知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ エスエイチピーピー グローバル テクノロジーズ ベスローテン フェンノートシャップの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-10
(45)【発行日】2024-05-20
(54)【発明の名称】ハニカム挿入物を備えた車両用構造体と、その製造および使用法
(51)【国際特許分類】
B62D 21/15 20060101AFI20240513BHJP
B60R 19/03 20060101ALI20240513BHJP
【ＦＩ】
B62D21/15 B
B60R19/03 A
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2021572428
(86)(22)【出願日】2020-06-05
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-08-04
(86)【国際出願番号】 US2020036319
(87)【国際公開番号】W WO2020247745
(87)【国際公開日】2020-12-10
【審査請求日】2023-03-07
(31)【優先権主張番号】19178988.2
(32)【優先日】2019-06-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】521198963
【氏名又は名称】エスエイチピーピー グローバル テクノロジーズ ベスローテン フェンノートシャップ
(74)【代理人】
【識別番号】110001210
【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ムンジュルリマナ ディネシュ
(72)【発明者】
【氏名】ゴディ ヴァムシー
(72)【発明者】
【氏名】ベンカト ソマセカール ボッバ
(72)【発明者】
【氏名】シャルマ ハリンドラナス
(72)【発明者】
【氏名】パラメシュワラ アルナチャラ
【審査官】三宅 龍平
(56)【参考文献】
【文献】特開平０９－０６６８３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２１０４２６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－００１５５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－２２６８９１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６２Ｄ １／００ － ６７／００
Ｂ６０Ｒ １９／０３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体の構造部材であって、
プレート部材と、
前記車体の一部の外装を形成し、前記プレート部材と繋がっているフェイシャ部材と、
エネルギー吸収装置と、を有し、
前記フェイシャ部材と前記プレート部材との間に、前後軸に沿って延びるキャビティが画定され、
前記エネルギー吸収装置は前記キャビティ―内にあり、
前記エネルギー吸収装置が、前後軸に沿って、互いに横方向に積み重ねた複数の管を持つハニカム体を含み、
前記ハニカム体が、
内側部分と、
外側部分と
を含み、
前記内側部分が、前後軸に沿って配置され、内側部分曲げ剛性を持ち、
前記外側部分が、前後軸の外側に配置され、前記ハニカム体の前記内側部分と繋がっており、
前記外側部分が、外側部分曲げ剛性を持ち、
前記ハニカム体の前記外側部分曲げ剛性が、前記ハニカム体の前記内側部分曲げ剛性よりも大きく、
前記ハニカム体の前記内側部分は、前記プレート部材に接していることを特徴とする車体の構造部材。
【請求項2】
請求項１に記載の車体の構造部材であって、前記の複数の管が、前記ハニカム体の前記内側部分と前記外側部分とを通って伸びており、前記ハニカム体の前記内側部分において内側輪郭を形作り、前記ハニカム体の前記外側部分において外側輪郭を形作り、前記の複数の管のそれぞれの前記外側輪郭が、前記の複数の管のそれぞれの前記内側輪郭と異なることを特徴とする車体の構造部材。
【請求項3】
請求項２に記載の車体の構造部材であって、前記外側輪郭が、中にリブを配置した六角形であり、前記内側輪郭が、中にリブを配置していない六角形であること；前記外側輪郭が円形であり、前記内側輪郭が六角形であること；前記外側輪郭が四角形であり、前記内側輪郭が六角形であること；前記外側輪郭が三角形であり、前記内側輪郭が六角形であることのうちの１つ以上を有することを特徴とする車体の構造部材。
【請求項4】
請求項２に記載の車体の構造部材であって、前記の複数の管の形が、前記外側輪郭から前記内側輪郭へ連続的に変化することを特徴とする車体の構造部材。
【請求項5】
請求項１に記載の車体の構造部材であって、前記ハニカム体が更に、前記ハニカム体の前記内側部分と前記ハニカム体の前記外側部分とを繋ぐ中間部分を含み、前記中間部分が中間部分曲げ剛性を持ち、前記中間部分曲げ剛性が前記外側部分曲げ剛性よりも小さいことを特徴とする車体の構造部材。
【請求項6】
請求項５に記載の車体の構造部材であって、前記の複数の管のそれぞれが、前記ハニカム体の前記内側部分と前記中間部分と前記外側部分とを通って伸びていることを特徴とする車体の構造部材。
【請求項7】
請求項５に記載の車体の構造部材であって、前記の複数の管のそれぞれの前記中間部分の輪郭が、前記ハニカム体の前記外側部分または前記内側部分の管の輪郭と異なることを特徴とする車体の構造部材。
【請求項8】
請求項５に記載の車体の構造部材であって、前記の複数の管が、前記ハニカム体の前記外側部分において円形をしており、前記ハニカム体の前記内側部分において六角形をしており、前記ハニカム体の前記中間部分において六角形をしており、前記ハニカム体の前記中間部分において、それぞれの管にリブが配置されていることを特徴とする車体の構造部材。
【請求項9】
請求項１に記載の車体の構造部材であって、前記ハニカム体が更に、
アウター（outer）部分曲げ剛性を有する第１セグメントと、
前記第１セグメントに隣接し、前後軸に沿って、前記第１セグメントと軸方向に並置（offset）された第２セグメントとによって画定され、
前記第２セグメントが、前記アウター部分曲げ剛性よりも大きい外側部分曲げ剛性を持つことを特徴とするエネルギー吸収装置。
【請求項10】
請求項９に記載の車体の構造部材であって、前記第２セグメントを形成する管の外側部分深さが、前記ハニカム体の前記第１セグメントを形成する管の内側部分深さよりも大きいことを特徴とする車体の構造部材。
【請求項11】
車体であって、前記車体が、
請求項１に記載の構造部材を含み、
前記構造部材が、ピラー、フロアロッカ、ルーフレール、レールエクステンション、およびピラーを含む群より選ばれ、
前記ハニカム体が更に、
アウター（outer）部分曲げ剛性を有する第１セグメントと、
前記第１セグメントに隣接し、前後軸に沿って、前記第１セグメントと軸方向に並置された第２セグメントであって、前記第２セグメントが外側部分曲げ剛性を持ち、前記外側部分曲げ剛性が前記アウター部分曲げ剛性よりも大きい、第２セグメントと、
前記エネルギー吸収装置の前記第１セグメントに隣接する位置で前記プレート部材と接している支持体と、によって画定され、
前記支持体が、前記エネルギー吸収装置の前記第２セグメントに隣接する位置では、前記プレート部材の少なくとも一部と接していないことを特徴とする車体。
【請求項12】
エネルギー吸収装置であって、
前後軸に沿って、互いに横方向に積み重ねた複数のチューブを持つハニカム体を有し、
前記ハニカム体は、
前後軸に沿って配置され、内側部分曲げ剛性を有する内側部分と、
前後軸の外側に配置され、前記ハニカム体の前記内側部分と繋がっている外側部分であって、外側部分曲げ剛性を有する、外側部分と、を備え、
前記ハニカム体の外側部分曲げ剛性は、前記ハニカム体の内側部分曲げ剛性よりも大きく、
前記ハニカム体は更に、
アウター（outer）部分曲げ剛性を有する第１セグメントと、
前記第１セグメントに隣接し、前後軸に沿って、前記第１セグメントと軸方向に並置された第２セグメントとによって画定され、
前記第２セグメントが、前記アウター部分曲げ剛性よりも大きい外側部分曲げ剛性を持つことを特徴とするエネルギー吸収装置。
【請求項13】
請求項１２に記載のエネルギー吸収装置であって、前記複数の管が、前記ハニカム体の前記内側部分と前記外側部分とを通って伸びており、前記ハニカム体の前記内側部分において内側輪郭を形作り、前記ハニカム体の前記外側部分において外側輪郭を形作り、前記の複数の管のそれぞれの前記外側輪郭が、前記の複数の管のそれぞれの前記内側輪郭と異なることを特徴とするエネルギー吸収装置。
【請求項14】
請求項１３に記載のエネルギー吸収装置であって、前記外側輪郭が、中にリブを配置した六角形であり、前記内側輪郭が、中にリブを配置していない六角形であること；前記外側輪郭が円形であり、前記内側輪郭が六角形であること；前記外側輪郭が三角形であり、前記内側輪郭が六角形であることのうちの１つ以上を有することを特徴とするエネルギー吸収装置。
【請求項15】
請求項１３に記載のエネルギー吸収装置であって、前記の複数の管の形が、前記外側輪郭から前記内側輪郭へ連続的に変化することを特徴とするエネルギー吸収装置。
【請求項16】
請求項１２に記載のエネルギー吸収装置であって、前記ハニカム体が更に、前記ハニカム体の前記内側部分と前記ハニカム体の前記外側部分とを繋ぐ中間部分を含み、前記中間部分が中間部分曲げ剛性を持ち、前記中間部分曲げ剛性が前記外側部分曲げ剛性よりも小さいことを特徴とするエネルギー吸収装置。
【請求項17】
請求項１６に記載のエネルギー吸収装置であって、前記の複数の管のそれぞれが、前記ハニカム体の前記内側部分と前記中間部分と前記外側部分とを通って伸びていることを特徴とするエネルギー吸収装置。
【請求項18】
請求項１６に記載のエネルギー吸収装置であって、前記の複数の管のそれぞれの前記中間部分の輪郭が、前記ハニカム体の前記外側部分または前記内側部分の管の輪郭と異なることを特徴とするエネルギー吸収装置。
【請求項19】
請求項１６に記載のエネルギー吸収装置であって、前記の複数の管が、前記ハニカム体の前記外側部分において円形をしており、前記ハニカム体の前記内側部分において六角形をしており、前記ハニカム体の前記中間部分において六角形をしており、前記ハニカム体の前記中間部分において、それぞれの管にリブが配置されていることを特徴とするエネルギー吸収装置。
【請求項20】
請求項１２に記載のエネルギー吸収装置であって、前記第２セグメントを形成する管の外側部分深さが、前記ハニカム体の前記第１セグメントを形成する管の内側部分深さよりも大きいことを特徴とするエネルギー吸収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に、車体用のエネルギー吸収装置、より詳しくは、エネルギー吸収装置の奥行きおよび前後長の一方または両方に沿って曲げ剛性の変化するエネルギー吸収装置に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車製造業では、燃料効率と排出に関する政府規制に対応するため、乗用車の重量を減らし続けている。車両構造の金属構造体、例えば、“ホワイトボディ（body-in white）”は、一般に車両の全重量のかなりの部分を占めているため、車両構造に使用する鋼鉄の量を減らすことで、車両の燃料効率と排出を改善することができる。しかし、鋼鉄をアルミやプラスチックなど、より軽い材料に替えて車両構造重量を低減すると、通常、車両力学、耐久性、および耐破壊性に影響する主要特性である、車体の剛性が代わりに低下してしまう。このため、車両設計者は、一般に、構造体の軽量化のために使用できる軽い材料の範囲を、車両構造の剛性が保たれる範囲に制限される。このため、車両構造の動力学、耐久性、および／または耐破壊性に悪影響を及ぼさない、より軽い車両構造体が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】米国特許出願公開第２０１７／２１０４２６号明細書
【文献】米国特許第６００４００６号明細書
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０５７０６０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このようなエネルギー吸収装置、構造部材、および車体は、その目的には一般に許容できるものであった。しかし、本技術分野において、より改善されたエネルギー吸収装置、構造部材、および車体が求め続けられている。本発明では、この要求に対する解決法を提示する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前後軸に沿って、互いに横方向に積み重ねた２つ以上の管を持つハニカム体を含むエネルギー吸収装置である。ハニカム体は、内側部分と外側部分とを含む。ハニカム体の内側部分は前後軸に沿って配置され、内側部分曲げ剛性を持つ。ハニカム体の外側部分は前後軸の外側に配置され、ハニカム体の内側部分と繋がっていて、外側部分曲げ剛性を持つ。外側部分の外側部分曲げ剛性は、内側部分の内側部分曲げ剛性よりも大きい。
【0006】
プレート部材と、フェイシャ部材と、上記のエネルギー吸収装置とを含む車体用構造部材であって、フェイシャ部材はプレート部材と繋がっていて、フェイシャ部材とプレート部材との間が空洞となっており、エネルギー吸収装置は、この空洞内に支持されている。ハニカム体の内側部分はプレート部材と接しており、ハニカム体は更に、ハニカム体の内側部分とハニカム体の外側部分とを繋ぐ中間部分を含み、中間部分は中間部分曲げ剛性を持ち、中間部分曲げ剛性はハニカム体の外側部分曲げ剛性よりも小さい。
【0007】
構造部材と支持部材とを含む車体であって、構造部材は、ピラー、フロアロッカ、ルーフレール、レールエクステンション、およびバンパービームを含む群より選ばれ、構造部材は、プレート部材と、フェイシャ部材と、上記のエネルギー吸収装置とを含み、フェイシャ部材はプレート部材と繋がっていて、フェイシャ部材とプレート部材との間が空洞となっており、エネルギー吸収装置は、この空洞内に支持されていて、ハニカム体の内側部分はプレート部材と接している。ハニカム体は更に、第１セグメントと、第２セグメントとを含み、第１セグメントは第１セグメント曲げ剛性を持ち、第２セグメントは第１セグメントと繋がっていて、前後軸に沿って、第１セグメントと軸方向に並置されており、第２セグメントは、第１セグメント曲げ剛性よりも大きい第２セグメント曲げ剛性を持つ。支持部材は、エネルギー吸収装置の第１セグメントに隣接する位置でプレート部材と接しており、支持部材は、エネルギー吸収装置の第２セグメントに隣接する位置では、プレート部材と接していない。
【0008】
上記およびその他の特徴の例を、以下の図および詳細な記述に示す。
【0009】
以下の図は、例となる実施形態であり、類似の要素には類似した番号が付けられている。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1A】図１Ａ～図１Ｃはそれぞれ、本発明に従って構成したエネルギー吸収装置を示す、全体斜視図、部分斜視図、および部分断面図であって、構造部材の内部に支持されたエネルギー吸収部材を含む構造部材を備えた車体を示している。
【図1B】図１Ａ～図１Ｃはそれぞれ、本発明に従って構成したエネルギー吸収装置を示す、全体斜視図、部分斜視図、および部分断面図であって、構造部材の内部に支持されたエネルギー吸収部材を含む構造部材を備えた車体を示している。
【図1C】図１Ａ～図１Ｃはそれぞれ、本発明に従って構成したエネルギー吸収装置を示す、全体斜視図、部分斜視図、および部分断面図であって、構造部材の内部に支持されたエネルギー吸収部材を含む構造部材を備えた車体を示している。
【図2A】図２Ａ～図２Ｄはそれぞれ、ある実施形態による図１Ａのエネルギー吸収装置を示す、斜視図、平面図、および部分断面図であって、六角形をした複数の管を含むハニカム体の内側および外側部分を示している。
【図2B】図２Ａ～図２Ｄはそれぞれ、ある実施形態による図１Ａのエネルギー吸収装置を示す、斜視図、平面図、および部分断面図であって、六角形をした複数の管を含むハニカム体の内側および外側部分を示している。
【図2C】図２Ａ～図２Ｄはそれぞれ、ある実施形態による図１Ａのエネルギー吸収装置を示す、斜視図、平面図、および部分断面図であって、六角形をした複数の管を含むハニカム体の内側および外側部分を示している。
【図2D】図２Ａ～図２Ｄはそれぞれ、ある実施形態による図１Ａのエネルギー吸収装置を示す、斜視図、平面図、および部分断面図であって、六角形をした複数の管を含むハニカム体の内側および外側部分を示している。
【図3A】図３Ａおよび図３Ｂはそれぞれ、側柱衝突を受けている図１Ａのエネルギー吸収装置を示す時系列図およびグラフであって、エネルギー吸収装置が内側面から外側面へ次第に潰れ、生じる断面力が衝突の初期にピークとなることを示している。
【図3B】図３Ａおよび図３Ｂはそれぞれ、側柱衝突を受けている図１Ａのエネルギー吸収装置を示す時系列図およびグラフであって、エネルギー吸収装置が内側面から外側面へ次第に潰れ、生じる断面力が衝突の初期にピークとなることを示している。
【図6A】図６Ａ～図６Ｄはそれぞれ、また別の実施形態による図１Ａのエネルギー吸収装置を示す、斜視図、平面図、および部分断面図であって、三角形をした管を含む外側部分を持つエネルギー吸収装置を示している。
【図6B】図６Ａ～図６Ｄはそれぞれ、また別の実施形態による図１Ａのエネルギー吸収装置を示す、斜視図、平面図、および部分断面図であって、三角形をした管を含む外側部分を持つエネルギー吸収装置を示している。
【図6C】図６Ａ～図６Ｄはそれぞれ、また別の実施形態による図１Ａのエネルギー吸収装置を示す、斜視図、平面図、および部分断面図であって、三角形をした管を含む外側部分を持つエネルギー吸収装置を示している。
【図6D】図６Ａ～図６Ｄはそれぞれ、また別の実施形態による図１Ａのエネルギー吸収装置を示す、斜視図、平面図、および部分断面図であって、三角形をした管を含む外側部分を持つエネルギー吸収装置を示している。
【図7A】図７Ａ～図７Ｆはそれぞれ、図１Ａのエネルギー吸収装置を示す、斜視図、平面図、および部分断面図であって、中間セグメントを持ち、中間セグメントの管の形が内側部分および外側部分の管の形と異なる実施形態を示している。
【図7B】図７Ａ～図７Ｆはそれぞれ、図１Ａのエネルギー吸収装置を示す、斜視図、平面図、および部分断面図であって、中間セグメントを持ち、中間セグメントの管の形が内側部分および外側部分の管の形と異なる実施形態を示している。
【図7C】図７Ａ～図７Ｆはそれぞれ、図１Ａのエネルギー吸収装置を示す、斜視図、平面図、および部分断面図であって、中間セグメントを持ち、中間セグメントの管の形が内側部分および外側部分の管の形と異なる実施形態を示している。
【図7D】図７Ａ～図７Ｆはそれぞれ、図１Ａのエネルギー吸収装置を示す、斜視図、平面図、および部分断面図であって、中間セグメントを持ち、中間セグメントの管の形が内側部分および外側部分の管の形と異なる実施形態を示している。
【図7E】図７Ａ～図７Ｆはそれぞれ、図１Ａのエネルギー吸収装置を示す、斜視図、平面図、および部分断面図であって、中間セグメントを持ち、中間セグメントの管の形が内側部分および外側部分の管の形と異なる実施形態を示している。
【図7F】図７Ａ～図７Ｆはそれぞれ、図１Ａのエネルギー吸収装置を示す、斜視図、平面図、および部分断面図であって、中間セグメントを持ち、中間セグメントの管の形が内側部分および外側部分の管の形と異なる実施形態を示している。
【図9A】図９Ａおよび図９Ｂはそれぞれ、図１Ａのエネルギー吸収装置の更に別の実施形態によるエネルギー吸収装置を示す斜視図および平面図であって、エネルギー吸収装置の前後長に沿って外側部分曲げ剛性が変化するエネルギー吸収装置を示している。
【図9B】図９Ａおよび図９Ｂはそれぞれ、図１Ａのエネルギー吸収装置の更に別の実施形態によるエネルギー吸収装置を示す斜視図および平面図であって、エネルギー吸収装置の前後長に沿って外側部分曲げ剛性が変化するエネルギー吸収装置を示している。
【図10A】図１０Ａおよび図１０Ｂはそれぞれ、前後位置による断面力を示すグラフと、エネルギー吸収装置を支持する車体部分の概略図であって、断面力が前後位置に従って、車両構造のクロスバーによる支持と連動して変化することを示している。
【図10B】図１０Ａおよび図１０Ｂはそれぞれ、前後位置による断面力を示すグラフと、エネルギー吸収装置を支持する車体部分の概略図であって、断面力が前後位置に従って、車両構造のクロスバーによる支持と連動して変化することを示している。
【図11A】図１１Ａおよび図１１Ｂはそれぞれ、図９Ａおよび図９Ｂのエネルギー吸収装置の更に別の実施形態によるエネルギー吸収装置を示す斜視図および平面図であって、ハニカム体の外側部分の内部に配置したリブの深さに従って、エネルギー吸収装置の前後長に沿って外側部分曲げ剛性が変化するエネルギー吸収装置を示している。
【図11B】図１１Ａおよび図１１Ｂはそれぞれ、図９Ａおよび図９Ｂのエネルギー吸収装置の更に別の実施形態によるエネルギー吸収装置を示す斜視図および平面図であって、ハニカム体の外側部分の内部に配置したリブの深さに従って、エネルギー吸収装置の前後長に沿って外側部分曲げ剛性が変化するエネルギー吸収装置を示している。
【図12A】図１２Ａおよび図１２Ｂはそれぞれ、図９Ａおよび図９Ｂのエネルギー吸収装置の更に別の実施形態によるエネルギー吸収装置を示す斜視図および平面図であって、ハニカム体の外側部分に形作られた円形輪郭の深さに従って、エネルギー吸収装置の前後長に沿って外側部分曲げ剛性が変化するエネルギー吸収装置を示している。
【図12B】図１２Ａおよび図１２Ｂはそれぞれ、図９Ａおよび図９Ｂのエネルギー吸収装置の更に別の実施形態によるエネルギー吸収装置を示す斜視図および平面図であって、ハニカム体の外側部分に形作られた円形輪郭の深さに従って、エネルギー吸収装置の前後長に沿って外側部分曲げ剛性が変化するエネルギー吸収装置を示している。
【発明を実施するための形態】
【0011】
側面衝突の際、車体を形成している構造部材、例えば、フロアロッカ、ピラー、ルーフレール、およびクロスバーは、一般に、衝突に伴うエネルギーの大部分を吸収する。先に述べたように、車体の強度、耐久性、および／または耐破壊性を損なわずに車両重量を低減することが好ましい。このため、強度を犠牲にせずに、車体を形成している金属の量を減らすことが望まれる。車両全体に使われているものは構造部材、例えば、ルーフレール、ピラー、ロッカ、レールエクステンション、および／またはクロスバーであり、これらは一般に中空で、金属シートでできている。これらの中空構造部材を形成する金属シートの厚さと形状は、通常、十分な車両耐久性および耐破壊性が得られるように選ばれる。これらの構造部材を形成するシートを薄くすることができ、それにより構造部材を、従ってこの構造部材から成る車体を軽量化でき、一方、構造部材の中にエネルギー吸収装置を組み込むことで構造部材の強度を保持できることが分かった。
【0012】
本件に記載の実施形態において、構造部材は、その中に、圧壊を制御するように配置されたポリマー体を持つエネルギー吸収装置部材を支持している。エネルギー吸収装置の奥行きの中の曲げ剛性を、例えば、エネルギー吸収装置の前後軸に対して直角方向に変化させることで圧壊の制御を行う。より具体的には、エネルギー吸収装置を、エネルギー吸収装置に含まれるハニカム体の内側部分が、ハニカム体の外側部分より先に潰れるような配置とする。これにより、ハニカム体から生じる断面力のピークが、衝突の終わりよりも衝突の始まりに近くなり、ある実施形態では、衝突に応じてハニカム部材の剛性が失われる前となる。これにより、車体内部で運ばれている自動車乗員および／または車両コンポーネントにかかる加速度が制限され、損傷が制限される。車両の床下にバッテリがある電気および／またはハイブリッド車の場合、このようなエネルギー吸収装置は、衝突に関わった物体がバッテリ室に押し入るのを抑制し、衝突によってバッテリが損壊する可能性を小さくする（または完全に防ぐ）ことができる。こうして、車体の強度を下げずに、または耐破壊性を制限する恐れなしに、車両の全重量を軽くすることができる。
【0013】
ある実施形態において、本件に記載されているエネルギー吸収装置は、エネルギー吸収部材の前後長に沿って曲げ剛性を変化させることができる。例えば、エネルギー吸収装置は、エネルギー吸収部材がクロスバーや他の構造部材によって直接支えられている位置では曲げ剛性を相対的に小さく、エネルギー吸収部材がクロスバーや他の構造部材によって間接的に支えられている前後位置では、曲げ剛性を相対的に大きくすることができる。このように剛性を制御すると、エネルギー吸収部材の前後長に沿って均一な曲げ剛性を持つエネルギー吸収部材に比べ、エネルギー吸収部材を軽量化できる。こうして、車体の強度を下げずに、または耐破壊性を制限する恐れなしに、車両の全重量を更に軽くすることができる。
【0014】
本エネルギー吸収装置は、前後軸に沿って、互いに横方向に積み重ねた複数の管を持つハニカム体を含む。ハニカム体は、内側部分と外側部分とを含む。内側部分（axis）は前後軸に沿って配置され、内側部分曲げ剛性を持つ。外側部分は、前後軸に沿って内側部分の外側にあり、外側部分は内側部分と繋がっていて、外側部分曲げ剛性を持つ。外側部分曲げ剛性は内側部分曲げ剛性よりも大きい。
【0015】
ハニカム体は、単一の断面形状を持つ、横方向に積み重ねた複数の管を含むことができる。この断面形状は、三角形、四角形、六角形、および円を含む群より選ぶことができる。複数の管がその形を保っている深さは、ハニカム体の前後長に沿ってほぼ均一とすることができる。また、その断面形状が保たれている複数の管の深さは、ハニカム体の前後長に沿って変化させられることも意図されている。更に、ある実施形態では、ハニカム体の複数の管は２つ以上の断面形状を持つことができる。断面形状は、三角形、四角形、六角形、および円を含む群から選ぶことができる。２つ以上の断面形状の深さは、ハニカム体の前後長に沿って均一であっても良い。２つ以上の断面形状の深さは、ハニカム体の前後長に沿って変化させても良い。
【0016】
ハニカム体の複数の管は、それぞれの管の内部に、Ｙ型リブ（y-rib）または垂直型リブ（vertical rib）を備えることができる。ある実施形態において、Ｙ型リブまたは垂直型リブは、それぞれの管の全長に亘って伸びていても良い。ある実施形態によれば、Ｙ型リブまたは垂直型リブは、それぞれの管の深さの一部分に伸びていても良い。複数の管の内部に伸びているＹ型リブまたは垂直型リブの深さは、ハニカム体の前後長に沿って均一であっても良い。複数の管の内部に伸びているＹ型リブまたは垂直型リブの深さは、ハニカム体の前後長に沿って変化させても良い。
【0017】
ハニカム体は、ハニカム体の内側部分とハニカム体の外側部分とを繋ぐ、中間部分を持つことができる。中間部分は中間部分耐圧壊性（crush resistance）を持つことができ、中間部分耐圧壊性は内側部分耐圧壊性よりも大きくすることができ、また、中間部分耐圧壊性は外側部分耐圧壊性よりも小さくすることができる。ある実施形態において、中間部分耐圧壊性は内側部分耐圧壊性よりも小さくすることができ、中間部分耐圧壊性は外側部分耐圧壊性よりも大きくすることができる。ある実施形態によれば、中間部分耐圧壊性は、ハニカム体の前後長に沿って一定とすることができる。更に、中間部分耐圧壊性を、ハニカム体の前後長に沿って変化させられることも意図している。
【0018】
ハニカム体の内側部分、外側部分、および中間部分の１つを形成する複数の管は、ハニカム体の他の内側部分、外側部分、および中間部分の断面形状と異なる断面形状を持つことができる。例えば、ハニカム体の内側部分を形成する複数の管が、六角形の断面形状を持ち、ハニカム体の中間部分を形成する複数の管が、中間部分の深さに亘って伸びているＹ型リブを備えた六角形の断面形状を持ち、ハニカム体の外側部分を形成する複数の管が、円形の断面形状を持っていても良い。ある実施形態では、ハニカム体を、射出成形技術を用いて成形することができる。ある実施形態によれば、ハニカム体を、積層造形（additive manufacturing）技術を用いて成形することができる。
【0019】
添付図を参照すると、本件に開示されている構成要素、工程、および装置を、より完全に理解することができる。これらの図は、本件の開示内容を説明し易くするための単なる概略図であり、よって、装置またはその構成要素の相対的な大きさや寸法を示す、および／または、例示的な実施形態の範囲を定義または制限しようとするものではない。明確にするため、以下の記述では特定の用語を使用しているが、これらの用語は、図面を説明するために選択した実施形態の特定の構造のみを参照することを意図しており、開示内容の範囲を定義または制限しようとするものではない。図面および以下の記述において、類似の機能を持つ構成要素には類似した番号が付けられていることは理解されよう。
【実施例】
【0020】
図１Ａに、車体１０を示す。車体１０は内部１２を形作り、複数の構造部材１４を含んでいて、その１つ以上にエネルギー吸収装置１００が含まれる。複数の構造部材１４は、車体１０の内部１２の周囲に配置され、車体１０の内部１２は、自動車乗員と、様々な車両コンポーネントを運搬するよう構成されている。車両コンポーネントの１つがバッテリ１６（図１Ｃに示す）であり、車体１０内の、車両乗員室の下にあるバッテリ室１８（図１Ｃに示す）に納められている。ある実施形態において、車体１０は、電気またはハイブリッド車用の車体である。しかし、本発明の当業者には認識されるように、内燃エンジンを用いる車両（但し、この例に限定しない）など、他のタイプの車両にも本発明は有益と考えられる。
【0021】
図１Ｂにおいて、複数の構造部材１４（図１Ａに示す）は、トンネル部材２０、フロアロッカ２２、およびクロスバー２４を含む。複数の構造部材１４はまた、ピラー２６、ルーフレール２８（図１Ａに示す）、およびレールエクステンション３０も含む。トンネル部材２０は、車体１０の長さに沿って前後方向に、また車体１０の中心線に沿って伸びている。フロアロッカ２２は、車体１０に沿って前後方向に、また、トンネル部材２０に対してほぼ平行に伸びている。クロスバー２４は、車体１０に対して横方向に、トンネル部材２０とフロアロッカ２２との間に伸び、これによりフロアロッカ２２は、クロスバー２４とフロアロッカ２２が接している前後位置で、クロスバー２４によって支持されている。レールエクステンション３０は、フロアロッカ２２とピラー２６とを繋ぎ、ピラー２６は、レールエクステンション３０から上に向かって伸び、ルーフレール２８とフロアロッカ２２とを繋いでいる。このようにして繋がったフロアロッカ２２とピラー２６とルーフレール２８は、車体１０の側面に設けられたドアリング３２の周囲に伸びている。このように配置されたフロアロッカ２２は、車体１０への側面衝突に対抗する位置にあり、この場合、側柱衝突３４（図１Ａに示す）などの側面衝突事故の際、エネルギーを吸収し、車体１０の内部１２への侵入を防ぐために十分な強度を持つよう構成されている。
【0022】
図１Ｃに、車体１０とフロアロッカ２２の部分を示す。フロアロッカ２２はトンネル部材２０（図１Ｂに示す）の外側側面に配置され、プレート部材３６とフェイシャ部材３８とを含む。クロスバー２４は、プレート部材３６とトンネル部材２０との間に伸び、それによって横方向に支持されている。フェイシャ部材３８とプレート部材３６は、プレート部材３６とフェイシャ部材３８との間が空洞４０となるように繋がっている。エネルギー吸収装置１００は空洞４０内に、例えば、留め具、クリップ、ブラケット、および／または接着剤を用いて、前後軸１０６に沿って支持されている。ここではフロアロッカ２２との関連で述べているが、エネルギー吸収装置１００は、対象とする用途に応じて、ピラー２６（図１Ａに示す）、ルーフレール２８（図１Ａに示す）、またはレールエクステンション３０（図１Ｂに示す）の１つ以上など、別の構造部材にも使用可能であることは理解および認知されよう。
【0023】
構造部材１４（図１Ａに示す）の前後長は、構造部材１４が使用されている車体１０の特定の領域に応じて変わるが、エネルギー吸収装置１００の長さは、エネルギー吸収部材１００内の改善された構造完全性の量と位置に応じて変わる。エネルギー吸収部材１００は、構造部材１４の前後長と同程度の長さとしても、あるいは、構造部材１４の前後長より短くしても良い（例えば、局所的に、即ち、その場所の構造完全性を高めたい特定位置だけに配置することができる）。望ましくは、より軽くするため、希望する構造完全性（例えば、壁を薄くすることなく、標準的な金属部材より大きい、またはそれと同等の構造完全性）の達成に必要な重さが最小となるよう、エネルギー吸収部材１００を局在化する。エネルギー吸収装置１００の長さは、１メートル以下、具体的には８００ミリメートル以下、より具体的には３００ミリメートル以下とすることができる。エネルギー吸収装置１００の長さは、構造部材の長さの８０％以下、具体的には６０％以下、より具体的には５０％以下、更により具体的には構造部材（即ち、ハニカム体で強化される構造部材）の長さの１０％～３５％とすることができる。例えば、ピラーやレールなどで使用する場合、エネルギー吸収装置１００の長さは、１５０ミリメートルから３５０ミリメートル、具体的には２００ミリメートルから２５０ミリメートルとすることができる。別の実施形態において、フロアロッカなどで使用する場合、エネルギー吸収装置１００の長さは、約５００ミリメートルから約８００ミリメートル、具体的には６００ミリメートルから７００ミリメートルとすることができる。構造部材１４は中空の金属要素である。
【0024】
考えられるいくつかの構造部材材料としては、アルミ、チタン、クロム、マグネシウム、亜鉛、鋼鉄、プラスチック（例えば、繊維強化プラスチック）、またこれらの材料の少なくとも１つを含む組み合わせが挙げられる。構造部材１４の壁厚は全て同じでも良く、あるいは、望ましい方向の剛性が大きくなるよう変化させても良い。例えば、１組の向かい合った壁厚を、別の組の向かい合う壁より厚く／薄くしても良い。一部の実施形態において、構造部材１４の壁厚は、１０ミリメートル以下、具体的には１．２ミリメートルから５ミリメートル、より具体的には１．８ミリメートルから４ミリメートルである。一般に、金属壁（例えば、フロアロッカ、レール、ピラー、バンパービームなど）の壁厚は１．８ミリメートルよりも大きい。従って、エネルギー吸収装置１００の使用により、（構造用コンポーネントの）壁厚を、１０％以上、具体的には２０％以上、更には２５％以上も薄くすることができる。
【0025】
図２Ａ～２Ｄに、エネルギー吸収装置１００を示す。図２Ａおよび２Ｂに示すように、エネルギー吸収装置１００は一般に、前後軸１０６に沿って、互いに横方向に積み重ねた複数の管１０４を持つハニカム体１０２を含む。ハニカム体１０２には、内側部分曲げ剛性１１０（図２Ｂに示す）を持つ内側部分１０８（図２Ｂに示す）と、外側部分曲げ剛性１１４（図２Ｂに示す）を持つ外側部分１１２（図２Ｂに示す）がある。外側部分１１２は前後軸１０６の外側に配置されている。内側部分１０８は外側部分１１２の内側に配置され、外側部分１１２に繋がっていて、図示した実施形態では、前後軸１０６に沿って伸びている。外側部分１１２の外側部分曲げ剛性１１４は、内側部分１０８の内側部分曲げ剛性１１０よりも大きい。
【0026】
エネルギー吸収装置１００の外側面１２０と内側面１２２の間には、複数の管１０４が横方向に伸びている。より具体的には、複数の管１０４は、ハニカム体１０２の外側面１２０とハニカム体１０２の内側面１２２との間で、ハニカム体１０２を通って伸びている。ハニカム体１０２の内側面１２２はプレート部材３６（図１Ｃに示す）に対向し、ハニカム体１０２の外側面１２０はフェイシャ部材３８（図１Ｃに示す）に対向している。ハニカム体１０２の内側面１２２は更に、プレート部材３６と接し、例えば、これと機械的にしっかりと接触していて、衝突物とプレート部材３６との間で複数の管１０４が潰れることで側柱衝突３４の際のエネルギーを吸収するよう、側柱衝突３４（図１Ａに示す）に伴う力が伝わるようになっている。
【0027】
図２Ｃおよび２Ｄに示すように、複数の管１０４の内側輪郭１１６は六角形１２４であり、複数の管の外側輪郭１１８は六角形１２６である。外側部分１１２のハニカム体１０２の壁厚１３０は、内側部分１０８（図２Ｂに示す）の壁厚１３２よりも大きく、外側部分１１２の壁厚１３０によって、外側部分曲げ剛性１１４（図２Ｂに示す）は内側部分曲げ剛性１１０よりも大きくなっている。これらの壁厚は、例えば、射出成形技術を用いてポリマー材料１３４からエネルギー吸収装置１００を成形することで変えることができる。
【0028】
ポリマー材料１３４としては、所望の形に成形可能で所望の特性を備えた熱可塑性材料または熱可塑性材料の組み合わせが挙げられ、これらは充填物を含んでいてもいなくても良い。適したポリマー材料の例としては、熱可塑性材料、また、熱可塑性材料と金属、エラストマー材料、および／または熱硬化性材料との組み合わせが挙げられる。考えられる熱可塑性材料としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート、ポリカーボネート／ＰＢＴ混合物、ポリカーボネート／ＡＢＳ混合物、コポリカーボネート－ポリエステル、アクリル－スチレン－アクリロニトリル（ＡＳＡ）、アクリロニトリル－（エチレン－ポリプロピレンジアミン変性）－スチレン（ＡＥＳ）、フェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンエーテル／ポリアミドの混合物、ポリアミド、フェニレンスルフィド樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、高衝撃ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、低／高密度ポリエチレン（Ｌ／ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）、熱可塑性オレフィン（ＴＰＯ）が挙げられる。例えば、プラスチック材料は、Noryl GTX（登録商標）熱可塑性樹脂、または Xenoy（登録商標）合成樹脂（いずれも、オランダ国、ベルヘン・オプ・ゾーム、SABIC Global Technologiesより入手可）を含むことができる。ポリマー材料１３４としては、上記のポリマー材料の１つ以上を含む組み合わせも挙げられる。
【0029】
図３Ａおよび３Ｂに、エネルギー吸収装置１００と、奥行き全体が均一な曲げ剛性を持つエネルギー吸収装置５０の、圧壊の進行と、時間毎の断面力のプロットを示す。図３Ａの左側（図の上から見て）に示すように、エネルギー吸収装置５０を形成する管は、外側面５２と内側面５４の両方からエネルギー吸収装置５０の中心に向かって潰れる。これにより、エネルギー吸収装置５０から生じる断面力は、エネルギー吸収装置５０を形成する管が外側面５２と内側面５４の両方からエネルギー吸収装置５０の中心５６へ向かって潰れる際、時間Ｔ２とＴ４の間で、図３Ｂの断面力曲線５８で示すように、比較的一定となる。
【0030】
対照的に、図３Ａの右側（図の上から見て）に示すように、エネルギー吸収装置１００は、エネルギー吸収装置１００の内側面１２２から外側面１２０へ向かって潰れる。これにより、エネルギー吸収装置１００は、側柱衝突３４に応じて断面力を生じ、図３Ｂの曲線６０で示すように、断面力は衝突事象の開始直後にピークとなる。ここに示す実施形態において、ピーク断面力６２は時間Ｔ１と時間Ｔ２の間で生じ、断面力曲線６０は、内側部分１０８が潰れた後に外側部分１１２が潰れるにつれて下がる。結果として、車体１０（図１Ａに示す）の内部１２（図１Ａに示す）で運ばれている自動車乗員および／または車両コンポーネントにかかる加速度は、エネルギー吸収装置５０への衝突に伴うものに比べて小さくなる。バッテリ、例えば、バッテリ１６（図１Ｃに示す）を積んでいる車両では、これによりバッテリが破裂する可能性が低減する。また、衝突物が車体１０の内部１２に侵入する距離も、図３Ａに、図の左側と右側の両方の時間Ｔ４におけるたわみ量の比較から分かるように、制限される。
【0031】
図４Ａ～４Ｄに、エネルギー吸収装置２００を示す。エネルギー吸収装置２００はエネルギー吸収装置１００（図１Ａに示す）に類似しているが、更に、六角形２２６の内部にリブ２５０を配置した六角形２２６の外側輪郭２１８と、六角形２２４の内部にリブを配置していない六角形２２４の内側輪郭２１６を含む。図４Ａに示すように、エネルギー吸収装置２００はハニカム体２０２を含む。ハニカム体２０２は、前後軸１０６に沿って、互いに横方向に積み重ねた複数の管２０４を持つ。
【0032】
図４Ｂに示すように、外側部分２１２は前後軸１０６の外側に配置され、ハニカム体２０２の内側部分２０８と繋がっていて、外側部分曲げ剛性２１４を持つ。ここに示す実施形態では、内側部分２０８は前後軸１０６の側面に沿って伸びている。
【0033】
エネルギー吸収装置２００の外側面２２０と内側面２２２との間には、複数の管２０４（図４Ａに示す）が横方向に伸びている。より具体的には、複数の管２０４は、ハニカム体２０２の外側面２２０とハニカム体２０２の内側面２２２との間で、ハニカム体２０２（図４Ａに示す）を通って伸びている。構造部材１４（図１Ａに示す）、例えば、フロアロッカ２２（図１Ｃに示す）内に支持されている場合、ハニカム体２０２の内側面２２２はプレート部材３６（図１Ｃに示す）に対向し、ハニカム体２０２の外側面２２０はフェイシャ部材３８（図１Ｃに示す）に対向している。ハニカム体２０２の内側面２２２はプレート部材３６（図１Ｃに示す）と接し、側柱衝突３４（図１Ａに示す）に応じて、衝突に関わる物体とプレート部材３６との間で複数の管２０４が潰れることで、衝突に伴うエネルギーを吸収し、車体１０（図１Ａに示す）の内部１２（図１Ａに示す）で運ばれている自動車乗員と車両コンポーネントにかかる加速度を制限するようになっている。
【0034】
図４Ｃおよび４Ｄに示すように、複数の管２０４の内側輪郭２１６は六角形２２４である。複数の管２０４の外側輪郭２１８も六角形２２６であり、この場合、複数の管２０４のそれぞれの輪郭は、内側面２２２から外側面２２０まで続いている。内側部分２０８の複数の管２０４には、複数の管２０４のそれぞれの管内に配置されたリブがない。外側部分２１２の複数の管２０４には、その中に配置されたリブ２５０があり、このリブ２５０によって外側部分２１２の外側部分曲げ剛性２１４（図４Ｂに示す）はハニカム体２０２の内側部分２０８の内側部分曲げ剛性２１０（図４Ｂに示す）よりも大きくなる。本発明の当業者には認識されるように、外側部分２１２の剛性の方が大きいと、エネルギー吸収装置２００は内側面２２２から外側面２２０へ潰れる。また、外側部分２１２の剛性の方が大きいと、エネルギー吸収装置２００は、図３Ａおよび３Ｂに示すように、ピーク断面力が衝突の開始直後に生じるという点で、エネルギー吸収装置１００と同様（または同等）の断面力を発揮する。ここに示した実施形態では、リブ２５０はＹ型リブである。対象とする用途に応じて、水平型や垂直型など、別のタイプのリブも使用可能と考えられる。
【0035】
図５Ａ～５Ｄに、エネルギー吸収装置３００を示す。エネルギー吸収装置３００はエネルギー吸収装置１００（図１Ａに示す）に類似しているが、更に、エネルギー吸収装置３００の内側輪郭３１６と異なる外側輪郭３１８を含む。この場合、外側輪郭３１８は円形３２６で、内側輪郭３１６は六角形３２４（図５Ｃに示す）である。図５Ａに示すように、エネルギー吸収装置３００は、前後軸１０６に沿って、互いに横方向に積み重ねた複数の管３０４を持つハニカム体３０２を含む。
【0036】
図５Ｂに示すように、ハニカム体３０２（図５Ａに示す）には内側部分３０８と外側部分３１２がある。外側部分３１２は、前後軸１０６の外側に配置され、内側部分３０８と繋がっている。内側部分３０８は内側部分曲げ剛性３１０を持ち、外側部分３１２は外側部分曲げ剛性３１４を持ち、外側部分３１２の外側部分曲げ剛性３１４は内側部分３０８の内側部分曲げ剛性３１０よりも大きい。この場合、外側部分３１２の複数の管３０４が円形３２６（図５Ｄに示す）であることにより、外側部分３１２の曲げ剛性が、六角形３２４（図５Ｃに示す）である内側部分３０８よりも大きくなっている。
【0037】
エネルギー吸収装置３００の外側面３２０と内側面３２２との間には、複数の管３０４が横方向に伸びている。より具体的には、複数の管３０４は、ハニカム体３０２の外側面３２０とハニカム体３０２の内側面３２２との間で、ハニカム体３０２を通って伸びている。ハニカム体３０２の内側面３２２はプレート部材３６（図１Ｃに示す）に対向し、ハニカム体３０２の外側面３２０はフェイシャ部材３８（図１Ｃに示す）に対向している。また、ハニカム体３０２の内側面３２２はプレート部材３６（図１Ｃに示す）と接し、側柱衝突３４（図１Ａに示す）に応じて、衝撃力を及ぼす物体とプレート部材３６との間で複数の管３０４が潰れるようになっている。
【0038】
図５Ｃおよび５Ｄに示すように、複数の管３０４の内側輪郭３１６は六角形３２４であり、複数の管３０４のそれぞれの外側輪郭３１８は円形３２６である。円形３２６によって、外側部分３１２の外側部分曲げ剛性３１４（図５Ｂに示す）は、ハニカム体３０２の内側部分３０８の内側部分曲げ剛性３１０（図５Ｂに示す）よりも大きくなっている。本発明の当業者には認識されるように、内側部分３０８と外側部分３１２で複数の管３０４のそれぞれの形が異なることで、エネルギー吸収装置３００は、図３Ａおよび３Ｂに示すように、エネルギー吸収装置１００と同様（または同等）に潰れて断面力を生じる。ここに示した実施形態では、円形３２６は垂直方向（重力に対して）に楕円形である。本発明の当業者には認識されるように、目的とする用途に応じて、円形３２６は対称形、水平方向に楕円形、または任意の方向に楕円形とすることができる。
【0039】
図６Ａ～６Ｄに、エネルギー吸収装置４００を示す。エネルギー吸収装置４００はエネルギー吸収装置１００（図１Ａに示す）に類似しているが、更に、三角形４２６の外側輪郭４１８を含む。図６Ａに示すように、エネルギー吸収装置４００は、前後軸１０６に沿って、互いに横方向に積み重ねた複数の管４０４を持つハニカム体４０２を含む。
【0040】
図６Ｂに示すように、ハニカム体４０２（図６Ａに示す）には内側部分４０８と外側部分４１２がある。内側部分は前後軸１０６に沿って配置され、内側部分曲げ剛性４１０を持つ。外側部分４１２は前後軸１０６の外側に配置され、内側部分４０８と繋がっていて、外側部分曲げ剛性４１４を持つ。外側部分曲げ剛性４１４は内側部分曲げ剛性４１０よりも大きい。ここに示した実施形態では、エネルギー吸収装置４００の外側部分の複数の管４０４が三角形４２６（図６Ｄに示す）であることによって、外側部分４１２の剛性が内側部分４０８の曲げ剛性よりも大きくなっている。
【0041】
エネルギー吸収装置４００の外側面４２０と内側面４２２との間には、複数の管４０４が横方向に伸びている。より具体的には、複数の管４０４は、ハニカム体４０２の外側面４２０とハニカム体４０２の内側面４２２との間で、ハニカム体４０２を通って伸びている。ハニカム体４０２の内側面４２２はプレート部材３６（図１Ｃに示す）に対向し、更に、ハニカム体４０２の外側面４２０はフェイシャ部材３８（図１Ｃに示す）に対向するようになっている。また、ハニカム体４０２の内側面４２２はプレート部材３６（図１Ｃに示す）と接し、側柱衝突３４（図１Ａに示す）に応じて、衝撃力を及ぼす物体とプレート部材３６との間で複数の管４０４が潰れるようになっている。
【0042】
図６Ｃおよび６Ｄに示すように、複数の管４０４の内側輪郭４１６は六角形４２４であり、複数の管の外側輪郭４１８は三角形４２６である。三角形４２６により、外側部分曲げ剛性４１４（図６Ｂに示す）は内側部分曲げ剛性４１０よりも大きくなる。本発明の当業者には認識されるように、外側部分曲げ剛性４１４によって、エネルギー吸収装置４００は、図３Ａおよび３Ｂに示すように、エネルギー吸収装置１００と同様（または同等）に潰れて断面力を生じ、エネルギー吸収装置４００が、衝突の終わりよりも、衝突の開始直後にピーク断面力を発揮することで、車体１０（図１Ａに示す）で運ばれている自動車乗員と車両コンポーネントにかかる加速度を制限する。
【0043】
図７Ａ～７Ｆに、エネルギー吸収装置５００を示す。エネルギー吸収装置５００はエネルギー吸収装置１００（図１Ａに示す）に類似しているが、更に、中間部分５５０を含む。ここでは、エネルギー吸収装置５００は、前後軸１０６に沿って、互いに横方向に積み重ねた複数の管５０４を持つハニカム体５０２を含む。ハニカム体５０２は、前後軸１０６に沿って配置され、内側部分曲げ剛性５１０を持つ内側部分５０８と、前後軸１０６の外側に配置されている外側部分５１２と、中間部分５５０とを含む。外側部分５１２は、内側部分曲げ剛性５１０よりも大きい外側部分曲げ剛性５１４を持ち、中間部分５５０によって内側部分５０８と繋がっている。中間部分５５０は、外側部分５１２の外側部分曲げ剛性５１４よりも小さい中間部分曲げ剛性５５２を持つ。このようにして、ハニカム体５０２の曲げ剛性を、エネルギー吸収装置５００の奥行きに沿って徐々に変化させる。
【0044】
ハニカム体５０２の複数の管５０４のそれぞれは、ハニカム体５０２の内側部分５０８と中間部分５５０と外側部分５１２とを通って伸びている。この場合、複数の管５０４のそれぞれは、エネルギー吸収装置５００の内側面５２２と外側面５２０との間に伸びている。エネルギー吸収装置５００は、フロアロッカ２２（図１Ｂに示す）内に支持でき、複数の管５０４の端がプレート部材３６（図１Ｃに示す）と接していて、側面衝突、例えば、側柱衝突３４（図１Ａに示す）の際、プレート部材３６に向かって潰れるようになっている。ある実施形態において、ハニカム体５０２は、射出成形技術を用いて、ポリマー材料、例えば、ポリマー材料１３４（図２Ｃに示す）から作成する。ある実施形態によれば、ハニカム体５０２は、積層造形技術を用いて作成する。積層造形技術を用いてエネルギー吸収装置５００を成形すると、射出成形技術を用いたのでは極めて高価な（または機械的に不可能な）中間部分５５０内部の構造体、例えば、リブ５５８（中間部分５５０の深さを大きくせずに中間部分５５０を相対的に硬くできる）のあるハニカム体５０２を成形できる点が有益である。
【0045】
ある実施形態において、複数の管５０４のそれぞれの中間部分５５０の輪郭は、内側部分５０８および外側部分５１２の管の輪郭と異なっている。例えば、図７Ｄ～７Ｆに示すように、複数の管５０４のそれぞれの、中間部分５５０の輪郭５５４は、中にリブ５５８を配置した六角形５５６で、内側部分５０８の輪郭５６０は、リブのない六角形５６２で、外側部分５１２の輪郭５６４は、円形５６８である輪郭５６６である。本発明の当業者には認識されるように、内側部分５０８と中間部分５５０と外側部分５１２のそれぞれの形が異なると、エネルギー吸収装置５００の内側面５２２と外側面５２０との間で曲げ剛性が徐々に変わり、エネルギー吸収装置５００の奥行きに沿ってエネルギー吸収装置５００の曲げ剛性を調節することができる。図７Ａ～７Ｆでは特定の形を選んで示したが、内側部分５０８、外側部分５１２、および／または中間部分５５０の１つ（またはそれ以上）が、三角形や四角形など、別の形となっていても良く、またこれらも本発明の範囲内にあることは理解および認識されよう。
【0046】
図８Ａ～８Ｃに、エネルギー吸収装置６００の一部を示す。エネルギー吸収装置６００はエネルギー吸収装置１００（図１Ａに示す）に類似しているが、更に、ハニカム体６０２を含む。ハニカム体６０２には、複数の管６０４のそれぞれの内側輪郭６５０と外側輪郭６５２との間で形が連続的に変化する複数の管６０４がある。この場合、ハニカム体６０２には、複数の管６０４が六角形６５４となっている、例えば、内側面６２２の開口部が六角形６５４である内側輪郭６５０と、複数の管６０４が円形６５６となっている、例えば、外側面６２０の開口部が円形６５６である外側輪郭６５２が形作られている。符号番号６５８で示すように、内側面６２２と外側面６２０との間で複数の管６０４の深さに沿って管壁が徐々に厚くなると、エネルギー吸収装置６００の曲げ剛性は、エネルギー吸収装置６００の奥行きに沿って連続的に変化する。これにより、複数の管６０４の輪郭の形の選択と、壁厚の変化率の両方によって、内側面６２２と外側面６２０との間の曲げ剛性の変化を選ぶことができる。
【0047】
図９Ａおよび９Ｂに、エネルギー吸収装置７００を示す。エネルギー吸収装置７００はエネルギー吸収装置１００（図１Ａに示す）に類似している。この場合、エネルギー吸収装置７００には、複数の管７０４と、内側部分７０８と、外側部分７１２とを備えたハニカム体７０２がある。ハニカム体７０２の前後長に沿って、内側部分７０８は前後軸１０６に沿って配置され、内側部分曲げ剛性７１０を持つ。外側部分は、前後軸１０６の外側に配置され、内側部分７０８と繋がっていて、外側部分曲げ剛性７１４を持つ。外側部分曲げ剛性７１４は、内側部分曲げ剛性７１０よりも大きく、更に、エネルギー吸収装置７００内での移行深さ（transition depth）７０１に従って、前後軸１０６に沿って変化する。
【0048】
図１０Ａおよび１０Ｂでは、ハニカム体７０２に、第１セグメント７５０と第２セグメント７５２がある。第２セグメント７５２は第１セグメント７５０と繋がっていて、前後軸１０６に沿って、第１セグメント７５０と軸方向に並置（offset）されており、第１セグメント７５０の外側（outer）部分曲げ剛性７６２よりも大きい外側部分曲げ剛性７６０を持つ。図９Ｂに示すように、エネルギー吸収装置７００の曲げ剛性は、ハニカム体７０２内部の前後軸１０６に沿った移行深さ７０１の位置に従って変化する。ここに示す実施形態において、移行深さは、前後方向に向き合った端の間で、二次関数（second order function）に従って連続的に変化する。この図は、説明を目的としたものであって、制限するものではなく、本発明の当業者には認識されるように、曲げ剛性は、車体１０（図１に示す）を形成している構造部材１４（図１Ａに示す）による支持に従って、様々な前後位置において選択することができる。この場合、図１０Ｂに示すように、第１セグメント７５０を、クロスバー２４がエネルギー吸収装置７００と接している前後位置に置くことができる。これにより、エネルギー吸収装置７００は、前後長に沿って均一な曲げ剛性を持つように作られたエネルギー吸収装置、例えば、エネルギー吸収装置５０（図３Ａに示す）に比べて、クロスバー２４と接する位置に軽い構造物を採用しているため軽量化することができる。また、図１０Ａに示すように、エネルギー吸収装置７００から生じるピーク断面力７０を、エネルギー吸収装置７００の長さに沿った前後位置に従って変えることができる。
【0049】
図９Ａおよび９Ｂに示すように、ハニカム体７０２を形成する複数の管７０４は、ハニカム体７０２の内側部分７０８と外側部分７１２の両方で、六角形７５４および六角形７５６となっている。外側部分７１２および内側部分７０８の深さ７５８は前後位置に従って変化する。ある実施形態では、全断面深さ（total section depth）７６０に対する外側部分深さ７５８の比を、クロスバー２４（図１Ｂに示す）や、他の構造部材、例えば、車体１０（図１Ａに示す）を形成している構造部材１４（図１Ａに示す）による支持（または支持は無い）に従って、重さを制限するよう選択するようになっている。
【0050】
図１１Ａおよび１１Ｂに、エネルギー吸収装置８００を示す。エネルギー吸収装置８００はエネルギー吸収装置７００（図９Ａに示す）に類似しているが、更に、複数の管８０４の内部に配置したリブ８５０を備えた複数の管８０４を持つハニカム体８０２を含む。リブ８５０は、ハニカム体８０２の外側部分８１２（図１１Ｂに示す）の内部に配置され、前後軸１０６に沿った前後位置に従って変化するそれぞれの深さまで、ハニカム体の中に伸びている。図１１Ａに示すように、複数の管８０４は、ハニカム体８０２の外側部分８１２では六角形８５２に、ハニカム体８０２の内側部分８０８では六角形８５４となっている。図１１Ａおよび図１１Ｂでは、特定のリブ構造、例えば、リブ８５０を示し、これについて述べているが、複数の管８０４の内部に別の形のリブ構造を配置しても良く、また複数の管８０４の深さに応じて先端を切って（truncated）、ハニカム体８０２に望ましい耐圧壊性を与えても良いことは理解および認識されよう。
【0051】
図１２Ａおよび１２Ｂに、エネルギー吸収装置９００を示す。エネルギー吸収装置９００はエネルギー吸収装置７００（図９Ａに示す）に類似しているが、更に、ハニカム体９０２の外側部分９１２が円形９５０に、ハニカム体９０２の内側部分９０８が六角形９５２となっている、複数の管９０４を持つハニカム体９０２を含む。複数の管９０４が移行する深さは、クロスバー２４（図１Ｂに示す）による支持に従って全断面深さ９５６に対する外側（outer）部分深さ９５４の比が定まる、前後位置に従って変化し、エネルギー吸収装置９００の重さを調整および制限することが可能となる。円形の管、例えば、円形９５０をした複数の管９０４により、ハニカム体９０２のこの管を持つ部分の耐圧壊性は、同じ内接寸法と有限数の辺を持つハニカム部分よりも大きくなり、有限数の辺の輪郭を持つ部分より後に、この部分が潰れるようにすることができる。
【0052】
図１３Ａおよび１３Ｂに、エネルギー吸収装置１０００を示す。エネルギー吸収装置１０００はエネルギー吸収装置７００（図９Ａに示す）に類似しているが、更に、ハニカム体１００２の外側部分１０１２が三角形１０５０に、ハニカム体１００２の内側部分１００８が六角形１０５２となっている、複数の管１００４を持つハニカム体１００２を含む。複数の管１００４が移行する深さは、クロスバー２４（図１Ｂに示す）による支持に従って全断面深さ１０５６に対する外側部分深さ１０５４の比が定まる、前後位置に従って変化し、エネルギー吸収装置１０００の重さを調節および制限することが可能となる。三角形の管、例えば、三角形１０５０をした複数の管１００４により、ハニカム体１００２のこの管を持つ部分の耐圧壊性は、同じ内接寸法と、より多い数の辺を持つハニカム部分よりも小さくなり、４以上の辺を持つ輪郭の部分より先に、この部分が優先的に潰れるようにすることができる。
【0053】
本件に開示の内容は、以下の実施形態も包含する。
【0054】
実施形態１：前後軸に沿って、互いに横方向に積み重ねた２つ以上の管を持つハニカム体を含むエネルギー吸収装置である。ハニカム体は、内側部分と外側部分とを含む。ハニカム体の内側部分は前後軸の内側に配置され、内側部分曲げ剛性を持つ。ハニカム体の外側部分は前後軸の外側に配置され、ハニカム体の内側部分と繋がっていて、外側部分曲げ剛性を持つ。外側部分の外側部分曲げ剛性は、内側部分の内側部分曲げ剛性よりも大きい。
【0055】
実施形態２：実施形態１のエネルギー吸収装置であって、複数の管は、ハニカム体の内側部分と外側部分とを通って伸びており、複数の管は、ハニカム体の内側部分において内側輪郭を形作り、複数の管は、ハニカム体の外側部分において外側輪郭を形作り、外側輪郭は内側輪郭と異なる。
【0056】
実施形態３：実施形態２のエネルギー吸収装置であって、外側輪郭は、中にリブを配置した六角形であり、内側輪郭は、中にリブを配置していない六角形である。
【0057】
実施形態４：実施形態２のエネルギー吸収装置であって、外側輪郭は円形であり、内側輪郭は六角形である。
【0058】
実施形態５：実施形態２のエネルギー吸収装置であって、外側輪郭は四角形であり、内側輪郭は六角形である。
【0059】
実施形態６：実施形態２のエネルギー吸収装置であって、外側輪郭は三角形であり、内側輪郭は六角形である。
【0060】
実施形態７：実施形態２のエネルギー吸収装置であって、複数の管の形状は、外側輪郭から内側輪郭へ連続的に変化する。
【0061】
実施形態８：実施形態１から６のいずれか１つ以上のエネルギー吸収装置であって、ハニカム体は更に、ハニカム体の内側部分とハニカム体の外側部分とを繋ぐ中間部分を含み、中間部分は中間部分曲げ剛性を持ち、中間部分曲げ剛性は外側部分曲げ剛性よりも小さい。
【0062】
実施形態９：実施形態８のエネルギー吸収装置であって、複数の管のそれぞれは、ハニカム体の内側部分と中間部分と外側部分とを通って伸びている。
【0063】
実施形態１０：前記実施形態のいずれか１つ以上のエネルギー吸収装置であって、複数の管のそれぞれの中間部分の輪郭は、ハニカム体の外側部分または内側部分の複数の管の輪郭と異なる。
【0064】
実施形態１１：前記実施形態のいずれか１つ以上のエネルギー吸収装置であって、複数の管は、ハニカム体の外側部分において円形をしており、複数の管は、ハニカム体の内側部分において六角形をしており、複数の管は、ハニカム体の中間部分において六角形をしており、ハニカム体の中間部分の内部だけに、リブが配置されている。
【0065】
実施形態１２：前記実施形態のいずれか１つ以上のエネルギー吸収装置であって、ハニカム体は更に、第１セグメントと、第２セグメントとを含み、第１セグメントは第１セグメント曲げ剛性を持ち、第２セグメントは第１セグメントと繋がっていて、前後軸に沿って、第１セグメントと軸方向に並置されており、第２セグメントは、第１セグメント曲げ剛性よりも大きい第２セグメント曲げ剛性を持つ。
【0066】
実施形態１３：実施形態１２のエネルギー吸収装置であって、第２セグメントを形成する管の外側部分深さは、ハニカム体の第１セグメントを形成する管の内側部分深さよりも大きい。
【0067】
実施形態１４：前記実施形態のいずれかのエネルギー吸収装置であって、エネルギー吸収装置はポリマー材料でできている。
【0068】
実施形態１５：前記実施形態のいずれかのエネルギー吸収装置であって、エネルギー吸収装置は射出成形技術を用いて成形される。
【0069】
実施形態１６：実施形態１から１４の１つ以上のエネルギー吸収装置であって、エネルギー吸収装置は、積層造形技術を用いて成形される。
【0070】
実施形態１７：プレート部材と、フェイシャ部材と、前記実施形態のいずれか１つ以上のエネルギー吸収装置とを含む車体用構造部材であって、フェイシャ部材はプレート部材と繋がっていて、フェイシャ部材とプレート部材との間は空洞となっている。エネルギー吸収装置は、この空洞内に支持されていて、ハニカム体の内側部分はプレート部材と接しており、ハニカム体は更に、ハニカム体の内側部分とハニカム体の外側部分とを繋ぐ中間部分を含み、中間部分は中間部分曲げ剛性を持ち、中間部分曲げ剛性は、ハニカム体の外側部分曲げ剛性よりも小さい。
【0071】
実施形態１８：構造部材と支持部材とを含む車体であって、構造部材は、ピラー、フロアロッカ、ルーフレール、レールエクステンション、およびバンパービームを含む群より選ばれ、構造部材は、プレート部材と、フェイシャ部材と、実施形態１から１６の１つ以上のエネルギー吸収装置とを含み、フェイシャ部材はプレート部材と繋がっていて、フェイシャ部材とプレート部材との間は空洞となっており、エネルギー吸収装置は、この空洞内に支持されていて、ハニカム体の内側部分はプレート部材と接している。ハニカム体は更に、第１セグメントと、第２セグメントとを含み、第１セグメントは第１セグメント曲げ剛性を持ち、第２セグメントは第１セグメントと繋がっていて、前後軸に沿って、第１セグメントと軸方向に並置されており、第２セグメントは、第１セグメント曲げ剛性よりも大きい第２セグメント曲げ剛性を持つ。支持部材は、エネルギー吸収装置の第１セグメントに隣接する位置でプレート部材と接しており、支持部材は、エネルギー吸収装置の第２セグメントに隣接する位置では、プレート部材と接していない。
【0072】
図面を参照しながら、実施形態について詳しく説明してきた。しかし、ここで説明した実施形態は例に過ぎず、様々な異なる形で実現できることは理解されよう。図面は必ずしも縮尺通りではなく、特定の構成要素を詳しく示すために一部の特徴を大きく、または小さく示すことがある。ここに示した特定の構造および機能の詳細は、これに限定しようとするものではなく、開示した概念をどのように実行するかを当業者に教示するための典型的な基本と解釈すべきである。
【0073】
組成物、方法、および物品は、選択的に、本件に開示されている任意の適当な材料、ステップ、または構成要素を含む（comprise）、から成る（consist of）、あるいは、基本的に～から成る（consist essentially of）ことができる。組成物、方法、および物品は、付加的に、または選択的に、この組成物、方法、および物品の機能または目的の達成に必ずしも必要ではない任意の材料（または種）、ステップ、または構成要素を除いて、または実質的に含まないように構成することができる。
【0074】
用語“第１（first）”、“第２（second）”等は、順序、量、または重要度を何ら示すものではなく、ある要素と別の要素とを区別するために使用する。用語“a”、“an”、および“the”は、量の限定を示すものではなく、文中に別途指示のない限り、または文脈によって明らかに否定されない限り、単数形と複数形の両方を含むと解釈すべきである。“または（or）”は、別に明示されない限り、“および／または（and/or）”を意味する。明細書中における“一部の（some）実施形態”、“ある（an）実施形態”などでの言及は、その実施形態に関連して述べられている特定の要素が、本件に記載されている少なくとも１つの実施形態には含まれているが、他の実施形態中には存在してもしていなくても良いことを意味する。更に、記載されている要素は、様々な実施形態において、任意の適当な方法で組み合わせ可能であることは理解されよう。“その組み合わせ（combination thereof）”は非限定（open）であって、挙げられている構成要素または特性の少なくとも１つを含み、必要に応じて、挙げられていない類似または同等の構成要素または特性を共に含む、任意の組み合わせを含む。
【0075】
文中にそうでないことが明記されていない限り、全ての試験基準は、本願の出願日、あるいは、優先権が主張されている場合、この試験基準が記載されている最先の優先権出願の出願日時点で有効な、最も新しい基準である。
【0076】
別途定義のない限り、文中で使用する技術および科学用語は、本願の属する技術分野の当業者に一般的に理解されているものと同じ意味を持つ。引用されている特許、特許出願、その他の参考文献は全て、その内容を全て本件に引用して援用する。しかし、本願中の用語が援用する参考文献の用語と矛盾する、または一致しない場合は、本願の用語を、援用する参考文献からの矛盾する用語よりも優先する。
【0077】
特定の実施形態について述べてきたが、現時点で予想されていない、または予想されていないと考えられる代替（alternatives）、変形（modifications）、変化（variations）、改善（improvements）、および実質的同等物が、出願者や他の同業者によって考案されることがある。従って、出願時の、および修正の可能性のある添付請求項は、これらの代替、変形、変化、改善、および実質的同等物を全て包含するものとする。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E】
【図7F】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】