特表 2022-534601 シルビーム等減速ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-08-02

(54)【発明の名称】シルビーム等減速ユニット

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/20 20060101AFI20220726BHJP

   B62D 21/15 20060101ALI20220726BHJP

【ＦＩ】

B62D25/20 F

B62D21/15 B

B62D25/20 E

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021570820

(86)(22)【出願日】2020-05-30

(85)【翻訳文提出日】2022-01-24

(86)【国際出願番号】 US2020035451

(87)【国際公開番号】W WO2020243667

(87)【国際公開日】2020-12-03

(31)【優先権主張番号】62/854,964

(32)【優先日】2019-05-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】517182516

【氏名又は名称】テッサラクト ストラクチュラル イノベーションズ，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】レネガー，ヘンリー，エル．

【テーマコード（参考）】

3D203

【Ｆターム（参考）】

3D203AA31

3D203BB07

3D203BB12

3D203BB54

3D203BB55

3D203BB56

3D203CA04

3D203CA07

3D203CA25

3D203CA56

3D203DB05

(57)【要約】

サイドシル等減速ユニット（ＵＤＵ）を介して衝突エネルギーを吸収するための装置及び方法が開示される。ＵＤＵは、上部と底部とを有する第１の層であって、第１の層の上部は、等減速ユニットが車両内に設置されたときに衝突力の方向に向かって外向きになるように配置される、第１の層と、第１の層の底部に配置された第２の層であって、第１の配置のリブ及びウェブ構造を有する第２の層と、第２の層の底部に配置された第３の層であって、第２の配置のリブ及びウェブ構造を有する第３の層と、第３の層の底部に配置された第４の層であって、第４の層は、等減速ユニットが車両内に設置されたときに内向きになるように配置され、第４の層は、第１の層、第２の層、及び第３の層が圧潰することが可能となるように配置された反力ビームを含む、第４の層とを含む。ＵＤＵは、サイドシルビーム内に設置されるか又はサイドシルビームの付近に配され得る。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

サイドシルビームと一体化される、前記サイドシルビーム上に配される、及び前記サイドシルビームとバッテリとの間に位置する隙間内に配されるのうちの少なくとも１つであるように配置された等減速ユニットであって、
上部と底部とを有する第１の層であって、前記第１の層の前記上部は、前記等減速ユニットが車両内に設置されたときに衝突力の方向に向かって外向きになるように配置される、第１の層と、
前記第１の層の前記底部に配置された第２の層であって、第１の配置のリブ及びウェブ構造を有する第２の層と、
前記第２の層の底部に配置された第３の層であって、第２の配置のリブ及びウェブ構造を有する第３の層と、
前記第３の層の底部に配置された第４の層であって、前記第４の層は、前記等減速ユニットが前記車両内に設置されたときに内向きになるように配置され、前記第４の層は、前記第１の層、前記第２の層、及び前記第３の層が圧潰することが可能となるように配置された反力ビームを含む、第４の層と
を含む、等減速ユニット。

【請求項2】

前記第１の層は中空である、請求項１に記載の等減速ユニット。

【請求項3】

前記第１の層は、エネルギー吸収材料で満たされる、請求項１に記載の等減速ユニット。

【請求項4】

前記エネルギー吸収材料は、金属発泡体を含む、請求項３に記載の等減速ユニット。

【請求項5】

前記第１の配置は、前記第２の配置と同じである、請求項１に記載の等減速ユニット。

【請求項6】

前記第１の配置と前記第２の配置とは異なる、請求項１に記載の等減速ユニット。

【請求項7】

前記第２の層及び前記第３の層の各々の前記リブ及びウェブ構造は、１つ又は複数のリブと１つ又は複数のウェブとを含む、請求項１に記載の等減速ユニット。

【請求項8】

前記１つ又は複数のリブは、前記それぞれの第２の層又は第３の層の上部と底部との間に少なくとも部分的に延びる、請求項７に記載の等減速ユニット。

【請求項9】

前記１つ又は複数のリブ及び前記１つ又は複数のウェブは、１つ又は複数のポケットを画定する、請求項７に記載の等減速ユニット。

【請求項10】

前記１つ又は複数のポケットは、エネルギー吸収材料で満たされる、請求項９に記載の等減速ユニット。

【請求項11】

前記エネルギー吸収材料は、金属発泡体を含む、請求項１０に記載の等減速ユニット。

【請求項12】

前記１つ又は複数のポケットは、前記衝突力の前記方向に略平行に延びる、請求項１０に記載の等減速ユニット。

【請求項13】

前記１つ又は複数のポケットは、第１のポケット及び第２のポケットを含み、前記第２の層及び前記第３の層の少なくとも一方の層の第１のポケットは、断面略円形である、請求項１０に記載の等減速ユニット。

【請求項14】

前記１つ又は複数のポケットは、第１のポケット及び第２のポケットを含み、前記第２の層及び前記第３の層の少なくとも一方の層の第１のポケットは、断面略矩形である、請求項１０に記載の等減速ユニット。

【請求項15】

前記反力ビームは、前記反力ビームの長さに沿って延びる１つ又は複数のリブを含む、請求項１に記載の等減速ユニット。

【請求項16】

前記１つ又は複数のリブは、前記第４の層の全長にわたって延びる、請求項１５に記載の等減速ユニット。

【請求項17】

エネルギー吸収材料は、前記１つ又は複数のリブの間に配置される、請求項１５に記載の等減速ユニット。

【請求項18】

等減速ユニットを介して、衝突エネルギーを吸収し、衝突力を制限し、及び／又は内方への撓みを制限する方法であって、前記等減速ユニットは、
上部と底部とを有する第１の層であって、前記第１の層の前記上部は、前記等減速ユニットが車両内に設置されたときに衝突力の方向に向かって外向きになるように配置される、第１の層と、
前記第１の層の前記底部に配置された第２の層と、
前記第２の層の底部に配置された第３の層であって、第２の配置のリブ及びウェブ構造を有する第３の層と、
前記第３の層の底部に配置された第４の層であって、前記等減速ユニットが前記車両内に設置されたときに内向きになるように配置される第４の層と
を含み、前記方法は、
ポールと車両との衝突時に前記第１の層、前記第２の層、及び前記第３の層の少なくとも１つに前記ポールを埋め込むことと、
前記第４の層を撓ませることと
を含む、方法。

【請求項19】

埋め込みと撓みは同時に発生する、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記撓みは、前記第４の層を内方に撓ませることを含む、請求項１８に記載の方法。

【請求項21】

前記第２の層及び前記第３の層の各々は、リブ及びウェブ構造を含む、請求項１８に記載の方法。

【請求項22】

前記第１の層は中空である、請求項２１に記載の方法。

【請求項23】

前記第４の層は反力ビームを含む、請求項２２に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、「SILL BEAM UNIFORM DECELERATION UNIT」という名称で２０１９年５月３０日に出願された米国仮特許出願第６２／８５４，９６４号に対する米国特許法第１１９条（ｅ）の下での利益を主張するものであり、この出願は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

分野
開示の実施形態は、概して自動車に関し、より詳細には、正面衝突、後面衝突、及び側面衝突における自動車の性能を向上させるように配置された安全システムに関する。

【背景技術】

【0003】

背景
自動車事故は、現代世界での不幸な現実である。毎年、米国だけで数万件の事故が発生している。これらの事故は、最低でも、自動車の所有者及び保険会社に金銭的な負担をかける可能性があり、最悪のシナリオでは、車両内の運転者及び／又は他の乗員を死亡させる可能性がある。過去数十年で、自動車業界は、数例を挙げると、正面エアバッグ、側面カーテンエアバッグ、電子衝突回避システム、及び構造的衝撃吸収域などの技術革新によって、安全性において大幅な進歩を遂げてきた。また、今日の安全性に関する技術革新に伴って、自動車の安全性を更に向上させる要望がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

概要
一実施形態によれば、等減速ユニットは、サイドシルビームと一体化される、サイドシルビーム上に配される、及びサイドシルとバッテリとの間に位置する隙間内に配されるのうちの少なくとも１つであるように配置される。等減速ユニットは、上部と底部とを有する第１の層であって、第１の層の上部は、等減速ユニットが車両内に設置されたときに衝突力の方向に向かって外向きになるように配置される、第１の層と、第１の層の底部に配置された第２の層であって、第１の配置のリブ及びウェブ構造を有する第２の層と、第２の層の底部に配置された第３の層であって、第２の配置のリブ及びウェブ構造を有する第３の層と、第３の層の底部に配置された第４の層であって、第４の層は、等減速ユニットが車両内に設置されたときに内向きになるように配置され、第４の層は、第１の層、第２の層、及び第３の層が圧潰することが可能となるように配置された反力ビームを含む、第４の層とを含む。

【0005】

別の実施形態によれば、等減速ユニットを介して、衝突エネルギーを吸収し、衝突力を制限し、及び／又は内方への撓みを制限する方法であって、等減速ユニットは、上部と底部とを有する第１の層であって、第１の層の上部は、等減速ユニットが車両内に設置されたときに衝突力の方向に向かって外向きになるように配置される、第１の層と、第１の層の底部に配置された第２の層と、第２の層の底部に配置された第３の層であって、第２の配置のリブ及びウェブ構造を有する第３の層と、第３の層の底部に配置された第４の層であって、等減速ユニットが車両内に設置されたときに内向きになるように配置される第４の層とを含む、方法が開示される。方法は、ポールと車両との衝突時に第１の層、第２の層、及び第３の層の少なくとも１つにポールを埋め込むことと、第４の層を撓ませることとを含む。

【0006】

前述の概念、及び以下に述べる追加の概念は、本開示がこの点に関して限定されないので、任意の好適な組み合わせで構成され得ることを理解されたい。

【0007】

本教示の前述及び他の態様、実施形態、及び特徴は、添付の図面と併せて以下の説明からより完全に理解することができる。

【0008】

図面の簡単な説明
添付の図面は、一定の比率で描かれるように意図されていない。図面中では、様々な図に示す同一又はほぼ同一の各構成要素は、類似の数字で表されている。明確にする目的で、全ての図面中で全ての構成要素に符号が付されているわけではない。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】ＮＨＴＳＡの側面衝突剛性ポール試験においてポールに衝突する過程での車両の概略断面図である。

【図2】本開示の実施形態によるサイドシルＵＤＵのエネルギー吸収を示す力対変位曲線である。

【図3】衝突の開始時のポールの埋まり込みに伴う、本開示の実施形態によるサイドシルＵＤＵのエネルギー吸収を示す力対変位曲線である。

【図4A】ポールと車両との衝突中のサイドシルＵＤＵへのポールの埋まり込みを図示する。

【図4B】図４ＡのサイドシルＵＤＵの斜視図である。

【図4C】ポールと車両との別の衝突中のサイドシルＵＤＵへのポールの埋まり込みを図示する。

【図4D】図４ＣのサイドシルＵＤＵの斜視図である。

【図5】本開示の実施形態による車両におけるシルビームＵＤＵの空間的配置を図示する。

【図6】典型的なサイドシルビームの概略断面図である。

【図7】本開示の実施形態によるシルビームＵＤＵ構成の概略断面図である。

【図8】別の実施形態によるシルビームＵＤＵ構成の概略断面図である。

【図9】別の実施形態によるシルビームＵＤＵ構成の概略断面図である。

【図10】更に別の実施形態によるシルビームＵＤＵ構成の概略断面図である。

【図11】いくつかの実施形態によるサイドシルＵＤＵの斜視図である。

【図12】エネルギー吸収材料を第１の層内に示す図１０のサイドシルＵＤＵの斜視図である。

【図13】第１の層を除去した状態で示すサイドシルＵＤＵの斜視図である。

【図14】第１の層の上部を除去した状態で示すサイドシルＵＤＵの斜視図を示す。

【図15】第１の層を除去した状態で示すサイドシルＵＤＵの斜視図を示す。

【図16】第１の層及び第２の層を除去した状態で示すサイドシルＵＤＵの斜視図を示す。

【図17】サイドシルＵＤＵの第４の層の斜視図を示す。

【図18】いくつかの実施形態による等減速ユニットの一部分の拡大図である。

【図19】２つの外板層間に互いに接合された薄壁のリブ及びウェブの行列を有する衝突パッドを備えた等減速ユニットを示す。

【図20】いくつかの実施形態による等減速ユニットの一部分の拡大図である。

【図21】いくつかの実施形態による等減速ユニットの一部分の拡大図である。

【図22】いくつかの実施形態による等減速ユニットの一部分の拡大図である。

【図23】いくつかの実施形態による等減速ユニットの一部分の拡大図である。

【図24】いくつかの実施形態による等減速ユニットの一部分の拡大図である。

【図25】中空管で形成され、２つの外板層間に互いに接合され且つ低密度の多孔性マトリックスで満たされた衝突パッドを有する等減速ユニットの一部分の拡大図である。

【図26】延性で高強度で低弾性の材料から形成され、２つの外板間に互いに接合され且つ粘性材料で満たされた薄壁のリブ及びウェブで構成された衝突パッドを備えた等減速ユニットの一部分の拡大図である。

【図27】いくつかの実施形態によるＵＤＵの衝突パッドである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

詳細な説明
自動車事故は、現代世界の不幸な現実である。自動車業界は、数例を挙げると、正面エアバッグ、側面カーテンエアバッグ、電子衝突回避システム、及び構造的衝撃吸収域などの技術革新によって、過去数十年で安全性において大幅な進歩を遂げてきたが、自動車の安全性を更に向上させる要望が依然としてある。

【0011】

様々な衝突状況で車両乗員を保護するための側面衝突保護の必要性は、あらゆる車両設計において依然として重要な要素である。しかしながら、バッテリ駆動の電気自動車（「ＥＶ」）の急増に伴い、車両乗員を保護する必要性が、側面衝突事象中に車両バッテリを保護する必要性と同時に生じている。例えば、リチウムイオン電池などの、ある特定のバッテリ化学的構造が車両衝突中に破裂した場合、バッテリが発火する可能性があり、火炎が車両全体に急速に広がる可能性がある。本発明者は、車両業界が、車体横断車両構造を過度に補強せずに又は過剰な質量を追加せずに、車両乗員及びＥＶバッテリを保護できる、側面衝撃衝突の解決策を依然として必要としていることを認識している。

【0012】

電柱、交通標識、及び樹木などの剛性の細長い部材との衝突に関係する車両側面の耐衝撃性に関して、車両の側面構造において相当量の衝撃エネルギーを吸収することが必要であるとみなされている。実際に、米国運輸省道路交通安全局（「ＮＨＴＳＡ：US National Highway Traffic Safety Administration」）は、直径１０インチ（２５４ｍｍ）の剛性ポール構造との衝撃を受けた車両の相対的な有効性を測定するために、側面衝突剛性ポール試験と呼ばれる車両試験を定義している。この試験によれば、側面ポール衝突での運転者の負傷を防止するために、車両構造は、乗員室内への貫入を防止して、加速を生存可能範囲に制限できなければならない。

【0013】

理解されるように、車両の乗員を保護するための側面衝突安全性の目標は、全ての車両に不可欠である。しかしながら、本発明者は、そのような側面衝突安全性を達成するための要件が車両のタイプに応じて異なり得ることを認識している。例えば、車両は、サイズ、重量が異なり、異なる構成要素を有し得る。本出願人は更に、開示の安全装置の１つが、異なるタイプの衝突において使用されるように、並びに側面衝突安全性に対処するためにシルビーム内又は近傍などの、車両の異なる箇所に挿入及び／又は一体化されるように特別に設計され得ることを認識している。

【0014】

ＥＶでは、バッテリ電源パックは、車両内のいくつかの異なる場所に位置し得る。例えば、バッテリは、トランクスペースのほぼ近傍になど、車両の後部に、車両の前部に、及び／又は車両の下側に位置し得る。理解されるように、車両の前部のバッテリは、正面衝突の際に損傷を受けることになり得、その一方で、車両の後部に位置するバッテリは、追突の際に損傷を受けることになり得る。車両の床下に位置するバッテリは、あらゆる方向からの衝撃から大部分が保護され得る。

【0015】

車両の下に位置するバッテリに関して、バッテリパックは、車両の地上高を大幅に低下させないためにフロアパンの下に収まるように平坦化され得る。いくつかの実施形態では、平坦なバッテリ配置におけるセルの数を増加させて車両の電力及び範囲を増加させるために、バッテリパックの断面積が増加され得る。このようなバッテリパックの断面積の増加によって、バッテリパックの外周が、車両の、ロッカービームとしても知られている、シルビーム構造側まで又は更にはシルビーム構造まで達し得る。

【0016】

理解されるように、シルビームは、車両の両側（例えば、車両の第１の側面及び第２の側面）に位置し得、車両の主要な前後構造部材としての役割を果たし得る。側面衝突の際に、シルビームはまた、剪断荷重及び曲げ荷重を支持し得る。本発明者は、シルビームがポール状構造とのＥＶの側面衝突での過剰な撓み又は過剰な局所変形を許容する場合に、シルビームがバッテリパックに衝突し得、これにより、バッテリが破裂及び／又は圧潰し得ることを認識している。いくつかの実施形態では、バッテリパック、又はバッテリパック筐体は、バッテリセルが環境にさらされるように破裂した又は破壊された場合に、火災が起こり得る。

【0017】

本発明者は、フロアパンの下に位置するＥＶバッテリパックを保護することは、衝突エネルギーを吸収すること、衝突力を制限すること、及び／又はシルビームとバッテリパックとの接触を防止するためにシルビームの内方への撓みを制限することを含み得ることを認識している。例えば、ＮＨＴＳＡの側面衝突剛性ポール試験においてポール１００に衝突する過程（符号Ｆが付された力の方向を参照）での車両であって、第１のサイドシルビーム１０２ａ及び第２のサイドシルビーム１０２ｂと、フロアパン１０６の下に位置するバッテリパック１０４とを有する車両の概略断面図を示す、図１を参照されたい。図１に図示するように、本出願人は、シルの撓みＸを最小限に抑え且つ隙間Ｙを最大にしてバッテリパックへの貫入を最小限に抑えるか又は更には防止することによって利点が実現され得ることを認識している。そのような例では、サイドシルの変位を制限することによって、フロアパンの下に装着されたバッテリが保護され得る。

【0018】

理解されるように、典型的な小型ＥＶは、約３５００ポンド（１５８８ｋｇ）の重量を有し得る。この重量は、車両の設計とバッテリパックのサイズとに応じて大きく異なり得る。側面衝突剛性ポール試験の３２ｋｍ／ｈｒの速度では、３５００ポンドの車両の総運動エネルギーは約６２ｋＪであり得る。バッテリパックへの貫入を防止するために吸収しなければならない総衝突エネルギーの一部は、車両のサイドシルビームの設計に依存し得る。

【0019】

本開示の態様によれば、安全装置は、衝突エネルギーを吸収し、衝突力を制限し、及び／又はシルビームの内方への撓みを制限するように配置された、本明細書ではサイドシルＵＤＵ及びサイドビームＵＤＵとも呼ばれる、サイドシルビーム等減速ユニット（「ＵＤＵ」）を含み得る。いくつかの実施形態では、サイドシルＵＤＵは、サイドシルビームを通過する衝突エネルギーを吸収し得、車両に作用する力を最小限に保ち得る。いくつかの実施形態では、サイドシルＵＤＵは、車両フレーム構造の既存のシルビーム前後部材と同じスペース及び／又は隣接するスペース内に収まるように設計され得る細長い構造を含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、サイドシルＵＤＵは、既存のサイドシルの代わりに使用され得る。サイドシルＵＤＵは、サイドシルの少なくとも一部分と一体化され（例えば、少なくとも一部分に挿入され）得る。サイドシルＵＤＵはまた、サイドシル上に又はサイドシルとバッテリとの間に配され得る。

【0020】

いくつかの実施形態では、サイドシルＵＤＵは、１つ又は複数の層を備えた多層構造を含み得る。そのような実施形態では、１つ又は複数の層の各々は、衝突エネルギーを吸収し、衝突力を制限し、及び／又はシルビームの内方への撓みを制限するように配置され得る。例えば、いくつかの実施形態では、サイドシルＵＤＵは、ポールがＵＤＵに衝突したときの力を均一にするように配置された外側の第１の層を含み得る。そのような実施形態では、サイドシルＵＤＵは、圧潰エネルギーを吸収するように配置された第２及び第３の中間層を含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、第２の層及び第３の層の各々は、外板とリブ及びウェブ構造とを含み得る。いくつかの実施形態では、第２の層は、第１の層の底部に配置され得、第３の層は、第２の層の底部に配置され得る。サイドシルＵＤＵはまた、反力ビームとして機能するように配置された内向きの第４の層（例えば、第３の層の底部に配置された）を含み得る。例えば、第４の層は、特定の車両用のシルビームについての許容可能な貫入と比較して大きく撓むことなしに、第１の層、第２の層、及び第３の層が圧潰することを可能にし得る。いくつかの実施形態では、１つ又は複数の層は、金属発泡体などの、多孔質材料を含み得る、エネルギー吸収材料を含み得る。

【0021】

理解されるように、サイドシルＵＤＵは、いくつかの実施形態では４つの層を有するものとして説明されているが、サイドシルＵＤＵは、より多い又はより少ない層を有し得る。例えば、サイドシルＵＤＵは、外向きの層と、内向きの層と、唯一の中間層と（例えば、合計３つの層）を有し得る。サイドシルＵＤＵはまた、１つ若しくは複数の異なるセクション及び／又は特性を層内に備えた単層のみを含み得る。例えば、異なるセクションの特性は、上記で説明した異なる層の特性に対応し得る。

【0022】

いくつかの実施形態では、層の各々は、別々に形成されて、（例えば、ねじ又はボルト、接着剤、溶接、又は別の好適な取付機構によって）互いに取り付けられ得る。サイドシルＵＤＵはまた、互いに一体に形成される１つ又は複数の層を含み得る。例えば、サイドシルＵＤＵは、多層を備えたモノリシック構造であり得る。

【0023】

いくつかの実施形態では、サイドシルＵＤＵは、シルビームの長さに沿って少なくとも部分的に延びるように構成され得る。例えば、いくつかの実施形態では、サイドシルは、シルビームの全長にわたって延び得る。そのような実施形態では、サイドビームＵＤＵは、側面衝撃衝突（例えば、側面ポール衝突）中に車両構造及び車両乗員を保護するように配置され得る。

【0024】

いくつかの実施形態では、サイドシルＵＤＵの多層配置によって、ＵＤＵが所望の挙動を有するようにＵＤＵの各層を特別に設計することが可能になる。例えば、いくつかの実施形態では、各層の剛性は、側面衝突中に連続的な圧潰を生じさせるように構成され得る。いくつかの実施形態では、連続的な圧潰は、所与の設計での理想的なエネルギー吸収に近づき得る、より滑らかな力対変位曲線を生成し得る。例えば、従来のサイドシルの変位曲線と比較してシルビームＵＤＵについてのより滑らかな変位曲線を示す、図２を参照されたい。いくつかの実施形態では、車両のサイドシル領域の利用可能なスペースでのエネルギー吸収を最適化することによって、衝撃力が制御され及び／又は最小限に抑えられ得る。

【0025】

いくつかの実施形態では、サイドシルＵＤＵは、サイドシルＵＤＵの上（例えば、第１、第２、第３の）層の１つ又は複数にポールが埋め込まれることを可能にすることによって、サイドシル内へのポールの相対変位を増大させ得る。いくつかの実施形態では、ＵＤＵへのポールの追加の埋まり込み距離は、ＵＤＵの総エネルギー吸収を増加させ得る。例えば、図２に示すように、構造の最大許容変位は、いくつかの実施形態ではＹｍｍであり得る。そのような実施形態では、サイドビームＵＤＵによって吸収される総エネルギー（ポールのＦ－Ｄ曲線の下の領域によって示す）は、ポールの埋まり込みによって増加され得る。例えば、ポールの埋まり込み距離と表示された領域の曲線の下の領域を参照されたい。いくつかの実施形態では、ポールの埋まり込みによって、シルビームＵＤＵの圧潰距離が効果的に増加する。

【0026】

図２は、衝突衝撃の終了時のポール埋まり込み距離を示しているが、ポール埋まり込み距離が衝突の開始時にも生じ得ることが理解されよう。例えば、図３に示すように、ＵＤＵへのポールの埋まり込みは、衝突の開始時に示され、その後、衝突中に割増のエネルギー吸収を生じさせる。図２と同様に、また図３に示すように、ポールの埋まり込みによって、シルビームＵＤＵの圧潰距離が効果的に増加する。

【0027】

図４Ａ～図４Ｄは、ポールと車両との衝突時のポールの埋まり込みを示すシミュレーションモデルである。図４Ａ及び図４Ｂは、車両とポールとの衝突時のサイドシルＵＤＵの上層へのポールの埋まり込みを図示している。図４Ｃ及び図４Ｄは、サイドシルＵＤＵの下側反力ビーム層が内方に撓む間の上層へのポールの埋まり込みを図示している。いくつかの実施形態では、埋まり込みと撓みは同時に発生し得る。

【0028】

いくつかの実施形態では、サイドシルＵＤＵは、側面衝突事象において既存のシルビームの代わりになるように又は既存のシルビームを補完するために、車輪格納部に装着され得るＵＤＵと同様の衝突パッド構造を利用し得る。例えば、いくつかの実施形態では、サイドシルＵＤＵは、２０１５年１１月２４日に出願された「Uniform Deceleration Unit」という名称の国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１５／０６２３６６号及び２０１９年４月１６日に出願された「Uniform Deceleration Unit」という名称の国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１９／０２７７４１号で説明されているものなどの、衝突パッドを利用し得、これらの明細書の各々は、全体が参照により本明細書に組み込まれる。例えば、サイドシルＵＤＵは、外板と内側リブ及びウェブ構造又は内側管状構造とを備えた衝突パッドを含み得る。理解されるように、サイドシルＵＤＵはまた、国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１５／０６２３６６号又は国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１９／０２７７４１号で説明されているＵＤＵとしての構成要素及び／又は配置のいずれかを含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、サイドシルＵＤＵの１つ又は複数の層は、衝突パッドの１つで、又は上記用途の１つにおけるＵＤＵの配置の１つを用いて形成され得る。例示の例では、サイドシルＵＤＵは、４つの衝突パッド層を含み得る。

【0029】

いくつかの実施形態では、車両の側面において車両が剛性ポールに衝突する衝突状況では、シルビームがポールに接触し得る。シルビームとポールとの間に力が蓄積すると、シルビームＵＤＵが変形（圧潰）され得、圧潰の過程で、シルビームＵＤＵは、運動エネルギーを歪エネルギーに変換することによって、車両の運動エネルギーの大部分を吸収し得る。

【0030】

側面衝突事象のある時点では、シルビームＵＤＵは弾性変形し得、衝突力の増加に伴って、ＵＤＵが塑性変形し得る。例えば、シルビームＵＤＵの外板は弾性変形し得、次いで、衝突力の増加に伴って、外板が塑性変形し得る。シルビームＵＤＵが外板構造の内側に多孔質材料（例えば、金属発泡体）を含む実施形態では、多孔質材料はまた、衝突力の増加に伴って変形を開始し得る。いくつかの実施形態では、衝突パッドが塑性変形するときに、衝突エネルギーが吸収される。いくつかの実施形態では、側面ドアを貫通する及び床に装着されたバッテリパックを貫通するシルビームの貫入を最小限に抑えるか又は防止するために十分なエネルギーが吸収され得る。いくつかの実施形態では、シルビームＵＤＵが塑性変形によってエネルギーを吸収するときに、シルビームに作用する力が低減され得る。このような実施形態では、側面衝突の影響が軽減され得る。

【0031】

ここで、シルビーム１０２ａと、Ａピラー１０８と、Ｂピラー１１０と、ヒンジピラー１１１とを有する車両の例示的な内側フレームを図示する、図５に移る。本開示の実施形態によれば、サイドシルＵＤＵ１１２は、車両のサイドシル上及び／又はサイドシル内に収まるエネルギー吸収構造（例えば、軽量エネルギー吸収構造）を含み得る。例えば、図５に示すように、シルビームＵＤＵは、車両の既存のシルビーム１０２ａ上に位置するか、シルビーム１０２ａ内に位置するか、又はシルビーム１０２ａと一体化され得る。理解されるように、この図では１つのサイドビーム及びそれぞれのサイドシルＵＤＵのみが示されているが、車両は、車両の反対側の第２の側に第２のサイドシルＵＤＵとシルビームとを含み得る。

【0032】

いくつかの実施形態では、サイドシルＵＤＵは、座屈又は衝撃吸収作用が後に続く衝突状況において所定の最大力においてピークを有するように設計された外板構造と、後に所定の距離にわたって比較的一定の力で圧潰する多孔質材料とを含み得る。本明細書の目的で、外板構造は、サイドシルＵＤＵの所与の層の外側構造を含み得る。そのような構造では、最大圧潰力は予め設定され得、圧潰距離は予め設定され得、吸収されるエネルギーの量は、圧潰力と圧潰距離とに基づいて予め決定され得る。その結果は、特定の車両の質量及び構造的アーキテクチャに応じて調整され得る非常に効率的なエネルギー吸収システムであり得る。

【0033】

理解されるように、車両のシルビームにはいくつかの基本設計がある。図６は、典型的なサイドシルビーム構造を示している。この図に示すように、サイドシルは、内側シルパネル１１４と、外側シルパネル１１６と、内側ダイヤフラムパネル１１８と、キャッスルレール（castle rail）１２０とを含み得る。いくつかの実施形態では、シルは、内側シルパネルと内側ダイヤフラムパネルとキャッスルレールとで形成された構造ボックス１２２を含み得る。シルはまた、いくつかの実施形態では強度を加え得る、外側ボックス１２４を含み得る。いくつかの実施形態では、外側ボックスは、内側構造ボックスよりも弱い強度を加える。サイドシルはまた、ジャッキポイント用の内側ブレース１２５を含み得る。理解されるように、他の実施形態では、図６に示すシルアセンブリに関する多くの変形形態が存在し得る。

【0034】

図７は、本開示の実施形態によるシルビームＵＤＵを示している。この図に示すように、サイドシルＵＤＵ１１２は、シルビーム１０２ａの外側に取り付けられ得る。例えば、サイドシルＵＤＵは、外側シルパネル１１６に取り付けられ得る。いくつかの実施形態では、そのような配置は、シルビーム自体の設計を大幅に変更せずに、ＵＤＵの形態に大きな自由度を与え得る。いくつかの実施形態では、シルビームは、ＵＤＵが力に反応し、圧潰してエネルギーを吸収することを可能にし得、これにより、側面衝突（例えば、側面ポール衝突）中にバッテリ１０４へのシルビームの侵入を防止し得る。いくつかの実施形態では、ＵＤＵの長さ、及びシルとＵＤＵ外板などのＵＤＵとの間の合わせ面の外形は、車両の対応する形状に適合するように設計され得る。

【0035】

理解されるように、ＵＤＵ衝突パッドは、シルビームの外側に取り付けられるものとして示されているが、他の実施形態では、ＵＤＵ衝突パッドは、シルビームの外側シルパネル内に配され得る。理解されるように、そのような実施形態では、サイドシルＵＤＵの形状及びサイズは、外側シルパネルの形状及び側面に対応し得る。例えば、１つ又は複数の層は、サイドシルＵＤＵの形状及びサイズがサイドパネルの形状及びサイズに対応するように、異なる形状及びサイズを有し得る。

【0036】

図８は、シルビームＵＤＵの別の構成を示している。この図に示すように、いくつかの実施形態では、サイドシルＵＤＵ１１２は、内側構造ボックス１２２になど、シルビーム１０２ａの内側に取り付けられ得る。例えば、いくつかの実施形態では、サイドシルＵＤＵは、内側構造ボックス内に配され得る。そのような実施形態では、サイドシルＵＤＵの形状及びサイズは、内側構造ボックスの形状及びサイズに対応し得る。

【0037】

別の実施形態では、図９に示すように、サイドシルＵＤＵは、シルビーム１０２ａとバッテリ１０４との間に位置する隙間内に配され得る。そのような実施形態では、ＵＤＵ衝突パッドは、シルビーム又は車両の別の部分に取り付けられ得る。

【0038】

更に別の実施形態では、図１０に示すように、ＵＤＵは、シルビームと一体化され得る。例えば、いくつかの実施形態では、サイドシルＵＤＵは、シルビーム、又はシルビームの少なくとも一部に取って代わり得る。例えば、ＵＤＵは、内側構造ボックスと外側シルパネルの両方に一体化されるものとして示されているが、いくつかの実施形態では、ＵＤＵは、内側構造ボックスのみに及び／又は外側シルパネルのみに一体化され得る。理解されるように、そのような例では、一体化されたシルビームＵＤＵ部分は、一体化されていないシルビーム（例えば、外側シルパネルに及び／又は内側シルパネル及びシルビームのキャッスルレール）に取り付けられ得る。

【0039】

いくつかの実施形態では、一体型のシルビームＵＤＵは、車両のＡピラー１０８、Ｂピラー１１０、及び／又はヒンジピラー１１１などの、１つ又は複数のピラー（例えば、図５を参照）に取り付けられ得る。理解されるように、一体型のシルビームＵＤＵはまた、車両の他の部分に取り付けられ得る。シルビームＵＤＵは、ボルト、ねじ、溶接、又は別の取付機構によってなど、任意の好適な方法によって車両に取り付けられ得る。

【0040】

図１１及び図１２は、本開示の実施形態によるサイドシルＵＤＵの例を図示している。これらの図に示するように、サイドシルＵＤＵ１１２は、多層構造を含み得る。例えば、サイドシルＵＤＵは、いくつかの実施形態では、第１の層１２６、第２の層１２８、第３の層１３０、及び第４の層１３２を有し得る。いくつかの実施形態では、第１の層１２６は、外向きであり得る。本明細書の目的では、外向きであることは、サイドシルＵＤＵが自動車に設置されたときに第１の層が車両の外側に面し得ることを意味する。例えば、図１０に示すように、第１の層は、衝撃衝突事象中に衝突力Ｆを受ける第１の層となるように配置され得る。

【0041】

いくつかの実施形態では、第１の層は、ポールがサイドシルＵＤＵに衝突したときの力を均一にするように配置され得る。いくつかの実施形態では、第１の層は、横断リブのない、中空であり得る（図１４も参照）。そのような実施形態では、第１の層は、荷重がより広い領域にわたって分散され、次いで第２の層に分散されることを可能にし得る。いくつかの実施形態では、図１１に示すように、第１の層は、金属発泡体などのエネルギー吸収材料１３４で満たされ得る。いくつかの実施形態では、第１の層の側壁（例えば、外板）は、厚さ／剛性Ａを有し得る。

【0042】

いくつかの実施形態では、第２の層は、横断リブ１３５が圧潰するときに力をほぼ最大許容レベルまで上昇させる横断リブ１３５（図１３及び１５も参照）を含み得る。いくつかの実施形態では、図１３に示すように、横断リブは、リブが互いに協働して略矩形断面形状を有するポケット１３６を形成する、「製氷皿」型の配置を有し得る。例えば、リブのいくつかは、第２の層の長手方向軸線に略平行に延び得、その一方で、他のリブは、長手方向軸線に略垂直に延び得る。そのような実施形態では、リブは、互いに略垂直又は略平行に延びる。

【0043】

他の実施形態では、図１５に示すように、第２の層１２８は、管状リブを含み得る。いくつかの実施形態では、管状リブは、第２の層の長手方向軸線に沿って、一列に整列され得る。いくつかの実施形態では、管状リブは、略円形断面形状を有するポケット１３６を形成し得る。いくつかの実施形態では、管状リブは、短く真っ直ぐなリブを介して外板１３８に且つ互いに接続され得る。

【0044】

図１３及び図１５では、リブは第２の層の上部と底部との間に延びるものとして示されているが、他の実施形態では、１つ又は複数のリブは、層の上部と底部との間に部分的にのみ延び得る。リブの高さは、リブ毎に異なり得るが、層全体にわたって同じであり得る。

【0045】

いくつかの実施形態では、第２の層は、リブ及びウェブ構造を含み得る。いくつかの実施形態では、第２の層の基部１３９は、１つ又は複数の横断リブが延びるウェブ１３９を形成し得る。理解されるように、ウェブは、第２の層の上部と底部との間の他の部分に位置し得る。

【0046】

いくつかの実施形態では、第２の層はまた、リブポケットの内側に、発泡体などの、エネルギー吸収材料（例えば、図１０及び１１を参照）を含み得る。いくつかの実施形態では、ポケット１３６は、リブ間（又はリブと外板との間）に形成され、ポケットは、層厚さの約７０％の圧潰距離にわたって力をそのレベルに保持するような大きさとされる。理解されるように、全てのポケットがエネルギー吸収材料で満たされる必要はない。例えば、いくつかの実施形態では、ポケットのサブセットのみがエネルギー吸収材料を含み得る。いくつかの実施形態では、第２の層の側壁は、厚さ／剛性Ａ＋Δａである。

【0047】

いくつかの実施形態では、第３の層はまた、横断リブを含み得る。図１６に示すように、リブは、第２の層のリブと同様に、管状であり得る。いくつかの実施形態では、図１６に示すように、第３の層は、２列の管状リブを含み得、管状リブは、第２の層内のリブのよりも小さい。第２の層と同様に、第３の層は、隣接する管状リブと外板１３８との間に、より小さく真っ直ぐなリブを含み得る。理解されるように、リブは、同じ高さであり得るか、又は異なる高さであり得る。

【0048】

第２の層と同様に、第３の層もまた、リブ及びウェブ構造を含み得る。そのような実施形態では、第３の層の底部は、横断リブが延びるウェブを形成し得る。理解されるように、ウェブはまた、第３の層の上部と底部との間の他の部分に位置し得る。

【0049】

いくつかの実施形態では、図１５及び図１６に示すように、管のサイズ及びレイアウトは、第２の層と第３の層との間に剛性の勾配を生じさせるように第２の層と第３の層とで異なり得る。これらの図に示すように、管の全てはまた、層間で配置が異なり得るとしても、サイドシルＵＤＵが車両内に設置されたときに車の横断方向に平行に配置され得る。例えば、図１５及び図１６に示すように、第３の層は、第２の層と比較してより多くのより小さな管を含み得る。いくつかの実施形態では、第３の層は、第３の層よりも先に順番に第２の層を圧潰させるために、第２の層よりも高い剛性を有するように配置される。そのような実施形態では、管状リブ部材の厚さ、及びより小さく真っ直ぐなリブの厚さは、第２の層よりも第３の層の方が厚いことがある。

【0050】

いくつかの実施形態では、第３の層のリブは、最大許容レベルの９５％±２０％以内まで圧潰力を上昇させ続け得る。いくつかの実施形態では、第３の層は、リブ間（又はリブと外板との間）に形成されたポケットのうちの少なくともいくつかのポケットの内側にエネルギー吸収材料（例えば、発泡体）を含み得、ポケットは、層厚さの約７０％の圧潰距離にわたって力をそのレベルに保持するような大きさとされる。いくつかの実施形態では、第２の層の側壁は、厚さ／剛性Ａ＋Δａ＋Δｂである。

【0051】

第２の層及び第３の層は異なる配置を有するものとして示されているが、第２の層内のリブのサイズ、形状、及び配置は、第３の層のものと同じであり得ることが理解されよう。理解されるように、リブは、管状及び／又は矩形状の配置を有するものとして示されているが、他の実施形態では、他の好適な配置を有し得る。例えば、リブは、正方形、三角形、楕円形、他の多角形又は他の好適な断面形状を有するポケットを作り出し得る。

【0052】

また図１１、図１２、図１３及び図１７に示すように、サイドシルＵＤＵは、特定の車両用のシルビームについての許容可能な貫入と比較して第４の層が大きく撓むことなしに、第１の層、第２の層、及び第３の層が圧潰することを可能にするために、反力ビームとして機能するように設計された第４の層１３２を含み得る。いくつかの実施形態では、第４の層は、層の全長にわたって延びるリブ１３５を含む。理解されるように、他の実施形態では、リブは、第４の層の長さに沿って部分的にのみ延び得る。これらの図に示すように、リブは、互いに平行に配置される真っ直ぐなリブのみを含み得る。いくつかの実施形態では、リブは、第４の層の上部と底部との間に全体にわたって延びる。リブはまた、第４の層の上部と底部との間に部分的にのみ延び得る。いくつかの実施形態では、リブは、第４の層の上部及び／又は底部に略垂直に延びる。

【0053】

第４の層は、リブ間（又はリブと外板との間）に画定されたポケットのうちの１つ又は複数のポケット内における、エネルギー吸収材料（例えば、発泡体）の有無にかかわらず設計することができる。いくつかの実施形態では、第４の層はまた、最大許容衝突力を超えることなしに側面ポール衝突での最大撓みを防止し得るビーム状構造を含み得る。

【0054】

理解されるように、第１の層、第２の層、第３の層、及び第４の層は、同じ断面形状及びサイズを有するように構成され得る。いくつかの実施形態では、図１１～図１３に例として示すように、層の各々は、略矩形形状を有し得る。層はまた、他の実施形態では（例えば、サイドシル内又はサイドシルに隣接する隙間内に収まるように）異なる断面形状及びサイズを有し得る。

【0055】

いくつかの実施形態では、第１の層、第２の層、第３の層、及び第４の層は、異なる高さを有し得る。本明細書の目的では、層の高さは、層の上部と底部との間の距離を含み得る。理解されるように、サイドシルＵＤＵが車両内に設置されたときに、層の上部は上向きでないことがある。例えば、図１１～図１７は、各層の上部が上向き方向に向けられた、第１の層、第２の層、第３の層、及び第４の層を図示している。しかしながら、自動車内に設置されたときに、層の上部は、衝突衝撃の方向に向かって外向きであり得る。

【0056】

いくつかの実施形態では、各層の外板の厚さは層毎に異なり得るが、各層の外板の厚さは同じであり得る。いくつかの実施形態では、内側リブの厚さは、層毎に異なり得るが、各層について同じであり得る。理解されるように、そのような実施形態では、外板及び／又は内側リブの厚さは、サイドシルＵＤＵの特定の挙動を達成するように選択され得る。

【0057】

いくつかの実施形態では、各層は、層の上部を形成するカバー板と、基部とを含み得る。いくつかの実施形態では、基部は、リブ及びウェブ構造のウェブを形成し得る。

【0058】

既に説明したように、いくつかの実施形態では、サイドシルＵＤＵの１つ又は複数の層は、衝突パッド（例えば、衝突パッド層）によって形成され得る。いくつかの実施形態では、衝突パッド内の主要なエネルギー吸収層は、多孔性マトリックスであり得る（例えば、図１８を参照）。いくつかの実施形態では、衝突パッド内の主要なエネルギー吸収層として多孔性材料を使用する代わりに、延性で高強度で比較的低弾性の材料から形成された薄壁のリブ及びウェブの行列が使用され得る。この構成は、鋳造、鍛造、又は他の金属成形技術によって製作され得る。この構成はまた、付加的な技術プロセスによって形成され得る。リブ及びウェブの行列はまた、強度及び剛性の所望の特性を与えるように設計された人工材料の複合材から製作され得る。図１９及び図２７は、外板と、ＵＤＵの衝突パッド内の主要なエネルギー吸収層として機能するリブ及びウェブ構造の行列とを備えた衝突パッドの例を示している。いくつかの実施形態では、リブ及びウェブ構造は、衝突パッドのより広い領域にわたる衝突力の拡散を容易にするのを補助するために、高抗張力材料層で覆われ得る。例えば、図２７に示すように、発泡体は、リブ及びウェブ構造によって形成された少なくとも１つのポケットに挿入され得る。

【0059】

いくつかの実施形態では、衝突パッドの主要なエネルギー吸収層は、薄壁管のアレイ２６から構成され得る（例えば、図２０を参照）。例えば、管は、図１５及び図１６の第２の層及び第３の層内に示すものと同様であり得る。いくつかの実施形態では、薄壁管のアレイは、車両の車体横断軸線に平行な向きに配置され得る。管の群は、延性があり、強度が高く且つ弾性が比較的低い１つ又は複数の材料を用いた、単層、二重層、又は多層のいずれかとすることができる。この構成は、押出成形、鋳造、及び他の成形技術を含む様々な方法によって形成され得る。管アレイは、１つの連続部として生成され得るか、又は互いに接合された複数の別個の管から形成され得る。管アレイはまた、強度及び剛性の所望の特性を与えるように設計された人工材料の複合材から製作することができる。この構成はまた、付加的な技術プロセスによって形成され得る。

【0060】

いくつかの実施形態では、管アレイは、高粘性材料２８で満たされ得る（図２１を参照）。この構成では、管は、管が圧潰されると外力の印加時に粘性材料が特定の経路を辿るように強いられ得るように、配置及び接続され得る。管アレイへの衝突力の印加に伴って、粘性材料は、最終的に狭い開口又はオリフィスを通して管アレイから押し出され得る。エネルギーを吸収する管アレイの変形に加えて、粘性材料の流れがエネルギーを吸収し得る。

【0061】

いくつかの実施形態では、管アレイは、長柱状構造３０で満たされ得る（図２２を参照）。柱状構造は、管の内側に位置し、管の軸線に垂直であり、車両の車体横断軸線に平行な向きに配置され得る。柱状構造は、管アレイが圧潰したときに座屈し得る。管アレイの圧潰によって吸収されるエネルギーに加えて、管内側の柱状構造の座屈によって追加のエネルギーが吸収され得る。

【0062】

いくつかの実施形態では、衝突パッドの主要なエネルギー吸収層は、車両の車体横断軸線に平行な向きに配置された比較的薄壁の管のアレイで構成され得る（例えば、図２４を参照）。管の形状は、丸形、矩形、又は別の閉じた幾何学的若しくは有機的形状であり得る。管は、軽量高強度材料の層の間に挟まれ得る。管の群は、延性があり、強度が高く且つ弾性が比較的低い１つ又は複数の材料を用いた、単層、二重層、又は多層のいずれかであり得る。この構成は、押出成形、鋳造、及び他の金属成形技術を含む様々な方法によって形成され得る。管アレイは、１つの連続部として生成され得るか、又は互いに接合された複数の別個の管から形成され得る。管アレイはまた、強度及び剛性の所望の特性を与えるように設計された人工材料の複合材から製作され得る。この構成はまた、付加的な技術プロセスによって形成され得る。

【0063】

いくつかの実施形態では、衝突パッドの主要なエネルギー吸収層は、車両の車体横断軸線を横断する向きに配置され且つ金属発泡体又はハニカム材料などの非常に低密度の多孔性材料で満たされた薄壁管のアレイで構成され得る（例えば、図２４を参照）。管の群は、延性があり、強度が高く且つ弾性が比較的低い１つ又は複数の材料を用いた、単層、二重層、又は多層のいずれかとすることができる。この構成は、押出成形、鋳造、及び他の金属成形技術を含む様々な方法によって形成され得る。管アレイは、１つの連続部として生成され得るか、又は互いに接合された複数の別個の管から形成され得る。管アレイはまた、強度及び剛性の所望の特性を与えるように設計された人工材料の複合材から製作され得る。この構成はまた、付加的な技術プロセスによって形成され得る。

【0064】

いくつかの実施形態では、衝突パッドの主要なエネルギー吸収層は、車両の車体横断軸線に平行な向きに配置され且つ金属発泡体又はハニカム材料などの非常に低密度の多孔性材料で満たされた比較的薄壁の管のアレイで構成され得る（例えば、図２５を参照）。管の形状は、丸形、矩形、又は別の他の閉じた幾何学的若しくは有機的形状であり得る。管は、軽量高強度材料の層の間に挟まれ得る。管の群は、延性があり、強度が高く且つ弾性が比較的低い１つ又は複数の材料を用いた、単層、二重層、又は多層のいずれかであり得る。この構成は、押出成形、鋳造、及び他の金属成形技術を含む様々な方法によって形成され得る。管アレイは、１つの連続部として生成され得るか、又は互いに接合された複数の別個の管から形成され得る。管アレイはまた、強度及び剛性の所望の特性を与えるように設計された人工材料の複合材から製作され得る。この構成はまた、付加的な技術プロセスによって形成され得る。

【0065】

いくつかの実施形態では、衝突パッド内の主要なエネルギー吸収層は、延性で高強度で比較的低弾性の材料から形成され、金属発泡体又はハニカム材料などの非常に低密度の多孔性材料で満たされた薄壁のリブ及びウェブの行列で構成され得る（例えば、図２７を参照）。この構成は、鋳造、鍛造、又は他の金属成形技術によって製作され得る。この構成はまた、付加的な技術プロセスによって形成され得る。リブ及びウェブの行列はまた、強度及び剛性の所望の特性を与えるように設計された人工材料の複合材から製作され得る。代替的に、リブ及びウェブ構造は、衝突パッドのより広い領域にわたる衝突力の拡散を容易にするのを補助するために、高抗張力材料層で覆われ得る。

【0066】

当業者によって理解されるように、ＵＤＵの個別の構成要素は、多種多様な成形方法を使用して、多種多様な材料から製作され、一般に利用できる多種多様な方法を使用してアセンブリに接合され得る。例示的な材料としては、本開示の範囲を限定するものではないが、高強度と低密度と比較的低コストとの組み合わせを有することで知られているアルミニウム合金が挙げられるが、炭素繊維複合材、ポリマー複合材、金属基複合材、鋼鉄を含む層状複合材、及び高強度プラスチックも挙げられる。例えば、衝突パッドは、単位体積当りの質量が約３，０００ｋｇ／ｍ^３未満であり、降伏強度が少なくとも１８０ＭＰａであり、ヤング率が少なくとも５００ＭＰａである材料で構成され得る。多孔性が実質的にゼロよりも大きい多孔性材料は、高強度と低密度との組み合わせとして特に興味深いものであり得る。例えば、衝突パッドは、単位体積当りの質量が約１，０００ｋｇ／ｍ^３未満である多孔性材料で構成され得る。例示的な成形方法としては、ここでも本開示の範囲を限定するものではないが、打ち抜き加工、鍛造、鋳造、機械加工、及び印刷が挙げられる。接合方法は、圧着、ねじ、若しくは無頭釘を含む単純な機械的接合、通常の溶接、摩擦撹拌溶接、高強度接着剤の塗布、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。理解されるように、ＵＤＵの各構成要素は、同じ材料で及び／又は同じ製造技術によって作製され得、構成要素はまた、異なる材料で及び／又は異なる製造技術によって作製され得る。

【0067】

本教示を種々の実施形態及び例と併せて説明してきたが、本教示がそのような実施形態又は例に限定されることは意図されていない。むしろ、本教示は、当業者によって理解されるように、種々の代替形態、修正形態、及び等価物を包含する。よって、前述の説明及び図面は、単なる例にすぎない。

【0068】

本発明の種々の態様は、単独で、組み合わせて、又は前述で説明した実施形態では具体的に述べられていない様々な配置で使用され得るので、その適用において、前述の説明に記載した又は図面に図示した構成要素の詳細及び配置に限定されるものではない。例えば、一実施形態で説明する態様は、他の実施形態で説明する態様と任意の方式で組み合わされ得る。

【0069】

また、本発明は、方法として具現化され得、この方法の例が提供されている。方法の一部として実施される行為は、任意の好適な方法で順序付けられ得る。よって、例示の実施形態では連続的な行為として示されているが、いくつかの行為を同時に実施することを含み得る、例示の順序と異なる順序で行為が実施される実施形態が構成され得る。

【0070】

請求項の要素を修飾する、特許請求の範囲における「第１の」、「第２の」、「第３の」などの序数の用語の使用は、それ自体で、１つの請求項の要素の別の請求項の要素に対する優先順位、優位性、若しくは順序、又は方法の行為が実施される時間的な順序を暗示するものでは決してなく、請求項の要素を区別するために、単に、ある特定の名称を有する１つの請求項の要素を、同じ（序数の用語の使用を除く）名称を有する別の要素と区別する符号として使用されているにすぎない。

【0071】

また、本明細書で使用される表現及び用語は、説明を目的とするものであり、限定的なものとみなされるべきではない。本明細書における「含む（including）」、「備える（comprising）」、又は「有する（having）」、「収容する（containing）」、「伴う（involving）」、及びそれらの変化形の使用は、以降に列挙する項目及びそれらの等価物、並びに追加の項目を包含することを意味している。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【国際調査報告】