JP2012531352A - 複動式クラッシュローブを有するエネルギー吸収体 - Google Patents

Abstract

エネルギー吸収体は、互いに反対方向に拡張可能であり且つ一列に並べられ対向するクラッシュローブを備え、クラッシュローブは、拡張されているとき異なるエネルギー吸収率及びストローク距離で圧潰する潜在力がある。エネルギー吸収体は、所定のエネルギー吸収圧壊曲線及び特定のエネルギー吸収状況に合わせて適合可能であると共に容易に変更可能であるサブアセンブリ構造を形成し、それによって、エネルギー吸収体は、車両の乗員コンパートメント内又は車両外の様々な位置において、例えばインストルメントパネルのニーボルスターに、又はドアのインナーパネルに、又は膝下の座席構成部品に、又は天井に、又はピラーカバーに、又は歩行者の安全のためのボンネット持上装置において用いることができる。エネルギー吸収体の１つの形態は、２つの空洞部を形成するように周囲に沿って接着されている成形シートと、一体成形されたトンネルによって空洞部に接続されているインフレータ保持ポケットとを含む。

Description

本発明は、エネルギー吸収構造体に関し、より詳細には、クラッシュストローク（crush stroke）を増大させるために互いに反対方向へ拡張可能であり且つ段階的なエネルギー吸収のために要求に合わせて設定する（customize）ことができる、一列に並べられたクラッシュローブ（crush lobe）を有するエネルギー吸収構造体に関する。本発明の概念は、乗員の安全及び歩行者の安全のために車両において有用であるが、これらの分野にのみ限定されるものではない。

［関連出願の相互参照］
本願は、「ENERGY ABSORBER WITH DOUBLE ACTING CRUSH LOBES（複動式クラッシュローブを有するエネルギー吸収体）」と題し２００９年６月２４日付けで出願された米国特許仮出願第６１／２２０，０３２号（当該出願の内容全体は参照により本明細書に援用される）における、米国特許法第１１９条（ｅ）項に基づく利益を主張する。

車両の衝突が発生した場合、乗員の安全のためにエネルギーの吸収が車両において重要である。エネルギーの吸収は、最適な圧壊（crush）による抵抗及び衝突におけるストロークを組み合わせたものをもたらす構成部品において生じるが、このとき、圧壊抵抗は、最適な最大限のエネルギー吸収を行いながらスパイク波状になるのを回避しており、衝突ストロークは、それ自体が車両の乗員及び衝突された歩行者を負傷させることなくエネルギー吸収を可能にする程十分に長くなっている。しかしながら、相反する要件がある。例えば、増大した衝突ストローク長をもたらす構成部品は、車両が小型化されたことが原因で、既に貴重なスペースである車両の乗員コンパートメント内の乗員スペースを奪う傾向もある。また、構成部品を追加することに起因して車両重量が増大することが問題となる可能性がある。

クラッシュストローク長に関連した相反する要件とは別に、衝突ストロークの全てにわたって圧壊抵抗を制御することが重要である。あまり激しくない衝突では、最小限の圧壊抵抗及び／又は最小限のクラッシュストロークを必要とする場合があるが、より激しい車両衝突は、最大限の圧壊抵抗及び好ましくはより長いクラッシュストローク長を必要とする。さらに、場合によっては、構成部品の或る１つの配置で異なる衝突状況に合わせて最適化された異なるエネルギー吸収を行うことができるように、所与のクラッシュストローク全体にわたり圧壊抵抗が段階的に増加することを組み込むことが望ましい。さらに、エネルギー吸収体を１つの組み立てられたユニットとして供給し、少ない構成部品を用いつつ総コストを最小限に抑えることが望ましい。このことによって、車両全体の機能（複数の場合もあり）及び美観を最大限に高めながらも構成部品のコスト及び組立時間を最小限に抑えることにより、車両の価値を最大限に高めることが可能となる。これらは全て、費用効果が高く効率的に行わなければならないということが好ましく、結果として過度に複雑であるか又は高価なパーツ及び構成部品が生じてはならない。

特に、多くのエネルギー吸収構造体は、個々の梱包スペースに合うように変更することも、個々の取付状況を可能にするように変更することも、個々の段階的なエネルギー吸収をもたらすように変更することも、要求に合わせて設定可能なクラッシュストロークをもたらすように変更することも容易ではない。エネルギー吸収構造体には、設計、形状及び取付に柔軟性がありながら、少ない構成部品を用いて最小限のスペースをとり、そして、それにもかかわらず、高温及び低温での動作を含み全ての機能的な要件を満たすものが、所望されている。

車両の乗員の安全性に加えて、最近の車両は、歩行者の安全性を向上するように設計されている。例えば、歩行者との衝突が生じた場合、歩行者は多くの場合、車両のボンネットの上に倒れ込むが、このとき、歩行者の頭部がボンネットの後部及び／又は車両のフロントガラスを打ちつける。これによって、脳震盪及び／又は他の頭部損傷が引き起こされることがあり得る。結果として生じる頭部損傷は、頭部の衝撃を「和らげる」ことによって軽減される可能性がある。１つの選択肢は、歩行者との激しい衝突において、車両の構成部品に対する頭部の接触（engagement）の衝撃を緩和するために接触の前にボンネットの後部を持ち上げることである。しかしながら、ボンネット、特に、車両のフロントガラス付近には、多くの機能的で意匠的な（aesthetic）要件が存在し、これら要件は、外観、エンジン音の制御、空気の流れ及び／又は水の流れの制御、乗員の安全性の問題（すなわち、ボンネットがフロントガラスに向かって動作されることからの安全性の問題）、並びに、車両のカウルと車両のフロントガラスのワイパーのような他の車両部品と共にでの任意の安全装置の配置と形状との調整を含む。それ故、頭部の衝撃を軽減するという課題は容易にはなされない。

本発明の一態様では、エネルギー吸収体は、互いに取り付けられた対向する壁部を有する第１のポリマーパネル部材及び第２のポリマーパネル部材を備える。対向する壁部はそれぞれ、それらの間に少なくとも１つの空洞部を形成する少なくとも一対のクラッシュローブを形成しており、このとき、各クラッシュローブは、このクラッシュローブが互いに向かって圧潰する（collapse）圧潰位置と、クラッシュローブが実質的に互いに反対方向に拡張する拡張位置との間で移動可能である。エネルギー吸収体は、衝撃を受ける前にクラッシュローブを拡張するために空洞部に接続されたインフレータをさらに備える。

本発明の別の態様では、エネルギー吸収体は、互いに取り付けられた対向する壁部を有する第１のポリマーパネル部材及び第２のポリマーパネル部材を備える。対向する壁部はそれぞれ、それらの間に少なくとも１つの空洞部を形成する少なくとも一対のクラッシュローブを形成しており、このとき、各クラッシュローブは、少なくとも一対における他方のクラッシュローブが画定する空洞部内に部分的に延びる側壁部を有する。エネルギー吸収体は、衝撃を受ける前にクラッシュローブを拡張させるために空洞部に接続されたインフレータをさらに備える。

本発明の別の態様では、エネルギー吸収構造体は、互いに取り付けられた対向する壁部を有する第１のパネル部材及び第２のパネル部材を備える。対向する壁部は、互いに反対方向に延在すると共にそれらの間に密封された空洞部を形成する一列に並べられたクラッシュローブを形成しており、これらのクラッシュローブはそれぞれ、クラッシュローブが互いに向かって圧潰する圧潰位置と、クラッシュローブが互いに反対方向に拡張する拡張位置との間で移動可能である。クラッシュローブのうちの少なくとも１つは、クラッシュローブが拡張すると広げられ且つその後にクラッシュローブが拡張位置から収縮位置に向かって圧縮されるとうねるように変形して（roll）圧潰するようになっているオフセットリング部分をもつ側壁部を有する。この構成によって、クラッシュローブが拡張位置にありこの構造体が衝撃を受けると、側壁部のオフセットリング部分がうねるように変形することによってと、また密封された空洞部内の圧縮を受ける流体によってとの両方でエネルギーが吸収される。

本発明の別の態様では、エネルギー吸収構造体は、互いに密封されたクラッシュローブをもつ対向した壁部を有し、それにより共通の空洞部と中央領域へ延在する通路とを形成する２方向に拡張可能なエネルギー吸収体を備える。対向する壁部はそれぞれ、クラッシュローブのうちの少なくとも１つを有し、各クラッシュローブは、外方への拡張位置から圧潰した収縮位置に向かって移動するように構成されている。エネルギー吸収体は、クラッシュローブを収縮位置から拡張位置へ拡張させるために、その中央領域にインフレータをさらに備える。

本発明の別の態様では、車両衝突に起因する乗員の脚への損傷を軽減するための車両で用いる安全装置は、対向する壁部をもつと共に密封された空洞部を形成するように互いに取り付けられた周囲をもつ第１のクラムシェル型（clamshell）部材及び第２のクラムシェル型部材を有するエネルギー吸収アセンブリを備える。壁部はそれぞれ、収縮位置と外方への拡張位置との間で移動するように構成されたクラッシュローブを有する。アセンブリは、クラッシュローブを収縮位置から拡張位置へ拡張させるための駆動装置を更に有する。支持部材が、乗員の脚に近接した位置でアセンブリを支持し、この支持部材はインストルメントパネル支持構造体又は乗員座席の一方である。カバーが、アセンブリを覆う第１の意匠表面を有する。

本発明の別の態様では、エネルギー吸収構造体は、隣接するパネルを有するエネルギー吸収体を備え、隣接するパネルが、互いが隣接する圧潰位置と互いから離れる伸張位置との間で移動するように構成された少なくとも一対の一列に並べられたクラッシュローブを形成している。クラッシュローブはそれぞれ、関連するパネルから延在する外側壁部分と、この外側壁部分から延在する中間壁部分と、この中間壁部分から延在する内側壁部分とを有し、中間壁部分は内側壁部分及び外側壁部分よりも可撓性があり、それによって、圧潰位置から伸張位置へ伸張する際、中間壁部分の両端部が伸び広げられて内側壁部分及び外側壁部分と揃うように並び、また、伸張位置から圧潰位置ヘ向かう圧潰の際、中間壁部分の上記両端部が中間壁部分に向かって巻き進み、中間壁部分と再び揃うように並ぶ。エネルギー吸収構造体は、クラッシュローブを圧潰位置から伸張位置へ伸張させるようにエネルギー吸収体に接続されたインフレータをさらに備える。

より狭い形態では、オフセットリング部分は、約１ｍｍ〜１０ｍｍの間の半径である第１のアール及び約０．５ｍｍ〜５ｍｍの間の壁厚を画定する断面を有し、それによって、収縮位置から拡張位置へ迅速に移動するときにオフセットリング部分は広げられるが破損せず、拡張位置から収縮位置へ移動する間ではオフセットリング部分はエネルギーを吸収するようにしてうねるように変形する。

関連する方法も本発明の一部を形成する。

本発明のこれらの態様及び特徴並びに他の態様及び特徴は、以下の明細書、特許請求の範囲及び添付の図面を検討すれば当業者によって理解及び認識されるであろう。

一列に並べられたクラッシュローブと一緒に確実に締め付け固定される対向するパネルと、これらクラッシュローブを拡張させるインフレータとを有するエネルギー吸収構造体の上面図である。 一列に並べられたクラッシュローブと一緒に確実に締め付け固定される対向するパネルと、これらクラッシュローブを拡張させるインフレータとを有するエネルギー吸収構造体の側面図である。 図１の分解斜視図である。 圧潰／収納状態にある一列に並べられたクラッシュローブを示す、図１の線ＩＩＩに沿った断面図である。 部分的に拡張した状態にある一列に並べられたクラッシュローブを示す、図１の線ＩＩＩに沿った断面図である。 完全に拡張した状態にある一列に並べられたクラッシュローブを示す、図１の線ＩＩＩに沿った断面図である。 図３の左側部分の部分拡大図である。 図４の左側部分の部分拡大図である。 図５の左側部分の部分拡大図である。 変形されたエネルギー吸収構造体の上面図であり、一列に並べられたクラッシュローブと一緒に確実に接着された対向するパネルと、これらクラッシュローブを拡張させるインフレータとを含む図である。 変形されたエネルギー吸収構造体の側面図であり、一列に並べられたクラッシュローブと一緒に確実に接着された対向するパネルと、これらクラッシュローブを拡張させるインフレータとを含む図である。 圧潰／収納状態にある一列に並べられたクラッシュローブを示す、図８のＸ−Ｘに線沿った断面図である。 部分的に拡張した状態にある一列に並べられたクラッシュローブを示す、図８のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。 完全に拡張した状態にある一列に並べられたクラッシュローブを示す、図８のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。 変形されたエネルギー吸収構造体の斜視図であり、一列に並べられた長楕円のクラッシュローブと一緒に固定された対向するパネルと、これらクラッシュローブを拡張させるためのインフレータとを含む図である。 変形されたエネルギー吸収構造体の上面図であり、一列に並べられた長楕円のクラッシュローブと一緒に固定された対向するパネルと、これらクラッシュローブを拡張させるためのインフレータとを含む図である。 変形されたエネルギー吸収構造体の底面図であり、一列に並べられた長楕円のクラッシュローブと一緒に固定された対向するパネルと、これらクラッシュローブを拡張させるためのインフレータとを含む図である。 変形されたエネルギー吸収構造体の側面図であり、一列に並べられた長楕円のクラッシュローブと一緒に固定された対向するパネルと、クラッシュローブを拡張させるためのインフレータとを含む図である。 圧潰／収納状態にある一列に並べられたクラッシュローブを示す、図１５の線ＸＶＩＩに沿った断面図である。 第１の部分的な拡張状態にある一列に並べられたクラッシュローブを示す、図１５の線ＸＶＩＩに沿った断面図である。 第２の部分的な拡張状態にある一列に並べられたクラッシュローブを示す、図１５の線ＸＶＩＩに沿った断面図である。 完全な拡張状態にある一列に並べられたクラッシュローブを示す、図１５の線ＸＶＩＩに沿った断面図である。 車両ボンネットの後部の下で収納状態にあるボンネット持上型エネルギー吸収体を有する車両の側面図であり、コンパクトな収納状態にあるエネルギー吸収構造体を示す図である。 車両ボンネットの後部の下で収納状態にあるボンネット持上型エネルギー吸収体を有する車両の側面図であり、車両ボンネットを持ち上げるように拡張したエネルギー吸収構造体を示す図である。 車両ボンネットの後部の下で収納状態にあるボンネット持上型エネルギー吸収体を有する車両の上面図である。 収納状態にあるエネルギー吸収体を有するニーボルスター（knee bolster）を備えた車両の側面図である。 伸長しており、衝突中に車両乗員との接触に対する準備が整っているエネルギー吸収体を有するニーボルスターを備えた車両の側面図である。 エネルギー吸収体を有するニーボルスターを備えた車両の分解斜視図である。 本発明の概念のエネルギー吸収構造体を使用する可能性のある種々の場所を示す車両の透視図である。

本発明のエネルギー吸収構造体１２０（本明細書では「エネルギー吸収体」とも呼ぶ）の第１の実施形態（図１〜図６Ｂ）は、射出成形され且つ対向して一列に並べられた一対のクラッシュローブ１３０／１３１を有している。これらクラッシュローブ１３０／１３１は、拡張されるまでは収納された「ホーム」ポジションにあるが、車両の衝突が感知されると（例えば衝突が差し迫ると）、クラッシュローブ同士の間にある空洞部１２９と連通状態にあり電子的に作動されるインフレータ１２５によって、互いに反対方向へ拡張することが可能である。インフレータ１２５は、事故が感知されると（又は差し迫ると）、空洞部内へ推進剤を供給するように構成されており、制御装置／感知回路によって作動される。エネルギー吸収体１２０は、拡張すると、その拡張された／より長くなったクラッシュストロークのため、またその「設計された一連の圧潰の進行（collapsing sequence）」のためによっても、向上したエネルギー吸収特性（profile）を提供し、この一連の圧潰では、対向するクラッシュローブは、所望のエネルギー吸収率及びストローク距離（エネルギー吸収率及びストローク距離が異なる可能性もある）で圧潰する。

有利なことに、本発明のエネルギー吸収構造体１２０は、使用されるまで、圧し潰され／収納されたコンパクトな構成で車両に組み付けられており、それ故、作動されるまで乗員コンパートメント内にオープンスペースを維持する（又は車両の他の位置のオープンスペースを維持する）。エネルギー吸収体は、車両の衝突が感知された時点で又は車両の衝突が感知された直後に、ただし人（又は物）と接触する前に拡張するように構成されている。この構成によって、本発明のエネルギー吸収体１２０は、最適な一連のエネルギー吸収の進行を依然として提供しながら、より長くなったクラッシュストロークと、それ故「よりソフトになった」衝突抵抗（すなわち、スパイク負荷がより小さく、抵抗力の平均がより小さいもの）とをもたらす。特に、本発明のエネルギー吸収構造体は、単一の対のクラッシュローブを有しているが、エネルギー吸収構造体は、一列に並べられたクラッシュローブの対を複数有することができるということが意図されている。このことは、対向するクラッシュローブが互いに反対方向に拡張するダブル伸長構成であることによって容易になる。

本発明のエネルギー吸収構造体１２０（図３）は、ビーム材１２１のような構造部材に取り付けられており、Ｃ字形をした金属製の固定用帯状体（retainer strip）１２４によって周囲が一緒に保持された対向するパネル１２２及び１２３（「ベースフランジ」とも呼ぶ）を有している。図示のインフレータ１２５は、拡径ヘッド１２７をもつ金属製の筒状ハウジングと、推進剤を収納すると共にインフレータ１２５が作動されると生成されるガス用の供給制御送出管を提供する円筒形の管状バレル１２８とを有している。なお、電動式で予めパッケージ化された種々のインフレータが市販されており、例えば、スウェーデンに拠点を置くストックホルムの会社であるAutoliv社から購入することができる。

図示のインフレータ１２５（図２）は、マイクロガスジェネレータ１２７（図３）及び拡散器１２８からなる。マイクロガスジェネレータは、イニシエータ、固体推進剤及びハウジングからなる。マイクロガスジェネレータのハウジングは、固体推進剤を収容し初期燃焼を可能にするように設計されており、点火時に所定の位置で破裂し、その結果として推進剤を拡散器内へ放出する。固体推進剤は、効率的に燃焼し固体状態から気体状態へ変わるクリーンな燃焼の材料からなる。固体推進剤の通常の装填量は、図示の装置の場合は６００ｍｇ〜９００ｍｇの範囲であるが、必要な膨張体積に応じて変えることができる。マイクロガスジェネレータには拡散器が連結されている。拡散器は、圧着、溶接、インサート成形、又は他の取付手段などの手段を介してマイクロガスジェネレータに連結されている。図で用いられている方法は圧着に基づくものである。拡散器自体は、拡散器自体を過度の圧力に晒すことなく固体推進剤の燃焼を最大限に高めるように、適切な厚さ、ガス排出開口のパターン、ガス排出パターンの位置、チャンバ容積及びガス排出量で設計されている。加えて、拡散器は、ガスが加圧する段階の途中で材料が破砕しないようにするのを確実にするために、適切な強度を有して設計されている。拡散器のチャンバ容積は、用いられる推進剤装填量に合わせて適切に調整される。

使用の機能的な要件に応じて、ＣＯ₂充填カートリッジ、又は他のガス形成ユニット若しくは充填済み／組立済みユニット等の多様な異なるインフレータを、インフレータ１２５の代わりに用いることができることが意図されている。

バレル１２８は、底部のパネル１２３にある穴にこれを通って嵌合し、パネル１２２及び１２３における一列に並べられたクラッシュローブ１３０及び１３１の間に形成された空洞部１２９の中に収まっている。インフレータ１２５は、使用用途に適した手段によってビーム材１２１に固定され、例えば拡散器取付プレート上に機械的に（例えば溶接ナット若しくはTinnerman社製の締結具）又は接着（例えば膠、接着剤、化学的接着）で固定される。例えば、図示のインフレータ１２５は、空洞部１２９の内部に配置されているナット１３４のはめ合いねじと螺合するねじ１３３（図２Ａ）を有している。拡径ヘッド１２７及びナット１３４は、ねじ止めされると、エネルギー吸収体１２０をビーム材１２１の壁部１３５に対して締め付け固定する。この構成は、車両に組み付けられるまでインフレータ１２５をエネルギー吸収体１２０とは別々に収納することを可能にする。代替として、インフレータ１２５は、エネルギー吸収体１２０の一部として予め組み付けられることができ、そしてＣクリップ固定具（ワッシャ１３４’を参照のこと）が拡径ヘッド１２７とビーム材１２１の壁部１３５との間でインフレータ１２５の上に設置されることで、エネルギー吸収体１２０をビーム材１２１に対して保持する。また、固定用帯状体１２４は、エネルギー吸収構造体１２０を保持する取付用金具に一体とすることができ、また所望であれば車両の据え付けられた部品に取り付けられるということも意図されている。（そのような場合、固定用帯状体１２４に沿って概ね画定されるエネルギー吸収構造体１２０の中心面が静止した動かない状態を維持しつつ、エネルギー吸収構造体が互いに反対方向に拡張する。）

パネル１２２及び１２３（図６）は、周囲フランジ１３６及び１３７を含み、周囲フランジ１３６及び１３７はそれぞれ、当接面１３８と、間隔をあけた関係で当接面１３８から外側方向に延在する片持ち式の脚部１３９とを有している。Ｃ字形の固定具１２４は、脚部１３９と係合してこれらを一緒に確実に保持する対向したアームを有し、周囲フランジのチャネル１４１と確実に係合して固定具１２４を定位置に保持する内向きのリップ部１４０を更に有している。固定具１２４は、スナップ式に取り付けることによって、若しくはファスナ式固定動作を用いて、弾性的に係合してよく、又はスタンピング／圧着動作によってその締付固定位置にまで変形されてもよい。固定具１２４は、パネル１２２／１２３の周囲を囲んで延在してよく、又は周囲を囲んで延在するように組み合わされる複数のセクションを有していてもよい。なお、当接面１３８はまた、一緒に溶着されてもよく、又は一緒に熱的に接着されてもよく、そして、用途のために十分に強い溶着、接着又はリベット留めを達成することができる場合、固定具１２４はなくすことができる。代替として、（単一の）固定具１２４の代わりに、個々に幅が狭い複数のクリップを周囲に沿って間隔をあけて配置したものに置き換える可能性もある。

パネル１２２／１２３は、それらの間に空洞部１２９を形成する一列に並べられたクラッシュローブ１３０／１３１の対を１つ（又は複数）有し、各クラッシュローブは、特に拡張及び圧壊／圧潰を容易にするように両端部で丸まったオフセット壁部分を有している。上部のパネル１２２の上部クラッシュローブ１３０（図３）は、フランジ１３６から延在する外側壁部分１４２と、中間壁部分１４３と、中央にあり横断方向である平坦な端壁部分１４５を支持する内側壁部分１４４とを含んでいる。壁部分１４２〜１４４は、互いに対して角度（例えば０度〜２５度）を有して延在するが、ベースフランジ１３６から実質的に垂直方向に離れるように延在する。壁部分１４３〜１４４は、製造中に離型するのに十分な抜き勾配を有することが好ましく、この抜き角度は、これらが製造される方法に応じて一部が変わる。丸く湾曲した（radiused）リング状壁部分１４６が、外側壁部分１４２と中間壁部分１４３とを連結しており、丸く湾曲したリング状壁部分１４７が、中間壁部分１４３と内側壁部分１４４とを連結している。

外側壁部分１４２及び内側壁部分１４４（図６、図６Ａ、図７）は、後述するように、拡張中にそれぞれの形状を維持するために、中間壁部分１４３よりも剛性を有することが好ましい。壁部分１４２及び１４４における剛性は、リブ１４８のような一体成形リブ若しくはエンボスリブによるものであってよく、又は壁厚を厚くすることによるものであってよく、又は必要に応じて壁部分に追加される補強材及び／若しくは支持材によるものであってもよい。対照的に、中間壁部分１４３（並びに、丸く湾曲した壁部分１４６及び１４７の可能性もある）は、例えば壁部分１４３（並びに１４６及び１４７）の壁厚をより薄くすることによって、壁部分１４２及び１４４よりも可撓性を有して作製されることが好ましい。パネル１２２（及び／又はパネル１２３）が射出成形される場合、このことは、金型の公差及び射出成形技術によって綿密に制御することができる。加熱された平坦なシートを熱成形して３次元形状にする場合、壁部分の厚さは、熱成形工程によって制御され、例えばプレストレッチ用嵌め合いダイ（pre-stretching mating dies）を用いることによって、ゾーン加熱によってなどで制御される。

図６〜図７に示されるように、そしてまた、図４（部分拡張）と図５（完全拡張）とを比較すると、クラッシュローブ１３０の丸く湾曲したリング部１４６及び１４７は、上部クラッシュローブ１３０が拡張すると、同時に伸び広がり、中間壁部分１４３が実質的になくなるまで（図５を参照のこと）の拡張のプロセス中では、中間壁部分１４３の各端部から材料を効果的に「取り除き」、外側壁部分１４２及び内側壁部分１４４の端部にその材料を一列に並べるように加える。この拡張の方式は、材料を引き裂くことなく非常に均一且つ予測可能な一連の拡張を進行させるのに役立ち、またこの一連の拡張は、（車両の衝突において数ミリ秒となる可能性がある）拡張に許された非常に短い時間内で行うことができる。中間壁部分１４３を壁部分１４２及び１４４よりも可撓性を有するようにすることによって、拡張の予測可能性及び均一性が向上する。また、中間壁部分１４３がキンクする及び／又は不均一に広がる傾向が低減する。

底部パネル１２３のクラッシュローブは全てが上部パネル１２２と似ていないわけではない。具体的には、底部パネル１２３は、１つ（又は複数）の位置合わせされたクラッシュローブ１３１を有し、クラッシュローブ１３１は（それぞれ）、位置合わせされたはめ合いクラッシュローブ１３０と共に空洞部１２９を形成する。上部クラッシュローブ１３１は、フランジ１３７から延在する外側壁部分１５２と、中間壁部分１５３と、中央にあり横断方向である平坦な壁部分１５５を支持する内側壁部分１５４とを含んでいる。壁部分１５２〜１５４は、互いに対して角度を有して延在するが、ベースフランジ１３７から実質的に垂直方向に離れるように延在する（壁部分１４２〜１４４についての上記説明を参照されたい）。丸く湾曲したリング状壁部分１５６が、外側壁部分１５２と中間壁部分１５３とを連結しており、丸く湾曲したリング状壁部分１５７が、中間壁部分１５３と内側壁部分１５４とを連結している。

外側壁部分１５２及び内側壁部分１５４は、中間壁部分１５３よりも剛性を有することが好ましい。上述のように、壁部分１５２及び１５４における剛性は、リブ（リブ１４８、図２Ａを参照のこと）によるものであってよく、又は壁厚を厚くすることによるものであってよく、又は必要に応じて壁部分に追加される補強材によるものであってよく、又はリング１５５／１５６の湾曲のアール（radius）を変えることによるものであってもよい。対照的に、中間壁部分１５３は、例えば壁部分１５３の壁厚をより薄くすることによって、より可撓性を有するようにされることが好ましい。パネル１２３は、射出成形されてよく、シートから熱成形されてもよく、シートから圧縮成形されてもよく、ブロー成形の一部として形成されてもよく、又は他の方法で製造されてもよい。壁部分１５２〜１５４は、外側のより小さく丸く湾曲したリング状壁部分１５５及び内側のより大きく丸く湾曲したリング状壁部分１５６によって接合されている。

クラッシュローブの種々の壁部分は、相互に嵌まり合ってコンパクトな構成をもたらし、このとき、エネルギー吸収構造体１２０は、その拡張されるクラッシュストロークよりもはるかに小さい最小の厚さ寸法を有する。これによって、エネルギー吸収体は、使用のために拡張されるまで、エネルギー吸収構造体の周りの領域を開けた状態（open）のままにすることが可能となる。例えば、このことは、車両の乗員コンパートメント内において特に有利なことであり、例えば、運転手の膝が操縦のための空間を必要とするニーボルスターの領域（図２４〜図２５及び図２７を参照のこと）内において、又は窓ガラスを下げることを可能にしなければならないドアのインナーパネル（図２７を参照のこと）内において有利なことである。また、このことは、乗員の衝突が差し迫るまでボンネットが低い位置を維持しなければならない状態において、ボンネット持上装置に対しても有利である（図２１〜図２２及び図２７を参照のこと）。

上部クラッシュローブ１３０の外側壁部分１４２及び中間壁部分１４３は、底部クラッシュローブ１３１の中間壁部分１５３及び内側壁部分１５４を受け入れるのに十分大きい凹面を形成する。上部クラッシュローブ１３０の内側壁部分１４４及び上部壁部分１４５は、インフレータ１２５の突出部分を受け入れるためのスペースを供給するような形状である。これによって、エネルギー吸収体１２０は、収納された「ホーム」ポジションにあるときによりコンパクトな（より小さい）形状を有することが可能となる。インフレータ１２５の金属製の筒状バレル１２８は、その側壁に側方に向いた穴を有し、推進剤／ガスがハウジング１２６から出て空洞部１２９に入るための出口となる。

クラッシュローブ１３０／１３１は、メカニカル圧力ヒューズ１４８Ａ（図２）（例えば弱化若しくは薄肉化した材料又は部分的に深くなったスリット又は空気圧弁）を、例えば外側壁部分１４２で、クラッシュローブの拡張中における拡張終了時又はその近くで破損するように構成して有することが好ましく、それによって、一旦膨張すると、人が拡張したエネルギー吸収体１２０に激突し／ぶつかりエネルギー吸収体１２０を圧潰させるとき、空洞部１２９内からのガスを制御されたかたちで逃がすことができる。圧潰の最中（すなわち拡張状態から圧潰状態へ向かう移動中）では、エネルギーは、材料が丸まって中間壁部分１４３及び１５３を「再形成」することによって、そしてまた、圧縮されるガスが空洞部１２９内でエネルギー吸収ピロー（pillow）のように作用することによっても、吸収される。

パネル１３０及び１３１は、組立準備完了状態で（例えば図３に示すような形状を有した状態で）形成（成形又は熱成形）されてよく、又は、拡張状態で（例えば図４又は図５に示すような形状を有した状態で）形成され、次いでエネルギー吸収体構成部品の組立前に図３の形状に圧縮されてもよいということが意図されている。

以下のエネルギー吸収構造体は、同一及び／又は同様の特徴に関しては同じ符号を用いて説明するが、それらの符号には「１００」を足している。例えば、第１のエネルギー吸収構造体は符号１２０として識別されていたが、以下のエネルギー吸収構造体は符号２２０として識別される。これは冗長な説明を減らすために行っている。

エネルギー吸収構造体２２０（図８〜図１２）は、形状及び機能／動作がエネルギー吸収構造体１２０と非常に類似しているが、熱成形を可能にするように変更されている。従って、当業者がそのことを理解するように詳細な説明をする必要はない。特に、エネルギー吸収構造体２２０は、エネルギー吸収中での拡張及びそれに続く圧潰を容易にするように、特定の形状をした壁部分、壁厚及び湾曲によるアールを有している。熱成形法は既知であり、当業者が理解するように説明をする必要はない。よって、以下で説明するものを除いては詳細な説明をする必要がない。

使用用途に応じて、本発明のパネルは熱成形法によって形成する必要があり、熱成形法では、ポリマー材料の平坦なシートが、熱成形プロセス中にシートの望ましくない局所的な薄肉化を制御するために、加熱されてからプレストレッチ（補助）ダイ（複数の場合もあり）を用いて３次元形状に成形される。なお、シートの望ましくない局所的な薄肉化は、例えば角部、アール部、及び長く伸びた壁部分で生じる可能性がある。このことは、シートにおいて、通常、最終的な形成プロセスだけで材料を延伸しない位置で、「材料を移動させる」すなわち材料をプレストレッチすることによって行われる。

また、熱成形法は、成形された部品を良好に離型するために抜き勾配を付加することを必要とする傾向がある。またさらに、熱成形法に最も適しているポリマー材料は、射出成形法に最も適しているポリマー材料とは僅かに異なった特性を有するというのが特徴である。また、シートの延伸／熱成形に最適である材料は、射出成形に最適である材料とは異なった丸まりの特性及び撓み特性を有するであろう。その結果、熱成形された構成部品にとって好ましい壁厚は、射出成形された構成部品とは僅かに異なるかもしれない。例えば図３及び図１０を比較のこと。特に、図示された熱成形パネル２２２及び２２３におけるクラッシュローブ２３０及び２３１は、クラッシュローブ１３０及び１３１よりも僅かに幅広になっており、そして、拡張及びその後の衝突のストローク特性に対するエネルギー吸収において同様のものを得るために、壁が僅かにより厚くなってる。しかしながら、クラッシュローブ２３０／２３１及びクラッシュローブ１３０／１３１は、同様の高さ及びエネルギー吸収特性を有している。

変形した別のエネルギー吸収構造体２０（「エネルギー吸収体」及び「サブアセンブリユニット」とも呼ぶ）が図１３〜図２０に示されている。エネルギー吸収構造体２０は、２つの異なる（互いに反対の）方向に拡張可能であり且つ一列に並べられて対向するクラッシュローブを有するという点で、図１〜図６Ｂ及び図７〜図１１に示されているエネルギー吸収構造体と類似している。エネルギー吸収構造体２０は、構造体１２０及び２２０と同様に、拡張すると、それらの拡張されたクラッシュストロークによって、またそれらの「設計可能な一連の圧潰の進行」のためによっても、レベルが一意的な保護をもたらす。この設計可能な一連の圧潰では、対向するクラッシュローブは、所望のエネルギー吸収率及びストローク距離（エネルギー吸収率及びストローク距離が異なる可能性もある）で圧潰し、この場合、ストローク距離は、収納状態／収縮状態のアセンブリの厚さ（depth）よりも大きい。しかしながら、エネルギー吸収構造体２０では、クラッシュローブ３６及び３７は、広くなった衝突領域を提供するようにオーバル状（obround）の形状を有している。特に、外観を最適化すると共に乗員に接触する表面積を最大にするために、クラッシュローブ３６及び３７における乗員と隣接する側には、意匠パネル（aesthetic panel）を取り付けることができる。クラッシュローブが、長楕円（oblong）、正方形、矩形、又は他の細長いか若しくは非円形の形状であってもよいということが意図されている。しかしながら、そのような場合、クラッシュローブが、キンクすることなく且つ他の不均一な伸張／圧潰する動きを示すことなく均一に拡張した後に圧縮することを確実にするように、壁部の剛性及び壁部の構造的なバランスを最適化することは、重要である。構造体２０は、その縁部フランジに沿って若しくは表面２８をあてて取り付けられてよく、又は締結具によって、例えば取付用金具２１Ｂを用いて位置２１Ａで取り付けられてよく、又は構造体１２０と同様の方法で取り付けられてもよい（すなわち各クラッシュローブの底部内に延びる別になった締結具［複数の場合もあり］によって取り付けられてもよい）。

図示の構造体２０（図１７）は、２つのパネル又はシート２１及び２２が周囲に沿って一緒に連結されることで構成されている。パネル２１及び２２は種々の手段によって形成することができ、例えば、パネル２１及び２２を真空熱成形、射出成形、圧縮成形、ブロー成形、ドロー成形、及び／又は他の方法で形成し組み立てることによって、形成することができるということが意図されている。図示のパネル２１及び２２は、形状及び壁厚にわたって最適に寸法制御するために、射出成形されている。シート２１は、周囲フランジ２３、チャネル形状のリング部分２４、及び第１のクラッシュローブの一部を形成する端壁部分２５を含んでいる。

フランジ２３及び２６は、当接しており、そして、クラッシュローブ同士の間に電動式のインフレータ３１（図１３）を保持するために、熱的若しくは化学的に溶着若しくは接着されるか又は別の方法で一緒に固定され、それによって、密封されたポケット３０を形成している。分かれている（split）送気トンネル／通路３２は、導流壁３３をもち且つ内部空洞部３４及び３５に隣接し（すなわちクラッシュローブ同士の間の空間であり）、内部空洞部３４及び３５は、トンネル３２によってポケット３０に接続されている。図示の構造体２０は、それらの間にインフレータ３１及びトンネル３２をもつ二対のクラッシュローブ３６、３７（二分岐［double-branched］ローブ配置とも呼ぶ）を有している。さらなるクラッシュローブを追加してもよく、且つ異なる配置及びパターンとされてもよいということが意図されている。周囲フランジ２６は、開口、穴あきボス、又は他の取付構造（明確には図示されていないが、図２６を参照のこと）を有し、これらは、構造体２０を所望の位置に保持するための支持構造体への取付を容易にする。特に、インフレータ３１が点火されると、クラッシュローブ３６及び３７は互いに反対方向へ拡張する。クラッシュローブの一方（例えばローブ３６）の外表面は、支持構造体（例えばビーム材又は支持体１２１Ａ［図２６］）に接触して保持されてよく、それによって、展開時に、周囲フランジ２６は移動し、そして他方のクラッシュローブ（例えばローブ３６）が同じ方向に「２倍遠くへ」（しかしながらかなり遠い距離を）移動するということが意図されている。換言すると、クラッシュローブは、互いに反対方向へ拡張するが、支持体１２１Ａからの「一方向への」拡張を生じさせるかたちで拡張する。代替として、周囲フランジ２６は、据え付けられ動かない取付用金具へ取り付けるための取付構造体（例えば開口を備えるタブ）を提供し、それ故クラッシュローブ３６及び３７の展開中に動かない状態のまま保持してもよいということが意図されている。この状況では、クラッシュローブ３６及び３７は、互いに反対方向へ、そして周囲フランジが提供する取付構造体から離れるように拡張する。例えば、このことは、ドアにおいて、周囲フランジ２６がドア内側のシート状鋼構造体に取り付けられる状態で、用いることができる。

特に、本発明の構成部品及びクラッシュローブのサイズ及び形状は変えることができ、例えばこれらの奥行き、高さ及び周囲の形状で変え、そしてまた、シート厚、アール及び他の寸法特性で変える。また、シートは、クラッシュローブを拡張状態にある状態として形成（成形）することができ、この場合、クラッシュローブは組立中に圧潰状態にされる。代替として、シートは、成形時にクラッシュローブを圧潰状態にある状態として形成されてよい。

例えば、シート２１及び２２は、使用用途の機能的な要件に応じて異なる厚さとすることができるということが意図されている。例えば、車両の乗員コンパートメントにおいて用いるための機能的なエネルギー吸収構造体の場合、１．０ｍｍ、２．０ｍｍ又は３．０ｍｍ厚のポリオレフィン（又は他のポリマー材料）の壁部を有することができ、これらの壁部は、低コストで熱成形することができると共にインフレータ３１が生み出す撓み及び応力に耐えることができる。シートは、熱接着、接着剤、溶着、リベット及び／又は他の手段によって一緒に接着されてよく、又は例えばブロー成形法によって単一のユニットの一部として形成されてよい。

エネルギー吸収構造体は、多様な異なる圧潰全体寸法及び拡張全体寸法を有して作製することができるということが意図されている。例えば、図示の構造体の圧潰全体寸法は、約１５ｍｍ〜５０ｍｍとすることができ、そして拡張全体寸法は約６０ｍｍ〜２００ｍｍとすることができる（すなわち約４：１の拡張比）ということが意図されている。構造体２０の圧潰状態（図１７）では、対向するクラッシュローブは、互いのスペースの中に相互にはまり合い、それにより約３０ｍｍ厚の全体寸法Ｄ１（図２０）というコンパクトなユニットを形成する。インフレータ３１が点火されると、圧縮ガスは、クラッシュローブ間の空洞部内に流れ込み、まず第１のクラッシュローブ３６を、約３０ｍｍ〜６０ｍｍの高さを加えるものである寸法Ｄ２（図２０）の拡張位置に拡張させ、そしてまた、第２のクラッシュローブ３７をも、約３５ｍｍ〜７０ｍｍの高さを加えるものである寸法Ｄ３の拡張位置に拡張させる。オフセットリング部分は、拡張及び圧潰中に最適なうねり変形形状を有するための特定の寸法のアール部を画定する断面を有する。図示のアール部は半径が約１ｍｍ〜１０ｍｍの間であり、約０．５ｍｍ〜５ｍｍの間の壁厚を有しており、それによって、収縮位置から拡張位置へ迅速に移動する際には、オフセットリング部分は伸ばして広げられるが破損せず、一方、拡張位置から収縮位置へ移動する間ではオフセットリング部分は、エネルギーを吸収するようにして、うねるように変形する。また、最適なアールとすることは、使用用途に対して壁部のキンク及び不均一なうねり変形形状を低減するのに役立つであろう。

エネルギー吸収構造体２０（並びに１２０及び２２０）は、所望の結果のためにそれらのエネルギー吸収ストロークの最大限のストロークにわたって最適なエネルギー吸収を行うように適合させることができるということが意図されている。例えば、エネルギー吸収構造体は、女性における統計的に５％の体重の女性に対して、そして、男性における統計的に９５％の体重の男性に対してもエネルギー吸収を行うように適合させることができる。具体的には、エネルギー吸収構造体自体は、体重が軽い人（例えば女性に関して５％の体重の範囲にある女性）の速度をおとさせるための形状及びエネルギー吸収特性を有する第１のクラッシュローブ（例えばクラッシュローブ１３０）と、体重が重い人（例えば男性に関して９５％の体重の範囲にある男性）の速度をおとさせるための形状及びエネルギー吸収特性を有する第２のクラッシュローブ（例えばクラッシュローブ１３１）とを設けること等によって、変形を受けることができるということが意図されている。代替として、このことは、２つの異なるインフレータを設けることによって行うことができ、１つが５％の体重の女性用であり、もう１つが９５％の男性用である。センサが車両のシートに埋め込まれて乗員の体重を感知することができ、そして制御装置が所望のインフレータを着火する（set off）ようにプログラミングされる。

クラッシュローブの拡張は、同時に又は順次段階的に行うことができる。それ故、クラッシュローブ３６は、エネルギーを吸収し、且つ５％の体重の女性（又は他の所定の荷重／抵抗／減速）に最適である圧潰時のストローク距離及びエネルギー吸収を備えて作製することができる。そして、クラッシュローブ３７は、エネルギーを吸収し、且つ９５％の体重の男性（又は他の所定の荷重／抵抗／減速）に最適であるストローク距離及びエネルギー吸収を備えて作製することができる。エネルギー吸収ストロークは、段階的な衝撃抵抗（例えば第１の段階でクラッシュローブ３６がまず５％の体重の女性のために圧潰し、第２の段階でクラッシュローブ３７が９５％の体重の男性のために圧潰する）を有するように作製されてよく、又は両方のクラッシュローブが一定の衝撃抵抗を伴って同時に圧潰するように作製されてよい。

また、次のことが考えられる。つまり、未拡張のエネルギー吸収体が第１のエネルギー吸収特性（すなわち衝撃を受けた時の第１の力／撓み曲線）を有すること、完全に拡張したエネルギー吸収体（すなわち両方のクラッシュローブ３６及び３７が拡張している）が第２のエネルギー吸収特性（すなわち衝撃を受けた時の第２の力／撓み曲線）を有すること、そして、エネルギー吸収体が、中間のエネルギー吸収特性（すなわち衝撃を受けた時の第３の力／撓み曲線）を提供するように第３の又は第４の部分的な拡張状態（すなわちクラッシュローブ３６及び３７の一方のみが拡張している）を有することである。例えば、エネルギー吸収体のこれらの異なる状態は、差し迫った衝撃／衝突の重度を感知するセンサを有する制御装置によって制御することができる。

インフレータは、加圧された膨張ガスを充填する予めパッケージ化された充填ユニットとすることができるということが意図されている。例えば、車両内のエアバッグ等を膨張させるマイクロガスジェネレータを含むインフレータが商業的に既知である。本発明者らは、膨張ガスを送気トンネル内へ、そしてクラッシュローブへ向けて方向付ける補助となるように、市販のインフレータを筒状のハウジング内に配置することができることを見出した。筒状ハウジングは、拡張させるのに必要なガス圧力に高めて制御するのを助けることができる。インフレータは、筒状ハウジング３１を圧着することによって筒状ハウジング内に保持されることができ、筒状ハウジングは、このハウジングの環状リセスをポケット３０内の鉤状の隆起部に係合させることによって、ポケット３０内に保持されることができる。インフレータは、点火式（pyrotechnic）インフレータ、圧縮ガスインフレータ、混成インフレータ又は他のインフレータを含むことができるということが意図されている。本願では、システムの機能的要件に応じて、特定の状況において、インフレータの代わりにＣＯ₂圧縮ガスカートリッジ等の他の膨張機構を用いることができるということが意図されている。

薄肉化した領域又は部分的に深くなったスリットのようなメカニカルヒューズ（本明細書では「弱連結部（weak link）」とも呼ぶ）を、クラッシュローブを形成するパネル／シートの一方に形成し、それによりクラッシュローブの拡張後に制御された圧縮ガスの出口を設けることができるということが意図されている。「弱連結部」は、力学的に脆弱であり、クラッシュローブが完全に膨張し且つ同時にクラッシュローブ内で圧力が上昇したとき破損するように位置付けられている。それ故、クラッシュローブが完全に膨張し且つ内部ガス圧力が上昇したとき、クラッシュローブが完全に拡張した後に弱連結部が破裂し、制御されたガス出口を生じさせる。その結果、クラッシュローブはそれらの完全に拡張した距離まで迅速に拡張するが、次いで、クラッシュローブは、圧壊衝撃を受ける間は、内部の高圧ガスが跳ね返すクッション材として作用することなく、圧潰し、そしてうねるように変形する材料を通じてエネルギー吸収をすることが可能となる。言い換えると、最初にクラッシュローブを膨張させた圧縮ガスは、破裂した弱連結部によって生成された穴を通って逃げることが可能となる。このことによって、（クラッシュローブを膨張させる）圧縮ガスが衝撃を受ける間に捕捉されて更に圧縮されるという望ましくない結果が回避され、なお、この望ましくない結果によって、車両乗員がクラッシュローブに衝突すると「打ち返す」力又は反発力が生じることになる。

車両の乗員コンパートメントにおいて、インストルメントパネル（ＩＰ）を支持するために、支持体４０（図２６）を設けることができる。ＩＰ支持体４０は、支持突張り材４１を備えた運転席側の領域を有している。エネルギー吸収構造体２０は、この支持体４０のビーム状構造体１２１Ａに取り付けられる。カバー４４が構造体２０を覆って取り付けられ、それにより、目に見える意匠前面（車両の室内装飾に調和するように塗装又は別の方法で着色されるのに非常に適した「第１の面」とも呼ぶ）が与えられる。本発明のアセンブリは、既知のアセンブリに勝って構成部品を減らす可能性があり、信頼性、予測可能性及び迅速な動作性が非常にある構成部品を提供する。

上述のように、クラッシュローブの巻き込まれている（wrap-back）部分のアールは非常に重要となり得、それは、衝撃を受ける間に拡張位置から圧縮／圧潰位置に向かって戻る移動中、アールは、壁部分の材料を均一に「うねるように変形させる」ということにおいて大きな役割を果たすことができるためである。この材料におけるうねるような変形は、最大のエネルギー吸収を一貫性があり予測可能に行うのに役立つ。特に、アール部を形成する材料は、クラッシュローブが拡張するとき、また衝撃を受ける間に圧潰／圧壊するときも、撓み、うねるように変形し、そして変化する。特に、これらのアールは、クラッシュローブ３６及び３７の細長い形状に沿った位置に応じて変わる。（平面図での）形状は、細長い形状、楕円形状、オーバル形状、又は所望のエネルギー吸収表面積を与えるのに最も適した他の形状とすることができるということが意図されている。（「オーバル形状」とは、直線状の辺によって接続された半円を有する幾何学上の形状を意味する。初期の試験によって、直線状の壁部分は、均一な拡張及び収縮を促進するために、曲がり又は非線形性を幾らか有するべきであることが示唆されている。）特に、適切な空気の流れを有するために、そしてまた、クラッシュローブ３６及び３７の側壁部が適切にうねるように変形し、且つせん断及び引き裂き及びキンクを起こすことがないようにするために、真っ直ぐで平坦な側部には、より大きなアールが必要であろう。図１３〜図２０は、オーバル形状を示しているが、真っ直ぐな側壁部は、長楕円形状又は他の細長い形状を形成するように湾曲させることができるということが意図されている。

本発明のエネルギー吸収構造体は、衝撃を受ける間にスペースを埋めるために、２つの反対方向に拡張することができるという点で新たな機能をもたらしており、この場合、例えば、車両が正常に機能している間は、スペースは通常は開けた状態に保たれなければならないが、車両の衝突時は、乗員の安全を優先するために、スペースは、損なわれる（compromise）か又はなくすことができる。また、この２方向に拡張することによって、エネルギー吸収構造体のクラッシュローブのそれぞれは、一列に並べられた２つのクラッシュローブが互いに反対方向に拡張することから、より短い距離（すなわち半分の距離）で拡張することが可能になる。試験によって、本発明のエネルギー吸収構造体は、車両の乗員コンパートメントにおいて見られるような低温及び高温で機能するように作製されることができることが、示されている。

例えば、限定を目的とするものではないが、本発明のエネルギー吸収構造体の概念は、乗用車（図２９）における様々な場所において、ニーボルスター６５、又は（ドアにある）骨盤用吸収体６６、又は（ドアのインナーにある）胸部用吸収体６７、又は（座席前部にある）座席沈み込み防止装置（seat anti-submarine device）６８、又は衝突時の歩行者の安全性を最大限に高めるためのボンネット持上装置６９、天井用吸収体７０、ピラー吸収体７１、後部座席吸収体７２、（フットペダル付近のデバイス６５の下にある）運転席足関節（foot-ankle）エネルギー吸収体として含み、そして後部の乗員の安全性のための他の位置７３で含んで、用いられることができる。例えば大量輸送車両、バス、列車、飛行機、船舶、ボート等の他の用途が存在するということが意図されている。また、梱包、道路、車両を停止させるための建設用車止柵（construction barrier）等の自動車向け及び乗員向けではない使用が、意図されている。

本発明の概念から逸脱することなく上述の構造に変形及び変更を行うことができることが理解されるべきであり、さらに、そのような概念は、添付の特許請求の範囲においてその文言によって別段にそうでないことが明記されない限り、特許請求の範囲によって包含されるように意図されることが理解されるべきである。

Claims (40)

1. エネルギー吸収構造体において、
   互いに接続された対向する壁部を有する第１のポリマーパネル部材及び第２のポリマーパネル部材であって、前記対向する壁部がそれぞれ、それらの間に少なくとも１つの空洞部を形成する少なくとも一対のクラッシュローブを形成しており、前記クラッシュローブそれぞれは、前記クラッシュローブが互いに向かって圧潰する圧潰位置と、前記クラッシュローブが実質的に互いに反対方向に拡張する拡張位置との間で移動可能である、第１のポリマーパネル部材及び第２のポリマーパネル部材と、
   前記空洞部に接続され且つ衝撃を受ける前に前記クラッシュローブを拡張させるように構成されたインフレータと
   を備えるエネルギー吸収構造体。
2. 前記第１のパネル部材及び前記第２のパネル部材は、別々に成形され、機械的な取付、接着剤接着、熱接着又は溶着のうちの１つによって取り付けられる請求項１に記載の構造体。
3. 前記第１のパネル部材及び前記第２のパネル部材は、ブロー成形又は射出成形のうちの一方によって同時に成形される請求項１に記載の構造体。
4. 前記インフレータは、前記少なくとも一対のクラッシュローブを前記収縮位置から前記拡張位置へ拡張させるためのガスを供給し、それによって前記少なくとも一対のクラッシュローブのそれぞれは、前記収縮位置にある場合により短いクラッシュストロークを提供し、前記拡張位置にある場合により長いクラッシュストロークを提供する請求項１に記載の構造体。
5. 前記少なくとも一対のクラッシュローブは順次拡張するように構成される請求項１に記載の構造体。
6. 前記少なくとも一対のクラッシュローブは同時に拡張するように構成される請求項１に記載の構造体。
7. 前記少なくとも一対のクラッシュローブは、衝撃を受けた時に同時に圧潰する請求項１に記載の構造体。
8. 前記少なくとも一対のクラッシュローブはそれぞれ、エネルギー吸収のレベルが異なる請求項１に記載の構造体。
9. 前記少なくとも一対のクラッシュローブは、伸長する際に広げられ、衝撃を受ける間、加えられたエネルギーを吸収するためにうねるように変形する構成されたオフセット部を、前記少なくとも一対のクラッシュローブの側壁部に有する請求項１に記載の構造体。
10. 前記パネル部材のうちの少なくとも一方は、衝撃を受ける間、前記空洞部からの流体の排出を制御するメカニカルヒューズを有する請求項１に記載の構造体。
11. 前記駆動装置は、ガスの容器又はガス発生物質を保持する容器のうちの一方を備える請求項１に記載の構造体。
12. 前記第１のパネル部材及び前記第２のパネル部材は、熱成形されたクラムシェル型部材である請求項１に記載の構造体。
13. 前記少なくとも一対のクラッシュローブは、一列に並べられた第１のクラッシュローブ及び第２のクラッシュローブを有し、前記第１のクラッシュローブ及び前記第２のクラッシュローブのうちの一方は他方よりも大きく、前記第１のクラッシュローブ及び前記第２のクラッシュローブのうちの少なくとも一方は、前記圧潰位置にあるときに他方のクラッシュローブの中に入れ子状に延在する材料を含む請求項１に記載の構造体。
14. 前記少なくとも一対のクラッシュローブは、前記パネル部材の右手側及び左手側に第１の対のクラッシュローブ及び第２の対のクラッシュローブを含む請求項１に記載の構造体。
15. 前記少なくとも一対のクラッシュローブは、前記第１のパネル部材及び前記第２のパネル部材のそれぞれに第１のクラッシュローブ及び第２のクラッシュローブを含み、また、前記第１のクラッシュローブ及び前記第２のクラッシュローブの間に形成される送気トンネルを含む請求項１に記載の構造体。
16. 前記インフレータは前記パネル部材同士の間に位置決めされる請求項１に記載の構造体。
17. 前記少なくとも一対のクラッシュローブは、前記圧潰位置にあるときの第１の寸法と、前記拡張位置にあるときであり且つ前記第１の寸法の少なくとも２倍の第２の寸法とを画定する第１のクラッシュローブ及び第２のクラッシュローブを含む請求項１に記載の構造体。
18. 前記第２の寸法は、前記拡張位置にあるときの前記第１の寸法の少なくとも４倍である請求項１７に記載の構造体。
19. 前記インフレータはマイクロガスジェネレータを含む請求項１に記載の構造体。
20. 前記インフレータはマイクロガスジェネレータを含み、前記マイクロガスジェネレータは拡散器を含む請求項１に記載の構造体。
21. エネルギー吸収構造体において、
    互いに取り付けられた対向する壁部を有する第１のパネル部材及び第２のパネル部材であって、互いに反対方向に伸張すると共にそれらの間に密封された空洞部を形成する、少なくとも一組の一列に並べられたクラッシュローブを、前記対向する壁部が形成しており、前記クラッシュローブはそれぞれ、前記クラッシュローブが互いに向かって圧潰する圧潰位置と、前記クラッシュローブが互いに反対方向に拡張する拡張位置との間で移動可能であり、前記クラッシュローブのうちの少なくとも１つが、前記クラッシュローブが拡張すると広げられ且つその後に前記クラッシュローブが前記拡張位置から前記収縮位置に向かって圧縮されるとうねるように変形して圧潰するようになっているオフセットリング部分をもつ側壁部を有し、それによって、前記クラッシュローブが前記拡張位置にあり該構造体が衝撃を受けた場合、前記側壁部の前記オフセットリング部分がうねるように変形することによってと、また前記密封された空洞部内の圧縮を受ける流体によってとの両方でエネルギーが吸収される、エネルギー吸収構造体。
22. 前記クラッシュローブの前記空洞部に接続されると共に前記クラッシュローブを拡張するように構成されたインフレータを有する請求項２１に記載の構造体。
23. 前記パネル部材のうちの一方に、前記空洞部内の加圧ガスが逃げる出口を与えるように構成されたメカニカルヒューズを含む請求項２１に記載の構造体。
24. 前記対向する壁部は、前記構造体を支持体に固定する少なくとも１つの取付フランジを有する請求項２１に記載の構造体。
25. エネルギー吸収構造体において、
    互いに密封されたクラッシュローブをもつ対向した壁部を有し、それにより少なくとも１つの共通の空洞部及び中央領域へ延在する通路を形成する２方向に拡張可能なエネルギー吸収体であって、前記対向した壁部がそれぞれ、前記クラッシュローブのうちの少なくとも１つを有し、前記クラッシュローブが、外方への拡張位置から圧潰した収縮位置に向かって移動するように構成されている、２方向に拡張可能なエネルギー吸収体と、
    前記中央領域にあり、前記クラッシュローブを前記収縮位置から前記拡張位置へ拡張するためのインフレータと
    を備えるエネルギー吸収構造体。
26. 前記インフレータは迅速に作用するガス生成材料を含む請求項２５に記載の構造体。
27. 前記パネル部材それぞれの前記クラッシュローブは、前記クラッシュローブのうちの別の１つと一列に並べて配置される請求項２５に記載の構造体。
28. 前記一列に並べられているクラッシュローブは、少なくとも部分的に互いの中に相互にはまり合う請求項２７に記載の構造体。
29. 前記アセンブリを覆う第１の意匠表面を有した、前記クラッシュローブのうちの１つに取り付けられるカバーを備える請求項２５に記載の構造体。
30. 前記支持部材は、インストルメントパネルの下に取り付けられるようになっており且つ前記構造体を車両衝突の間、乗員の膝に接触するように位置決めする取付用金具を有する請求項２９に記載の構造体。
31. 前記クラッシュローブはそれぞれ、約１ｍｍ〜１０ｍｍの間の半径である第１のアール部及び約０．５ｍｍ〜５ｍｍの間である壁厚をもつ少なくとも１つのオフセットリング部分を形成する側壁部を有する断面を含み、それによって、前記収縮位置から前記拡張位置へ迅速に移動するときに前記オフセットリング部分は広げられるが破損せず、前記拡張位置から前記収縮位置へ移動する間では前記オフセットリング部分はエネルギーを吸収するようにしてうねるように変形する請求項２９に記載の構造体。
32. 前記リング部分は非円形で細長い請求項３１に記載の構造体。
33. エネルギー吸収構造体において、
    互いが隣接する圧潰位置と互いから離れる伸張位置との間で移動するように構成される少なくとも一対の一列に並べられたクラッシュローブを形成する隣接するパネルを有するエネルギー吸収体であって、前記クラッシュローブがそれぞれ、関連する前記パネルから延在する外側壁部分と、前記外側壁部分から延在する中間壁部分と、前記中間壁部分から延在する内側壁部分とを有し、前記中間壁部分が、前記内側壁部分及び前記外側壁部分よりも可撓性があり、それによって、前記圧潰位置から前記伸張位置へ伸張する際、前記中間壁部分の両端部が広げられて前記内側壁部分及び前記外側壁部分と揃うように並び、前記伸張位置から前記圧潰位置ヘ向かう圧潰の際、前記中間壁部分の前記両端部が前記中間壁部分に向かって進み、前記中間壁部分と再び揃うように並ぶ、エネルギー吸収体と、
    前記エネルギー吸収体に接続されて、前記クラッシュローブを前記圧潰位置から前記伸張位置へ伸張させるインフレータと、
    を備えるエネルギー吸収構造体。
34. 少なくとも１つのクラッシュローブを内部にそれぞれ有する２つのパネルを形成するステップと、
    前記２つのパネルを取り付けるステップであって、前記少なくとも１つのクラッシュローブが密封された空洞部を形成するように一列に並べられ且つ互いに対向する方向に面するが、圧潰位置にある状態とするステップと、
    前記クラッシュローブを伸張位置に伸張させるようにインフレータを前記空洞部に接続するステップと
    を含む方法。
35. 前記クラッシュローブを前記伸張位置から前記圧潰位置に向けて圧壊する衝撃を受ける前に、前記インフレータを動作させて前記クラッシュローブを前記伸張位置に移動させる請求項３４に記載の方法。
36. 前記クラッシュローブを前記圧潰位置から前記伸張位置へ同時に伸張させるステップを含む請求項３４に記載の方法。
37. 対向する壁部を有する第１のポリマーパネル部材及び第２のポリマーパネル部材を設けるステップであって、前記対向する壁がそれぞれ少なくとも一対のクラッシュローブを形成しているステップと、
    前記パネル部材を取り付けるステップであって、前記クラッシュローブがそれらの間に少なくとも１つの空洞部を形成するように一列に並べられた状態とし、前記クラッシュローブそれぞれが、前記クラッシュローブが互いに向かって圧潰する圧潰位置と、前記クラッシュローブが互いに実質的に反対方向に拡張する拡張位置との間で移動可能である状態とするステップと、
    エネルギー吸収デバイスを供給するために、インフレータを前記空洞部に取り付けると共に衝撃を受ける直前に前記クラッシュローブを拡張させるステップと
    を含む方法。
38. 対向する壁部を有する第１のポリマーパネル部材及び第２のポリマーパネル部材を設けるステップであって、前記対向する壁がそれぞれ少なくとも一対のクラッシュローブを形成しているステップと、
    前記パネル部材を、それらの間に少なくとも１つの空洞部を形成するように一列に並べられた前記クラッシュローブと共に取り付けるステップであって、前記少なくとも一対における他方のクラッシュローブが画定する空洞部内に部分的に延びる側壁部を有するように各クラッシュローブを位置決めすることを含むステップと、
    エネルギーを吸収するために１秒未満で且つ衝撃を受ける前に前記クラッシュローブを拡張するように構成されたインフレータを前記空洞部に接続するステップと
    を含む方法。
39. 互いに取り付けられた対向する壁部を有する第１のパネル部材及び第２のパネル部材を設けるステップであって、前記対向する壁が、互いに反対方向に延在すると共にそれらの間に密封された空洞部を形成する少なくとも一組の一列に並べられたクラッシュローブを形成しており、前記クラッシュローブがそれぞれ、前記クラッシュローブが互いに向かって圧潰する圧潰位置と、前記クラッシュローブが互いに反対方向に拡張する拡張位置との間で移動可能であり、前記クラッシュローブのうちの少なくとも１つが、オフセットリング部分を有する側壁部を含むステップと、
    前記クラッシュローブを前記圧潰位置から前記拡張位置に向かって拡張するステップであって、前記クラッシュローブが拡張するときに前記オフセットリング部分を広げ且つ後に前記クラッシュローブが前記拡張位置から前記収縮位置に向かって圧縮されるときに前記オフセットリング部分を再びうねるように変形させることを含み、それによって、前記クラッシュローブが前記拡張位置にあり前記構造体が衝撃を受けると、前記側壁部の前記オフセットリング部分がうねるように変形することによってと、そしてまた前記密封された空洞部内の圧縮を受ける流体によってとの両方でエネルギーが吸収されるステップと
    を含む方法。
40. 互いが隣接する圧潰位置と互いから離れる伸張位置との間で移動するように構成された少なくとも一対の一列に並べられたクラッシュローブを形成する隣接したパネルを有するエネルギー吸収体を設けるステップであって、前記クラッシュローブがそれぞれ、関連する前記パネルから延在する外側壁部分と、前記外側壁部分から延在する中間壁部分と、前記中間壁部分から延在する内側壁部分とを有し、前記中間壁部分が前記内側壁部分及び前記外側壁部分よりも可撓性があるステップと、
    前記中間壁部分の両端部が広げられて前記内側壁部分及び前記外側壁部分と揃って並ぶように、前記クラッシュローブを前記圧潰位置から前記伸張位置へ拡張するステップと、
    前記中間壁部分の両端部が前記中間壁部分に向かって進み、前記中間壁部分と再び揃って並ぶように、前記クラッシュローブを前記伸張位置から前記圧潰位置に向かって圧潰するステップと
    を含む方法。

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