JPH11334648A - 自動車の衝撃吸収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】自動車の衝撃吸収装置を設置するときには、吸
収装置自体に要するスペ−スをできるだけ少なくして、
車室空間を大きくすることが重要である。 【解決手段】そこで、前方または後方に張り出した形状
の衝撃力変向部材２を弾性材料で構成し、この部材の両
端を車体の前後方向に配置された骨格部材１の先端部に
結合し、衝撃力変向部材２の近傍における骨格部材１に
エネルギ−吸収手段６を架設したもので、衝撃力変向部
材２の力で骨格部材１が拡開すると、エネルギ−吸収手
段６が作動するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車の衝撃吸
収装置に関するもので、前後方向に作用する衝撃力の方
向を変換して効果的な衝撃吸収を行う分野に属してい
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車の衝突や追突に対する衝撃吸収の
手段としては、従来、自動車の前後方向に延びている部
材に塑性変形を行わせて衝撃を吸収している。このよう
な方式の代表的なものとして実開平５−５４１６０号公
報がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な方式であると、自動車の前後方向に衝撃吸収に必要な
スペ−スを確保する必要がある。したがって、十分な衝
撃吸収をさせるためには、車室の空間が狭くなることと
なり、自動車の居住性を損なうという問題が生じてく
る。さらに、車体の前方に十分なスペ−スがないような
キャブオ−バ型の車体においては前述の問題がより一層
厳しくなり、著しい衝突の場合には車室空間にまで影響
することがある。

【０００４】

【課題を解決するための手段とその作用】本発明は、以
上に述べた問題点を解決するために提供されたもので、
請求項１の発明は、前方または後方に張り出した形状の
衝撃力変向部材を弾性材料で形成し、この部材の両端を
車体の前後方向に配置された骨格部材の先端部に結合
し、骨格部材の変位でエネルギ−吸収手段を作動させる
ことを特徴とするもので、衝突時の衝撃力は衝撃力変向
部材を介して骨格部材に作用し、それによって生じた骨
格部材の変位によってエネルギ−吸収手段を作動させる
ものである。請求項２の発明は、請求項１において、骨
格部材は左右または上下に対を成すものとされ、衝撃力
変向部材が押し込まれると骨格部材はその間隔が拡大さ
れるように構成し、骨格部材には衝撃力変向部材の近く
にエネルギ−吸収手段が架設されていることを特徴とす
るもので、衝撃力変向部材が対を成す骨格部材を拡開
し、この変位によってエネルギ−吸収手段を作動させる
ものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】図示の発明の実施形態にしたがっ
て本発明を詳しく説明する。この発明は、自動車の前部
および後部のいずれであっても、同じように実施するこ
とができるのであるが、図示の場合は全て前部の実施形
態として例示してある。まず、図１から図３について説
明すると、符号１、１は一対の骨格部材であり、自動車
の前後方向に平行に配置されている。これの具体的な部
材名としては、図示のような梯子型フレ−ムやモノック
ボデ−におけるサイドメンバ等が該当している。衝撃力
変向部材２は前方（後部であれば後方）に張り出した形
状であり、その両端は骨格部材１、１の先端部に結合し
てある。衝撃力変向部材２は、ばね鋼のような弾性材料
で作られており、細長い板を図示のように円弧状に湾曲
させてある。

【０００６】骨格部材１、１の先端部に衝撃力変向部材
２を結合する構造としては種々なものが考えられるが、
ここでは衝撃力変向部材２の端部に円筒部３を形成し、
これを骨格部材１の中空内部に挿入し、軸４を円筒部３
に貫通させて軸４を骨格部材１に固定、例えば溶接した
ものである。

【０００７】図１の骨格部材１、１は、梯子型フレ−ム
であり、クロスメンバ５によって結合され、ここから前
側はフレ−ムの間隔が徐々に大きくなっている。エネル
ギ−吸収手段６は、自動車の幅方向でしかも衝撃力変向
部材２の近くに配置されており、両フレ−ム１、１間に
掛け渡したいわゆる「架設」された状態になっている。
エネルギ−吸収手段６は、ロッド７の両端が継ぎ手８、
８を介してフレ−ム１、１にしっかりと結合され、その
中間部に吸収部材９が設置してある。吸収部材９の形式
はいろいろなものが考えられるが、衝撃力を塑性変形の
仕事に置換するものが一般的である。図３のものは、細
長い鉄板１０をジグザグ状に折り畳むようにしたもの
で、鉄板１０の両側にはロッド７、７がそれぞれ溶接し
てある。なお、継ぎ手８、８は簡略的に図示してある
が、実際にはこの箇所が外れたりしたはならないので、
継ぎ手８、８を大きなコの字型部材で構成し、その内側
にフレ−ム１、１を挿入して軸を貫通させるようにする
のが適している。

【０００８】フレ−ム１、１の前端にはブラケット１
１、１１が固定され、それに取り付けた結合部材１２、
１２を介してバンパ−１３が組付けられている。符号１
４は車体の外板、１５は前輪である。

【０００９】以上の実施形態の作動を説明する。衝突事
故が発生したら、バンパ−１３が変形しそれと同時に衝
撃力変向部材２が湾曲状態から真っ直ぐになろうとする
ので、フレ−ム１、１の前部は拡開され、それにともな
って吸収部材９はロッド７、７で左右に引っ張られる。
したがって、鉄板１０は折り畳まれた状態から鋸歯状あ
るいはほぼ真っ直ぐに引き伸ばされる。上記の衝撃力変
向部材２の変形は、弾性変形であることが重要である。
弾性変形でなければ、衝撃力変向部材２自体が塑性変形
を来たし、したがって、エネルギ−吸収手段６を引き伸
ばす力が発生しないことになるからである。図示はして
いないが、衝撃力変向部材２に主として弾性変形をさせ
るが、一部、当部材２に塑性変形を分担させるという方
式も本発明の一実施形態として掲げることができる。

【００１０】吸収部材９の変形例を図４および図５にし
たがって説明する。このものは、ピンをせまい溝の中に
押し通す形式のもので、ロッド７、７がパイプ材で作ら
れてテレスコピックな状態ではまり合っている。内側の
ロッド７に固定したピン１６、１６が外側のロッド７に
明けた長手方向の溝孔１７内に進入させてあり、溝孔１
７にはピン１６の直径よりも狭い部分１８が設けてあ
り、衝撃力は狭い部分１８を拡大させる仕事に変換され
る。

【００１１】さらに、他の吸収部材９の変形例を図６お
よび図７にしたがって説明する。このものは、真っ直ぐ
な円筒を蛇腹状に押しつぶす形式のもので、一方のロッ
ド７に円筒型の鋼板製のケ−ス１９を溶接し、他方のロ
ッド７をケ−ス１９内に進入させてその先端に円盤２０
を溶接する。円盤２０とケ−ス１９の端板２１との間に
円筒２２が配置され、円筒２２内には図示のようにロッ
ド７が貫通している。円筒２２はアルミニウムや銅で製
作されている。

【００１２】衝撃力がエネルギ−吸収手段に作用する
と、真っ直ぐな円筒２２は円盤２０と端板２１との間で
長手方向に押しつぶされ、図７のように円筒２２は蛇腹
状に変形させられてエネルギ−吸収がなされる。なお、
吸収部材９には、流体の流路抵抗でエネルギ−を吸収す
る原理のものを採用することもできる。最も一般的なも
のは、オイルを充填したシリンダ内を移動するピストン
に制御オリフィスを明けたものである。

【００１３】図８は、衝撃力変向部材の変形例であり、
帯状の基板２３を普通の構造用鋼板またはＦＲＰ（繊維
強化樹脂）で成形し、これにばね鋼製の骨材２４を溶接
あるいは接着したものである。

【００１４】図９は、衝撃力変向部材２を骨格部材１に
係合させる構造例であり、フレ−ム１の内側に形成した
窪み２５に衝撃力変向部材２の端部をはめ込んだもの
で、衝撃力変向部材２の弾力で当部材２の弾力的な保持
がなされている。

【００１５】図１０は、衝撃力変向部材２が左右のロッ
ドメンバ２６、２７に分割されたもので、両ロッドメン
バは中央の結合ピン２８と左右の結合ピン２９、３０で
フレ−ム１、１に組付けられている。各ピン結合部は軸
運動が許容されており、衝突時に結合ピン２８の部分が
押し込まれると、図１の場合と同様にして衝撃力が吸収
される。

【００１６】先に説明した実施形態では、衝撃力変向部
材は自動車の幅方向に配置されているものであるが、図
１１および図１２はそれが上下方向に配置された実施形
態である。この場合の車体形式はモノコックボデ−であ
り、車体の外形は符号１４で示した二点鎖線で表してあ
る。左右のフロントピラ−３１、３１の間にクロスメン
バ３２、３２が上下に配置された状態で溶接され、クロ
スメンバに溶接した骨格部材３３、３３が前方に伸ばさ
れている。骨格部材３３、３３の先端部に前述のものと
同様な衝撃力変向部材２が架設され、さらに、同様なエ
ネルギ−吸収手段６が衝撃力変向部材２の近くに架設さ
れている。この実施形態の作動は、図１のものから容易
に理解することができるので、ここでは詳細な説明を省
略した。

【００１７】上述の実施形態は、１次衝突の衝撃エネル
ギ−を吸収することに主眼をおいて構成されているが、
図１３の実施形態は、衝突によってエンジン３７が移動
させられ、これによって車体の骨格構造が変形させられ
る、いわゆる２次衝突に本発明を適用した場合である。
すなわち、左右のフロントピラ−３１、３１の間に衝撃
力変向部材２とエネルギ−吸収手段６とを架設したもの
である。部材２と手段６の両端はたとえば溶接でフロン
トピラ−３１、３１に強固に結合してある。なお、この
構造においては、フロントピラ−３１、３１を後方へ移
動させようとする力が発生するので、ドア−３８の内部
に補強材３９が取り付けてある。衝突時、エンジン３７
が後方に移動すると、衝撃力変向部材２に突き当たり、
これによってフロントピラ−３１、３１の間隔が拡大さ
れエネルギ−吸収手段６を作動させる。

【００１８】図１４の実施形態は、衝撃力変向部材２と
エネルギ−吸収手段６とを一つのユニットにしたもので
ある。そのためにブラケット３４に軸３５、３６を用い
て衝撃力変向部材２とエネルギ−吸収手段６をユニット
化し、このブラケット３４を骨格部材１、１あるいは３
３、３３の先端部に取り付けるのである。

【００１９】特許請求の範囲には記載していないが、上
述の実施形態から得られる構成、作用効果を列記すると
次のとおりである。衝撃力変向部材２とエネルギ−吸収
手段６とを自動車の左右方向あるいは上下方向に接近さ
せて配置しているから、部材２と手段６とをコンパクト
にまとめることが可能となり、車体配置の上で有利であ
る。衝撃力変向部材２とエネルギ−吸収手段６とを図１
３のようにユニット化することにより、衝撃吸収装置の
設置・取り付けが組み立て時に非常に簡単になる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、前方または後方に張り
出した形状の衝撃力変向部材を弾性材料で構成し、この
部材の両端を車体の前後方向に配置された骨格部材の先
端部に結合したから、衝突時や追突時に衝撃力変向部材
の両端に生じる変位で骨格部材を移動させ、これによっ
てエネルギ−吸収手段を作動させることができる。さら
に、骨格部材は左右または上下に対を成しているので、
衝撃力変向部材の変形で生じる力は骨格部材を拡開させ
ることとなり、これによって、骨格部材間に架設された
エネルギ−吸収手段が作動させられるのである。衝撃力
変向部材とエネルギ−吸収手段とは、平常時には通常の
クロスメンバとして存在しているので、衝撃吸収装置と
クロスメンバとを共用化することができて、構造簡素化
にとって有効である。以上のようにして、自動車の幅方
向あるいは上下方向の次元で、衝撃吸収に必要な構造物
の配置ができるので、前述のような車体構成上のスペ−
ス問題を解決し、同時により安全性の高い車体を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す平面図である。

【図２】衝撃力変向部材を骨格部材に結合する箇所の部
分的な正面図である。

【図３】吸収部材の平面図である。

【図４】他の吸収部材の平面図である。

【図５】溝孔の部分を示す側面図である。

【図６】他の吸収部材の横断平面図である。

【図７】図６のものの吸収変形を示す部分的な縦断側面
図である。

【図８】衝撃力変向部材の変形例を示す部分的な立体図
である。

【図９】衝撃力変向部材と骨格部材との係合状態を示す
部分的な平面図である。

【図１０】他の実施形態を示す平面図である。

【図１１】他の実施形態を示す部分的な立体図である。

【図１２】図１１のものを横から見た簡略的な側面図で
ある。

【図１３】本発明を２次衝突の対応する際の実施形態を
示す部分的な立体図である。

【図１４】他の実施形態を示す部分的な平面図である。

【符号の説明】

２ 衝撃力変向部材 １ 骨格部材 ６ エネルギ−吸収手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前方または後方に張り出した形状の衝撃
   力変向部材を弾性材料で形成し、この部材の両端を車体
   の前後方向に配置された骨格部材の先端部に結合し、骨
   格部材の変位でエネルギ−吸収手段を作動させることを
   特徴とする自動車の衝撃吸収装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、骨格部材は左右また
   は上下に対を成すものとされ、衝撃力変向部材が押し込
   まれると骨格部材はその間隔が拡大されるように構成
   し、骨格部材には衝撃力変向部材の近くにエネルギ−吸
   収手段が架設されていることを特徴とする自動車の衝撃
   吸収装置。