) 두께를 가질 수 있다. 에너지 흡수 장치(2, 120)는 임의의 수의 종방향 리브(14, 114), 예를 들어 두 개 내지 10개의 리브, 또는 두 개 내지 8개의 리브 또는 두 개 내지 4개의 리브를 포함할 수 있다. 종방향 리브(14, 114)는 서로로부터 (예를 들어, 부착된 도면에서 h축 방향에서 측정된) 2mm 초과, 예를 들어, 5mm에서 20mm, 또는 5mm 내지 15mm 또는 5mm 내지 10mm, 또는 6mm 내지 8mm의 간격일 수 있다. 종방향 리브(14, 114)는 크러쉬 박스(20, 125)가 충돌 에너지를 흡수할 때 변형될 때 스택-업(stack-up)을 최소화하는 것을 도울 수 있는 상부 벽과 하부 벽으로부터 서로 동일한 거리로 이격될 수 있다. 스택-업을 최소화함(예를 들어, 엘리먼트가 변형함에 따라 충돌 방향이 엘리먼트들과 중첩됨)으로써, 충돌 방향(50, 150)에서의 에너지 흡수 장치의 최대 압축이 달성될 수 있으며, 이는 충돌 중에 최대 에너지 흡수를 허용할 수 있다. 원하는 에너지 흡수가 에너지 흡수 장치(2, 120)의 단부 섹션을 따라 감소될 수 있기 때문에, 종방향 세그먼트(38)에서 종방향 리브(14, 114)의 수는 감소될 수 있다. 이러한 방식으로, 에너지 흡수 장치의 질량 및/또는 제조 비용이 감소될 수 있다.
상기 측방향 리브(16, 116)는 1mm 내지 10mm, 예를 들어, 1mm 내지 5mm, 또는 2mm 내지 4mm의 (예를 들어, 부착된 도면의 ℓ축 방향에서 측정된) 두께를 가질 수 있다. 에너지 흡수 장치(2, 120)는 임의의 수의 측방향 리브(16, 116), 예를 들어 두 개 내지 50개의 리브, 또는 10개 내지 30개의 리브 또는 15개 내지 25개의 리브를 포함할 수 있다. 측방향 리브(16, 116)는 서로 10mm 초과, 예를 들어, 20mm 내지 400mm, 또는 40mm 내지 200mm, 또는 75mm 내지 150mm, 또는 80mm 내지 120mm의 (예를 들어, 첨부 도면에서 ℓ축 방향에서 측정된) 간격을 가질 수 있다. 측방향 리브(16, 116) 사이의 간격은 에너지 흡수 장치(2, 120)의 길이의 함수로서 변할 수 있다. 측방향 리브(16, 116)는 충돌시 충격 에너지를 흡수하면서 크래시 박스(20, 125)가 변형될 때의 스택 업을 최소화하는 것을 도울 수 있는 서로 동일한 거리로 이격될 수 있다. 원하는 에너지 흡수가 예를 들어, 두 개의 인접한 측방향 리브(16, 116) 사이의 거리에 비해 감소될 수 있기 때문에, 측방향 리브(16, 116)와 단부 벽(2, 120)의 단면에 형성된다. 이러한 방식으로, 에너지 흡수 장치의 질량 및/또는 제조 비용이 감소될 수 있다.
표면(18, 118)은 (예를 들어, 가장 짧은 치수를 따라 측정된 바와 같이) 1mm 내지 10mm, 예를 들어, 1mm 내지 5mm, 또는 2mm 내지 4mm의 두께를 가질 수 있다.
코너 에너지 흡수 장치(2)의 길이(L)는 100mm 이상, 예를 들어 100mm 내지 1000mm, 또는 200mm 내지 800mm, 또는 400mm 내지 600mm 일 수 있다. 코너 에너지 흡수 장치(2)는 25mm 이상, 예를 들어, 25mm 내지 250mm, 또는 50mm 내지 200mm, 또는 100mm 내지 200mm의 폭(W)을 가질 수 있다. 코너 에너지 흡수 장치(2)는 25mm 이상, 예를 들어, 50mm 내지 250mm, 또는 50mm 내지 200mm, 또는 100mm 내지 200mm의 높이(H)를 가질 수 있다.
에너지 흡수 장치(120)의 중심 섹션(108)은 100mm 이상, 예를 들어, 100mm 내지 1000mm, 또는 200mm 내지 800mm, 또는 400mm 내지 600mm의 (예를 들어, ℓ축을 따라 측정된) 길이를 가질 수 있다. 에너지 흡수 장치(120)의 중심 섹션(108)은 25mm 이상, 예를 들어, 25mm 내지 250mm, 또는 50mm 내지 200mm, 또는 100mm 내지 200mm의 (예를 들어, w축을 따라 측정된) 폭을 가질 수 있다. 에너지 흡수 장치(120)의 중심 섹션(108)은 25mm 이상, 예를 들어, 50mm 내지 250mm, 또는 50mm 내지 200mm, 또는 100mm 내지 200mm의 (예를 들어, h축을 따라 측정된) 높이를 가질 수 있다.
에너지 흡수 장치(120)의 길이(LEA)는 800mm 이상, 예를 들어 800mm 내지 3000mm, 또는 1000mm 내지 2500mm, 또는 1000mm 내지 2000mm일 수 있다. 에너지 흡수 장치(120)는 25mm 이상, 예를 들어, 25mm 내지 250mm, 또는 50mm 내지 200mm, 또는 100mm 내지 200mm의 폭(WEA)을 가질 수 있다. 에너지 흡수 장치(120)는 25mm 이상, 예를 들어, 50mm 내지 250mm, 또는 50mm 내지 200mm, 또는 100mm 내지 200mm의 높이(HEA)를 가질 수 있다.
각각의 차량에 대해, 에너지 흡수 장치의 특정 치수(즉, 길이, 폭 및 높이)는 후방 배면 판과 후방 페이셔 사이의 패키지 공간에 의해 다소 규정될 것이다. 볼륨의 크기와 모양은 차량 스타일에 따라 다르다.
본 명세서에 기술된 에너지 흡수 장치의 요소 중 하나 이상을 포함하는 길이, 폭, 높이, 두께, 간격, 형상 또는 조합(예를 들어, 상부 벽, 하부 벽, 종방향 리브, 측방향 리브, 크러쉬 박스, 세그먼트, 단부 벽, 표면 등)은 하나 이상의 공간 치수의 함수로서 변할 수 있다. 예를 들어, 에너지 흡수 장치(120)의 폭은 그 길이 및/또는 높이의 함수로서 변할 수 있다. 일 실시예에서, 에너지 흡수 장치(2, 120)의 폭(W, WEA)은 그 길이(L, LEA) 및 높이(HEA) 중 하나 이상을 따라 변할 수 있다. 일 실시예에서, 에너지 흡수 장치(2, 120)의 폭(W, WEA) 및 높이(H, HEA)는 그 길이(L, LEA)를 변화시킬 수 있다.
에너지 흡수 장치(2,120)는 폴리머, 보강재, 강화 복합 폴리머 재료, 금속 또는 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합물을 포함하는 재료로 이루어질 수 있다. 본원에서 사용되는 금속은 강철, 알루미늄, 마그네슘, 다른 구조 금속 또는 상기 중 하나 이상을 포함하는 조합물을 포함할 수 있다. 강화 재료는 아라미드, 탄소, 현무암, 유리, 플라스틱, 금속(예를 들면, 강철, 알루미늄, 마그네슘), 석영, 붕소, 셀룰로오스 등으로 형성된 섬유(연속, 쪼개짐, 직조 등) 폴리 프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리(헥사노-6-락탐), 폴리[이미노(1,6-디옥소헥사메틸렌)이미노헥사메틸렌], 열가소성 중합체, 열경화성 중합체 또는 천연 섬유와 같은 고강도 중합체뿐만 아니라, 전술한 것 중 하나 이상을 포함한다.
에너지 흡수 장치(2,120) 및/또는 그 요소의 제조에 사용될 수 있는 가능한 중합체 재료는 열가소성 수지를 포함한다. 사용될 수 있는 열가소성 수지는 올리고머, 중합체, 이오노머, 덴드리머, 그래프트 코폴리머와 같은 코폴리머, (예를 들어, 스타 블록 코폴리머, 랜덤 코폴리머 등과 같은) 블록 코폴리머 및 전술한 것 중 하나 이상을 포함하는 조합물을 포함할 수 있다. 이러한 열가소성 수지의 예로는 폴리카보네이트(예를 들면, 폴리카보네이트 블렌드(예를 들면, 폴리카보네이트-폴리부타디엔 블렌드, 코폴리에스테르 폴리카보네이트)), 폴리스티렌(예를 들면, 폴리카보네이트와 스티렌의 코폴리머, 폴리페닐렌에테르-폴리스티렌 블렌드) , 아크릴로니트릴-스티렌-부타디엔(ABS), 폴리알킬메트아크릴레이트(예를 들면, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)), 폴리에스테르(예를 들면, 코폴리에스테르, 폴리티오에스테르), 폴리올레핀(예를 들면, 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌), 고밀도 폴리에틸렌(LLDPE)), 폴리아미드(예를 들면, 폴리아미드이미드), 폴리아릴레이트, 폴리술폰(예를 들면, 폴리아릴술폰, 폴리술폰아미드), 폴리페닐렌설파이드, 폴리테트라 플루오로에틸렌, 폴리에테르(예를 들면, 폴리에테르 케톤(PEK), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리에테르술폰(PES)), 폴리아크릴, 폴리아세탈, 폴리벤족사졸(예를 들면, 폴리벤조티아진페노티아진, 폴리벤조티아졸), 폴리옥사디아졸, 폴리피라지노퀴녹살라인, 폴리피로멜리티미드, 폴리퀴녹살린, 폴리벤즈이미다졸, 폴리옥신돌스, 폴리옥소이소인돌라인(예를 들면, 폴리디옥소이소인돌라인), 폴리트리아진, 폴리피리다진, 폴리피페라진, 폴리피리딘, 폴리피페리딘, 폴리트리아졸, 폴리피라졸, 폴리피롤리돈, 폴리카보레인, 폴리옥사바이시클로노네인, 폴리디벤조푸란, 폴리프탈아미드, 폴리아세탈, 폴리안하이드라이드, 폴리비닐(예를 들면, 폴리비닐 에테르, 폴리비닐 티오에테르, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 케톤, 폴리비닐 할라이드, 폴리비닐 니트릴, 폴리비닐 에스터, 폴리비닐클로라이드), 폴리설포네이트, 폴리설파이드, 폴리유레아, 폴리포스파젠, 폴리실라잔, 폴리실록산, 플루오로폴리머(예를 들면, 폴리비닐플루라이드(PVF), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 폴리비닐 플루오라이드(PVF), 플루오르화 에틸렌-프로필렌(FEP), 폴리에틸렌 테트라플루오로에틸렌(ETFE)) 및 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함한다.
보다 구체적으로, 하이브리드 UPD 및 그 요소에 사용될 수 있는 열가소성 수지는 폴리카보네이트 수지(예를 들어, 사빅 사의 혁신 플라스틱 사업에서 시판중인 LexanTM 수지), 폴리페닐렌 에테르-폴리스티렌 수지(예를 들면, 사빅 사의 혁신 플라스틱 사업에서 시판중인 NorylTM 수지), 폴리에테르이미드 수지(예를 들면, 사빅 사의 혁신 플라스틱 사업에서 시판중인 UltemTM 수지), 폴리부틸렌 테레프탈레이트-폴리카보네이트 수지(예를 들면, 사빅 사의 혁신 플라스틱 사업에서 시판중인 XenoyTM 수지), 코폴리에스테르카보네이트 수지(예를 들면, 사빅 사의 혁신 플라스틱 사업에서 시판중인 LexanTM SLX 수지) 및 전술한 수지 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 보다 구체적으로, 열가소성 수지는 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌 에테르 또는 상기 수지 중 하나 이상을 포함하는 조합물의 호모폴리머 및 코폴리머를 포함할 수 있다. 폴리카보네이트는 폴리카보네이트의 코폴리머(예를 들면, 폴리카보네이트-폴리실록산 블록 코폴리머와 같은 폴리카보네이트-폴리실록산), 선형 폴리카보네이트, 분지된 폴리카보네이트, 말단 캡핑된 폴리카보네이트(예를 들면, 니트릴 말단 캡핑된 폴리카보네이트), 및 예를 들어, 분지형 및 선형 폴리카보네이트의 조합물과 같이 전술한 것 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있다.
폴리머 재료는 이러한 유형의 중합체 조성물에 통상적으로 혼입된 다양한 첨가제를 포함할 수 있지만, 첨가제는 시트의 목적하는 특성, 특히 굴곡, 응력 및 굴곡 강성에 크게 악영향을 미치지 않도록 선택된다. 이러한 첨가제는 성분의 형성 중에 적절한 시간에 혼합될 수 있다. 예시적인 첨가제는 충격 개질제, 충전제, 보강제, 산화 방지제, 열 안정제, 광 안정제, 자외선(UV) 광 안정제, 가소제, 윤활제, 이형제, 대전 방지제, 착색제(예를 들면, 카본 블랙 및 유기 염료), 표면 효과 첨가제, 방사선 안정제(예를 들면, 적외선 흡수제), 난연제 및 항액 방지제를 포함할 수 있다. 첨가제의 조합물, 예를 들어 열 안정제, 이형제 및 자외선 안정제의 조합을 사용할 수 있다. 첨가제 (또는 임의의 충격 개질제, 충진제 또는 보강제)의 총량은 플라스틱 요소(예를 들어, 열가소성 빔의 결합 부분 또는 하이브리드 브래킷의 플라스틱 부분)의 조성물의 총 중량을 기준으로 0.001중량% 내지 5중량%일 수 있다.
굴곡 강성, 처짐 및 낮은 엣지 응력에 부가하여, 중합체 재료는 차량 충돌에 의해 야기되는 파손(예를 들어, 균열, 파손 등)에 플라스틱이 견딜 수 있도록 충분한 충격 저항을 나타내도록 선택될 수 있다 .
전술한 중합체 물질 중 임의의 것을 보강 물질의 혼입과 함께 강화된 복합 중합체 물질에 사용할 수 있다.
<실시예>
차량의 후단에 연결된 약 1.3kg의 질량을 갖는 에너지 흡수 장치(120)를 갖는 950kg 차량의 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 침입 성능(intrusion performance)을 결정하였다. 센터 및 코너 진자 충돌에 대한 ECE 42의 요구 사항과 일치하는 두 가지 시뮬레이션이 수행되었다. 첫 번째 시뮬레이션은 시속 4.0킬로미터의 진자 충격에 대한 시뮬레이션이었다. 두 번째 시뮬레이션은 시속 2.5킬로미터 코너 진자 충돌에 대한 것이다. 이 시뮬레이션의 결과는 표 1에 제공되며, 총 충격 에너지 및 흡수된 에너지는 줄(J) 단위로, 힘은 킬로 뉴턴(kN) 단위로, 침입은 밀리미터 단위로 표시된다. 대응하는 성능 곡선은 도 5 및 도 6에 도시된다.
1.3kg의 질량을 가지는 중심 섹션을 포함하는 에너지 흡수 장치를 구비하는 차량에 대한 ECE 42 힘 및 침입 결과
충돌 케이스 전체 충돌
에너지(J)
흡수된
에너지(J)

(kN)
침입
(mm)
비고
ECE 42 18" 중앙 진자 시속 4.0km 570 285 20.5 47 수행 양호
ECE 42 18" 코너 진자 시속 2.5km 230 230 8.0 49 수행 양호
차량 후단의 대향 측면에 결합된 약 1.1kg의 결합 질량을 갖는 두 개의 코너 에너지 흡수 장치(2)를 갖는 950kg 차량의 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 침입 성능을 결정하였다. 센터 및 코너 진자 충돌에 대한 ECE 42의 요구 사항과 일치하는 두 가지 시뮬레이션이 수행되었다. 첫 번째 시뮬레이션은 시속 4.0킬로미터의 진자 충격에 대한 시뮬레이션이었다. 두 번째 시뮬레이션은 시속 2.5킬로미터의 코너 진자 충돌에 대한 것이다. 이 시뮬레이션의 결과는 총 충격 에너지 및 흡수된 에너지가 줄(J) 단위, 힘이 킬로 뉴턴(kN) 단위, 침입이 밀리미터 단위로 표시되는 표 2에 나와 있다. 이 시뮬레이션의 경우 성능 곡선이 도면에 표시되어 있지 않다. 두 개의 코너 에너지 흡수 장치의 확장된 섹션은 중앙 충돌을 지원할 수 있으며 충격을 받으며 각 측면에서 10% 내지 15% 겹치기도 한다
1.1kg의 결합 질량을 가지는 두 개의 코너 에너지 흡수 장치를 구비하는 차량에 대한 ECE 42 힘 및 침입 결과
충돌 케이스 전체 충돌
에너지(J)
흡수된
에너지(J)

(kN)
침입
(mm)
비고
ECE 42 18" 중앙 진자 시속 4.0km 570 285 13.3 59 수행 양호
ECE 42 18" 코너 진자 시속 2.5km 230 230 5.4 67 수행 양호
이 데이터는 ECE 42 규정을 충족시키기 위해 설정된 일반 차량 테스트에 대한 평가를 보여준다.
본 명세서에서 달리 명시하지 않는 한, ECE 42 및 RCAR과 같은 표준, 규정, 시험 방법 등에 대한 언급은 본 출원의 출원시에 유효한 표준 또는 방법을 의미한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1 실시예. 차량의 폭을 가로 질러 연장되는 연속 빔을 포함하는 차량용 에너지 흡수 장치로서, 상기 빔은 중심 섹션에서 복수의 내향 캐비티를 형성하고, 인접한 내향 캐비티는 내향 리브(예를 들면, 복수의 내향 리브들)에 의해 서로로부터 분리되고, 각각의 단부 부분에 복수의 외향 캐비티를 형성하며, 인접한 외향 캐비티는 외향 리브(예를 들면, 복수의 외향 리브들)에 의해 서로로부터 분리되고, 상기 중심 섹션은 그 외향면에서 연속하고 그 내향면을 갖는 복수의 내향 캐비티 각각의 상대적인 바닥을 형성하는 패널을 포함하는 에너지 흡수 장치.
제2 실시예. 각각의 단부는 각각의 충돌 캔을 형성하는 제1 실시예의 에너지 흡수 장치.
제3 실시예. 각각의 단부 부분은 상측에서 볼 때 볼록한(convex) 형상을 형성하고, 볼록한 형상은 외측으로 개방되는 제1 실시예 또는 제2 실시예의 에너지 흡수 장치.
제4 실시예. 빔의 단부를 연결하는 데이텀(datum)이 패널의 외측에 배치되는 제1 실시예 내지 제3 실시예 중 어느 하나의 에너지 흡수 장치.
제5 실시예. 상부 벽; 하부 벽; 상기 상부 벽과 하부 벽 사이에 배치된 종방향 리브; 상기 종방향 리브는 상기 상부 벽 및 상기 하부 벽 중 하나 이상와 교차하지 않으며; 상기 상부 벽과 상기 하부 벽 사이에서 연장되고 상기 종방향 리브와 교차하는 측방향 리브; 상기 상부 벽, 상기 하부 벽, 상기 종방향 리브 및 상기 측방향 리브와 교차하고 크러쉬 박스를 형성하는 표면을 포함하며, 상기 표면은 단부를 따라 제1 측면을 따라 연장되며; 상기 표면은 전이 섹션을 따라 상기 제1 측면으로부터 제2 측면까지 교차하며; 상기 전이 섹션은 개방면이 서로 반대를 향하는 표면의 양측면에 하나 이상의 크러쉬 박스를 포함하고; 에너지 흡수 장치는 단일 제품으로서 형성되고, 차량에 부착되는 코너 에너지 흡수 장치.
제6 실시예. 단부 섹션의 일부를 따라 두 개의 종방향 리브를 포함하며, 종방향 리브가 상부 벽과 하부 벽 사이에서 등간격으로 배치되는 제5 실시예의 코너 에너지 흡수 장치.
제7 실시예. 하부 벽은 상부 벽의 길이 이상인 길이를 갖는 제5 실시예 내지 제6 실시예 중 어느 하나의 코너 에너지 흡수 장치.
제8 실시예. 종방향 리브가 에너지 흡수 장치의 높이 치수 및 두께 치수에 의해 규정된 평면에서 볼록한 형상을 갖는 제5 실시예 내지 제7 실시예 중 어느 하나의 코너 에너지 흡수 장치.
제9 실시예. 단부 섹션의 제1 단면에서의 제1 두께가 단부 섹션의 제2 단면에서의 제2 두께보다 작고, 제1 단면 및 제2 단면은 에너지 흡수 장치의 높이 치수 및 두께 치수에 의해 규정된 평면에서 취해지는 제5 실시예 내지 제8 실시예 중 어느 하나의 코너 에너지 흡수 장치.
제10 실시예. 단부 섹션의 제3 단면에서의 제3 두께가 제1 두께 및 제2 두께 모두보다 크며, 제3 단면은 상기 에너지 흡수 장치의 높이 치수 및 두께 치수에 의해 규정된 평면에서 취해지는 제9 실시예의 코너 에너지 흡수 장치.
제11 실시예. 측방향 리브와 종방향 리브는 서로 수직인 제5 실시예 내지 제10 실시예 중 어느 하나의 코너 에너지 흡수 장치.
제12 실시예. 에너지 흡수 장치가 차량 측면 레일의 단부에 부착되도록 구성되는 제5 실시예 내지 제11 실시예 중 어느 하나의 코너 에너지 흡수 장치.
제13 실시예. 표면이 에너지 흡수 장치의 길이 치수 및 두께 치수에 의해 규정되는 평면에서 오목한 단면 형상을 포함하는 제5 실시예 내지 제12 실시예 중 어느 하나의 코너 에너지 흡수 장치.
제14 실시예. 단부의 크러쉬 박스의 개방면은 충돌 방향을 향하는 제5 실시예 내지 제13 실시예 중 어느 하나의 코너 에너지 흡수 장치.
제15 실시예. 상기 제1 측면은 장착면이고 상기 제2 측면은 상기 에너지 흡수 장치가 사용 중일 때 상기 에너지 흡수 장치의 충돌면인 제5 실시예 내지 제14 실시예 중 어느 하나의 코너 에너지 흡수 장치.
제16 실시예. 전이 섹션으로부터 가장 멀리 형성되는 단부 크러쉬 박스가 단일 측방향 리브를 포함하여 길이 치수 및 두께 치수에 의해 규정된 평면에서 삼각형 형상을 갖는 제5 실시예 내지 제15 실시예 중 어느 하나의 코너 에너지 흡수 장치.
제17 실시예. 표면은 상기 상부 벽 위로 또는 상기 하부 벽 아래로 연장되지 않는 제5 실시예 내지 제16 실시예 중 어느 하나의 코너 에너지 흡수 장치.
제18 실시예. 표면은 상기 단부를 따라 오목한 형상을 포함하고, 에너지 흡수 장치의 길이 치수 및 두께에 의해 규정되는 평면에서 상기 전이 섹션을 따라 직선형 형상을 포함하는 제5 실시예 내지 제17 실시예 중 어느 하나의 코너 에너지 흡수 장치.
제19 실시예. 종방향 리브가 상부 벽 또는 하부 벽과 교차하지 않는 제5 실시예 내지 제18 실시예 중 어느 하나의 코너 에너지 흡수 장치.
제20 실시예. 단부 세그먼트는 상부 벽을 넘어 연장되는 단일 종방향 리브를 포함하는 제5 실시예 내지 제19 실시예 중 어느 하나의 코너 에너지 흡수 장치.
제21 실시예. 5개 초과의 측방향 리브를 포함하며, 측방향 리브 중 하나 이상은 에너지 흡수 장치의 폭 치수 및 높이 치수에 의해 규정되는 평면에서 오목한 형상을 갖는 제5 실시예 내지 제20 실시예 중 어느 하나의 코너 에너지 흡수 장치.
제22 실시예. 7개의 측방향 리브를 포함하는 제5 실시예 내지 제21 실시예 중 어느 하나의 코너 에너지 흡수 장치.
제23 실시예. 코너 에너지 흡수 장치가 18인치 진자와의 시속 2.5킬로미터 충돌로 인해 230줄 이상의 코너 충돌이 가해졌을 때 1.3킬로그램 이하의 질량을 가지며 225줄 이상의 에너지를 흡수하고 67밀리미터 이하로 침입되는 제5 실시예 내지 제22 실시예 중 어느 하나의 코너 에너지 흡수 장치.
제24 실시예. 코너 에너지 흡수 장치가 18인치 진자와의 시속 4.0킬로미터 충돌로 인해 570줄 이상의 중심 충돌이 가해졌을 때 1.3킬로그램 이하의 질량을 가지며 280줄 이상의 에너지를 흡수하며, 59밀리미터 이하로 침입되는 제5 실시예 내지 제23 실시예 중 어느 하나의 코너 에너지 흡수 장치.
제25 실시예. 제1 실시예 내지 제20 실시예 중 어느 하나의 코너 에너지 흡수 에너지 두 개를 포함하며, 코너 에너지 흡수 장치 각각은 차량의 대향 모서리에서 차량의 구조 요소에 결합되는 차량용 에너지 흡수 시스템.
제26 실시예. 대향 모서리가 차량의 후단에 위치하는 제25 실시예의 에너지 흡수 시스템.
제27 실시예. 두 개의 코너 에너지 흡수 장치는 서로에 대해 거울상인 제25 실시예 내지 제26 실시예 중 어느 하나의 에너지 흡수 시스템.
제28 실시예. 상부 벽; 하부 벽과, 상부 벽과 하부 벽 사이에 배치된 종방향 리브와, 상기 종방향 리브는 상기 상부 벽 또는 상기 하부 벽과 교차하지 않으며; 상기 상부 벽과 상기 하부 벽 사이에서 연장되고 상기 종방향 리브와 교차하는 측방향 리브; 상기 상부 벽, 상기 하부 벽, 상기 종방향 리브 및 상기 측방향 리브와 교차하고 크러쉬 박스를 형성하는 표면을 포함하며, 상기 표면은 두 개의 단부 섹션 각각을 따라 제1 측면을 따라 연장되며; 상기 표면은 상기 단부 섹션에 인접한 두 개의 전이 섹션 각각을 따라 상기 제1 측면으로부터 제2 측면으로 교차하며; 상기 표면은 중심 섹션을 따라 상기 제2 측면을 따라 연장되며; 상기 전이 섹션은 개방면이 서로 반대를 향하는 표면의 양측면에 하나 이상의 크러쉬 박스를 포함하고; 에너지 흡수 장치는 단일 제품으로서 형성되고, 차량에 부착되도록 구성되는 에너지 흡수 장치.
제29 실시예. 제5 실시예 내지 제24 실시예 중 어느 하나의 코너 에너지 흡수 장치 두 개를 포함하며, 두 개의 길이 방향 단부를 갖는 중심 섹션; 각각의 길이 방향 단부는 코너 에너지 흡수 장치 중 하나의 전이 섹션에 연결되고, 상부 벽, 하부 벽, 종방향 리브 및 표면은 중심 섹션을 통해 연장되며; 상기 중심 섹션은 상기 상부 벽, 상기 하부 벽 및 상기 종방향 리브와 교차하는 상기 측방향 리브를 포함하는 에너지 흡수 장치.
제30 실시예. 상기 단부의 상기 크러쉬 박스의 개방면은 충돌 방향을 향하고, 상기 중심 섹션의 상기 크러쉬 박스의 개방면은 충돌 방향과 반대인 방향을 향하는 제28 실시예 또는 제29 실시예의 에너지 흡수 장치.
제31 실시예. 두 개의 종방향 리브를 포함하며, 상기 종방향 리브는 상기 상부 벽과 상기 하부 벽 사이에서 동일하게 이격되어 있는 제28 실시예 내지 제30 실시예 중 어느 하나의 에너지 흡수 장치.
제32 실시예. 에너지 흡수 장치의 종방향 중심으로부터 가장 멀리 형성되는 단부 크러쉬 박스가 하나의 측방향 리브를 포함하여 길이 치수와 두께 치수에 의해 규정된 평면에 삼각형 형상을 가지는 제28 실시예 내지 제31 실시예 중 어느 하나의 에너지 흡수 장치.
제33 실시예. 표면이 상부 벽 위로 또는 하부 벽 아래로 연장되지 않는 제28 실시예 내지 제32 실시예 중 어느 하나의 에너지 흡수 장치.
제34 실시예. 표면은 상기 단부를 따라 오목한 형상을 가지며, 상기 중심 섹션을 따라 볼록한 형상을 가지며, 에너지 흡수 장치의 두께 치수 및 길이 치수에 의해 규정된 평면에 전이 섹션을 따라 곧게 형성되는 제28 실시예 내지 제33 실시예 중 어느 하나의 에너지 흡수 장치.
제35 실시예. 표면은 에너지 흡수 장치의 길이 치수 및 두께 치수에 의해 규정되는 평면에서 상기 중심 섹션을 따라 직선이며 상기 전이 섹션을 따라 직선인 단부 섹션을 따라 직선인 제28 실시예 내지 제34 실시예 중 어느 하나의 에너지 흡수 장치.
제36 실시예. 에너지 흡수 장치가 1.5킬로그램 이하의 질량을 가지며 225줄 이상의 에너지를 흡수하고, 18인치 진자와의 시속 2.5킬로미터 충돌로 인해 230 이상의 코너 충돌을 받을 때 56밀리미터 이하로 침투하는 제28 실시예 내지 제35 실시예 중 하나의 에너지 흡수 장치.
제37 실시예. 에너지 흡수 장치가 1.5kg 이하의 질량을 가지며 280 이상의 에너지를 흡수하고, 18인치 진자로 시속 4.0킬로미터 충돌로 인한 570이상의 중심 충격을 받았을 때 39밀리미터 이하로 침투하는 제28 실시예 내지 제36 실시예 중 어느 하나의 에너지 흡수 장치.
제38 실시예. 에너지 흡수 장치가 폴리카보네이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에테르이미드, 폴리에틸렌 테트라플루오로에틸렌, 폴리우레아, 폴리포스 파젠, 폴리실라잔, 폴리실록산, 풀루오로 폴리머, 폴리에테르, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리페닐렌 에테르, 폴리술폰, 폴리아릴레이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트, 아크릴로니트릴-스티렌- 부타디엔, 폴리에테르이미드, 폴리이미드, 폴리페닐렌, 폴리스티렌, 폴리부타디엔, 이들의 이오노머 또는 이들의 코폴리머, 또는 전술한 것 중 하나 이상의 조합을 포함하는 제5 실시예 내지 제37 실시예 중 어느 하나의 에너지 흡수 장치.
제39 실시예. 에너지 흡수 장치가 유리 섬유, 아라미드 섬유, 열가소성 섬유, 탄소 섬유, 현무암 섬유, 고강성 중합체 섬유 또는 이들의 조합물을 포함하는 강화 재료를 포함하는 제5 실시예 내지 제38 실시예 중 어느 하나의 에너지 흡수 장치.
대체로, 본 발명은 교대로 본 명세서에 개시된 임의의 적절한 성분을 포함하거나, 이들로 이루어지거나, 이들로 본질적으로 이루어질 수 있다. 이들은 추가적으로 또는 대안적으로 선행 기술의 조성물에 사용되거나 또는 그렇지 않으면 본 발명의 기능 및/또는 목적의 달성에 필요하지 않은 임의의 성분, 물질, 구성 요소, 보조제(adjuvant) 또는 물질(species)을 전혀 함유하지 않거나, 실질적으로 함유하지 않도록 배합할 수 있다.
본 명세서에 개시된 모든 범위는 종점(end point)을 포함하고, 상기 종점은 독립적으로 서로 조합될 수 있다(예를 들면, "25중량% 이하, 또는 더 구체적으로 5중량% 내지 20중량%"의 범위는 각 종점 및 "5중량% 내지 25중량% 등의 범위의 모든 중간값을 포함한다). "조합"은 블렌드, 혼합물, 알로이, 반응 생성물 등을 포함한다. 또한, 본 명세서의 용어 "제1", "제2" 등은 임의의 순서, 수량 또는 중요도를 표시하는 것이 아니라, 일 요소를 다른 요소로부터 구별하기 위해 사용된다. 본 명세서의 단수 형태의 용어 및 "상기"는 수량의 한정을 표시하는 것이 아니고, 본 명세서에서 달리 기재하거나 문맥에 의해 명백히 모순되지 않는 한, 단수형 및 복수형을 모두 포함하는 것으로 해석된다. 본 명세서에 사용된 접미사"(들)"은 그것이 수식하는 용어의 단수 및 복수를 모두 포함하려는 것이어서, 해당 용어의 하나 이상을 포함한다(예를 들면, 필름(들)은 하나 이상의 필름을 포함한다). 본 명세서 전체에 걸쳐 "일 실시예", "또 다른 실시예", "실시예" 등에 대한 언급 내용은 실시예와 관련하여 설명된 특정 요소(예를 들면, 구성, 구조, 및/또는 특성)가 본 명세서에서 설명된 하나 이상의 실시예에 포함되며 다른 실시예에는 존재하거나 존재하지 않을 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 설명된 요소는 다양한 구현예에서 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
특정 실시예들을 설명하였으나, 현재 예상되지 않거나 예상되지 않을 수 있는 대안, 수정, 변경, 향상 및 실질적 균등물이 출원인 또는 당업자에게 떠오를 수 있다. 따라서, 출원되고 보정될 수 있는 첨부된 청구범위는 이러한 모든 대안, 수정, 변경, 향상 및 실질적 균등물을 포함하는 것을 의도한다.

Claims (20)

  1. 차량의 폭을 가로 질러 연장되는 연속 빔을 포함하며,
    상기 빔은 중심 섹션에 복수의 내향 캐비티들을 형성하고 각각의 단부에 복수의 외향 캐비티들을 형성하며,
    인접한 내향 캐비티들은 내향 리브에 의해 서로 분리되고, 인접한 외향 캐비티들은 외향 리브에 의해 서로 분리되며,
    상기 중심 섹션은 패널을 포함하고, 상기 패널은 그 외측면에서 연속적이고, 그 내측면과 각각의 상기 복수의 내향 캐비티들이 상대적인 바닥을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 에너지 흡수 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    각각의 상기 단부들은 각각의 충돌 캔을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 에너지 흡수 장치.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    각각의 상기 단부들은 상측에서 볼 때 볼록한 형상을 가지고,
    상기 볼록 형상은 외측으로 개방되는 것을 특징으로 하는 차량용 에너지 흡수 장치.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔의 단부를 연결하는 데이텀은 상기 패널의 외측에 위치되는 것을 특징으로 하는 차량용 에너지 흡수 장치.
  5. 상부 벽;
    하부 벽;
    상기 상부 벽과 하부 벽 사이에 배치되며, 상기 상부 벽 및 상기 하부 벽 중 하나 이상을 가로지르지 않는 종방향 리브;
    상기 상부 벽과 상기 하부 벽 사이에서 연장되고, 상기 종방향 리브를 가로지르는 측방향 리브; 및
    상기 상부 벽, 상기 하부 벽, 상기 종방향 리브 및 상기 측방향 리브를 가로지르고 크러쉬 박스를 형성하는 표면을 포함하며,
    상기 표면은 단부를 따르며 제1 측면을 따라 연장되고,
    상기 표면은 전이 섹션을 따라 상기 제1 측면으로부터 제2 측면까지 가로지르며,
    상기 전이 섹션은 서로 반대를 향하는 개방면들을 구비하는 상기 표면의 양측면에 하나 이상의 크러쉬 박스를 포함하고,
    단일체로 형성되며, 차량에 부착되는 것을 특징으로 하는 코너 에너지 흡수 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 단부의 일부분을 따라 두 개의 종방향 리브들을 포함하고,
    상기 종방향 리브들은 상기 상부 벽과 상기 하부 벽 사이에서 동일하게 이격되는 것을 특징으로 하는 코너 에너지 흡수 장치.
  7. 제5 항 또는 제6 항에 있어서,
    상기 종방향 리브는 에너지 흡수 장치의 높이 치수 및 두께 치수에 의해 규정되는 평면에서 볼록한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 코너 에너지 흡수 장치.
  8. 제5 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단부의 제1 단면에서의 제1 두께는 상기 단부의 제2 단면에서의 제2 두께보다 작고,
    상기 제1 단면 및 제2 단면은 에너지 흡수 장치의 높이 치수 및 두께 치수에 의해 규정된 평면에서 취해지는 것을 특징으로 하는 코너 에너지 흡수 장치.
  9. 제5 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    차량 측면 레일의 단부에 부착되는 것을 특징으로 하는 코너 에너지 흡수 장치.
  10. 제5 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면은 에너지 흡수 장치의 길이 치수 및 두께 치수에 의해 규정되는 평면에서 오목한 단면 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 코너 에너지 흡수 장치.
  11. 제5 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전이 섹션으로부터 가장 멀게 형성되는 단부 크러쉬 박스는 두께 치수 및 길이 치수에 의해 규정된 평면에서 삼각형 형상을 갖도록 하나의 측방향 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 코너 에너지 흡수 장치.
  12. 제5 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면은 상기 단부를 따라 오목한 형상을 포함하며,
    에너지 흡수 장치의 길이 치수 및 두께 치수에 의해 규정된 평면에서 상기 전이 섹션을 따라 직선형 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 코너 에너지 흡수 장치.
  13. 제5 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 종방향 리브가 상기 상부 벽 또는 상기 하부 벽을 가로지르지 않는 것을 특징으로 하는 코너 에너지 흡수 장치.
  14. 제5 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    5개 이상의 측방향 리브들을 포함하고,
    상기 측방향 리브들 중 하나 이상은 에너지 흡수 장치의 폭 치수 및 높이 치수에 의해 규정되는 평면에서 오목한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 코너 에너지 흡수 장치.
  15. 제5 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    18인치 진자로 시속 2.5킬로미터의 충돌로 인해 230줄 이상의 코너 충돌이 가해졌을 때 1.3킬로그램 이하의 질량을 가지며, 225줄 이상의 에너지를 흡수하고, 67밀리미터 이하로 침입되는 것을 특징으로 하는 코너 에너지 흡수 장치.
  16. 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 따른 두 개의 코너 에너지 흡수 장치들을 포함하며, 상기 코너 에너지 흡수 장치 각각이 차량의 대향 모서리에서 차량의 구조 요소에 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 에너지 흡수 시스템.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 대향 모서리는 차량의 후단에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 에너지 흡수 시스템.
  18. 제16 항 또는 제17 항에 있어서,
    상기 두 개의 코너 에너지 흡수 장치들은 서로에 대해 거울상인 것을 특징으로 하는 에너지 흡수 시스템.
  19. 제5 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 따른 두 개의 코너 에너지 흡수 장치들; 및
    두 개의 종방향 단부들을 갖는 중심 섹션을 포함하며,
    각각의 상기 종방향 단부는 코너 에너지 흡수 장치들 중 하나의 전이 섹션에 연결되고,
    상기 상부 벽, 상기 하부 벽, 상기 종방향 리브 및 상기 표면은 상기 중심 섹션을 통해 연장되며,
    상기 중심 섹션은 상기 상부 벽, 상기 하부 벽 및 상기 종방향 리브를 가로지르는 측방향 리브들을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 흡수 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 단부의 상기 크러쉬 박스들의 개방면은 충돌 방향을 향하고,
    상기 중심 섹션의 상기 크러쉬 박스들의 상기 개방면은 상기 충돌 방향과 반대 방향을 향하는 것을 특징으로 하는 에너지 흡수 장치.
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