JP7648480B2 - Vehicle shock absorbing device - Google Patents
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Description
本開示は車両の衝撃吸収装置に係り、特に、車両の衝突時に衝突エネルギを吸収するための装置に関する。 This disclosure relates to a vehicle impact absorbing device, and in particular to a device for absorbing impact energy during a vehicle collision.
この種の装置として、特許文献1には、車両前後方向に収縮可能となるよう複数の筒状体を入れ子状に配置し固定したものが開示されている。
As an example of this type of device,
しかし、この特許文献1の装置は、斜め方向の入力を受けたときに筒状体のスライド部にかじりが生じ、所望の性能を発揮し難いという欠点がある。
However, the device in
そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、斜め方向からの入力に対して所望の性能を発揮できる車両の衝撃吸収装置を提供することにある。 Therefore, this disclosure was devised in consideration of the above circumstances, and its purpose is to provide a vehicle impact absorbing device that can provide the desired performance against inputs from oblique directions.
本開示の一の態様によれば、
車体の前端または後端に設けられ車両前後方向に収縮することにより衝突エネルギを吸収する緩衝機構と、
前記緩衝機構の前方または後方に離間して配置されたバンパと、
前記緩衝機構から前記バンパまで車両前後方向に延びるプッシュロッドと、
前記緩衝機構と前記バンパの間に配置され、前記バンパに入力された斜め方向の力を前後方向の力に変換して前記緩衝機構に伝達する回転リンク機構と、
を備えたことを特徴とする車両の衝撃吸収装置が提供される。
According to one aspect of the present disclosure,
a shock absorbing mechanism that is provided at a front end or a rear end of a vehicle body and absorbs collision energy by contracting in a front-rear direction of the vehicle;
A bumper disposed in front of or behind the shock absorbing mechanism and spaced apart from the shock absorbing mechanism;
a push rod extending in a vehicle front-rear direction from the shock absorbing mechanism to the bumper;
a rotation link mechanism that is disposed between the shock absorber and the bumper, and that converts an oblique force input to the bumper into a front-rear force and transmits the force to the shock absorber;
There is provided an impact absorbing device for a vehicle comprising:
好ましくは、前記回転リンク機構は、
前記車体に回転可能に支持された回転体と、
前記回転体に固定され、前記緩衝機構に接続された出力アームと、
前記回転体に固定された入力アームと、
車両前後方向に対して斜めに延び、前記バンパに入力された斜め方向の力を前記入力アームに伝達する傾斜プッシュロッドと、
を備える。
Preferably, the rotary link mechanism comprises:
A rotating body rotatably supported on the vehicle body;
an output arm fixed to the rotor and connected to the buffer mechanism;
An input arm fixed to the rotating body;
an inclined push rod extending obliquely with respect to a vehicle front-rear direction and transmitting an oblique force input to the bumper to the input arm;
Equipped with.
好ましくは、前記傾斜プッシュロッドは、右斜め前または右斜め後からの入力に対応した右側傾斜プッシュロッドと、左斜め前または左斜め後からの入力に対応した左側傾斜プッシュロッドとを含み、
前記入力アームは、前記右側傾斜プッシュロッドに対応した右側入力アームと、前記左側傾斜プッシュロッドに対応した左側入力アームとを含む。
Preferably, the inclined push rod includes a right inclined push rod corresponding to an input from the right oblique front or right oblique rear, and a left inclined push rod corresponding to an input from the left oblique front or left oblique rear,
The input arms include a right input arm corresponding to the right tilt push rod and a left input arm corresponding to the left tilt push rod.
好ましくは、前記傾斜プッシュロッドの一端は前記バンパに回動可能に接続され、他端は前記入力アームの先端に離脱可能に係合される。 Preferably, one end of the tilted push rod is rotatably connected to the bumper, and the other end is releasably engaged with the tip of the input arm.
好ましくは、前記傾斜プッシュロッドの他端と前記入力アームの先端との一方が、他方の有底穴に引き抜き可能に挿入される。 Preferably, one of the other end of the inclined push rod and the tip of the input arm is removably inserted into the other bottomed hole.
好ましくは、前記緩衝機構は、車両前後方向に収縮可能となるよう入れ子状に配置された複数の筒状体を備え、
隣接する二つの前記筒状体は互いに固定され、最後端または最前端の前記筒状体と前記車体とは互いに固定されている。
Preferably, the buffer mechanism includes a plurality of cylindrical bodies arranged in a nested manner so as to be contractible in a vehicle longitudinal direction,
Two adjacent cylindrical bodies are fixed to each other, and the rearmost or frontmost cylindrical body and the vehicle body are fixed to each other.
好ましくは、前記筒状体と他の前記筒状体または前記車体とを固定する固定箇所が車両前後方向に複数設けられ、
複数の前記固定箇所で固定強度が異なる。
Preferably, a plurality of fixing points for fixing the cylindrical body to another cylindrical body or the vehicle body are provided in a front-rear direction of the vehicle,
The fixing strengths are different at the plurality of fixing points.
好ましくは、前記筒状体は、隙間を空けた状態で他の前記筒状体または前記車体に固定される。 Preferably, the cylindrical body is fixed to another cylindrical body or to the vehicle body with a gap therebetween.
好ましくは、前記筒状体は、その固定箇所より後方または前方の部分が先窄まりの形状とされる。 Preferably, the cylindrical body has a tapered shape at the rear or front of the fixed point.
好ましくは、前記筒状体は、スペーサを挟んで他の前記筒状体または前記車体に固定される。 Preferably, the cylindrical body is fixed to another cylindrical body or to the vehicle body via a spacer.
本開示によれば、斜め方向からの入力に対して所望の性能を発揮できる。 This disclosure makes it possible to achieve the desired performance when input is received from an oblique direction.
以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意されたい。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the accompanying drawings. Please note that the present disclosure is not limited to the following embodiments.
図1は本実施形態の構成を示す概略平面図である。衝撃吸収装置1は、車両の前端部に配置され、車両の前方からの衝撃を吸収するように構成されている。本実施形態の車両はトラックであるが、車両の種類は任意であり、例えば乗用車等であってもよい。車両は、車体をなすラダーフレーム2を有する。ラダーフレーム2は、左右のサイドメンバ3と、これらサイドメンバを連結する複数(一つのみ図示)のクロスメンバ4とを有する。
Figure 1 is a schematic plan view showing the configuration of this embodiment. The
衝撃吸収装置1は、サイドメンバ3の前端に設けられ車両前後方向に収縮することにより衝突エネルギを吸収する緩衝機構5と、緩衝機構5の前方に離間して配置されたバンパ6と、緩衝機構5からバンパ6まで車両前後方向に延びるプッシュロッド7と、緩衝機構5とバンパ6の間に配置され、バンパ6に入力された斜め方向の力を前後方向の力に変換して緩衝機構5に伝達する回転リンク機構8とを備える。
The
衝撃吸収装置1は、左右のサイドメンバ3に対しそれぞれ設けられている。バンパ6は左右のサイドメンバ3に対し共通であり、車両の全幅に亘って延びている。これに対しバンパ6以外の要素、すなわち緩衝機構5、プッシュロッド7および回転リンク機構8は、左右のサイドメンバ3に対し個別に設けられている。これら要素の構成は左右で同じであるので、以下、右側のものについて主に説明する。
The
図2は、衝撃吸収装置1を示す概略斜視図であり、図3は、衝撃吸収装置1を示す平面図である。なお図2はあくまで概略を示し、図3がより正確な図である。
Figure 2 is a schematic perspective view of the
本実施形態のサイドメンバ3は、前面視で四角形の閉断面形状を有するが、開断面形状を有してもよい。このサイドメンバ3に緩衝機構5の基端部(後端部)が固定されている。
In this embodiment, the
図4にも示すように、緩衝機構5は、サイドメンバ3と同軸に前後方向に延びる。緩衝機構5は、車両前後方向に収縮可能となるよう入れ子状に配置された複数の筒状体9を備える。隣接する二つの筒状体9は互いに固定され、最後端の筒状体9とサイドメンバ3も互いに固定されている。
As shown in FIG. 4, the
本実施形態の場合、緩衝機構5は、前から順番に配置された3つの筒状体9、すなわち最前端の第1筒状体9Aと、中間の第2筒状体9Bと、最後端の第3筒状体9Cとを備える。これら3つの筒状体9は、それぞれ前後端が開放され、前面視でサイドメンバ3と相似した四角形でかつ前後方向に一定の断面形状を有し、前側のものほど外形が小さくされる。そしてこれら3つの筒状体9の基端部(後端部)は、後側に隣接するサイドメンバ3または筒状体9の先端部(前端部)にスライド可能に挿入され、ボルト10とナット11で固定される。ボルト10は、筒状体9およびサイドメンバ3に設けられた挿通穴13に外側から挿通される。ナット11は筒状体9の内側でボルト10に締め付けられる。
In this embodiment, the
仮に車両衝突時にボルト10が破断もしくはせん断破壊され、固定が外れたとき、3つの筒状体9は、後側に隣接する筒状体9またはサイドメンバ3の中で後方にスライドする。これにより緩衝機構5が収縮し、衝突エネルギを吸収する。
If the
ボルト10およびナット11による固定箇所12は、車両前後方向に複数(本実施形態では3つ)設けられる。すなわち、第1筒状体9Aおよび第2筒状体9Bを固定する最前端の第1固定箇所12Aと、第2筒状体9Bおよび第3筒状体9Cを固定する中間の第2固定箇所12Bと、第3筒状体9Cおよびサイドメンバ3を固定する最後端の第3固定箇所12Cとが設けられる。各固定箇所12では、筒状体9の上下左右の4面で、ボルト10およびナット11による固定が行われる。
There are multiple (three in this embodiment) fixing points 12 using
本実施形態では、これら固定箇所12で固定強度が異なり、後側の固定箇所12ほど固定強度が高くされる。具体的には、固定を行うボルト10の数が多くされる。図示例では、第1固定箇所12Aのボルト数は1本×4面=4本とされる。第2固定箇所12Aのボルト数は2本×4面=8本とされる。第3固定箇所12Cのボルト数は3本×4面=12本とされる。なお固定強度の変え方は任意であり、この方法に限られない。
In this embodiment, the fixing strength differs between these fixing points 12, with the fixing strength being higher for the fixing points 12 located further back. Specifically, the number of
第1筒状体9Aの前端面には、開放部を閉止する前端板14が設けられる。この前端板14が、緩衝機構5において前方からの入力を受ける部分となる。前端板14の前面には上下一対の取付板16が一体的に設けられている。
A
図1~図3に示すように、バンパ6は周知の通り、車両の下部最前端に位置されて衝突力を受ける最初の部分となる。バンパ6は図示しないブラケットによりサイドメンバ3に固定される。バンパ6の裏面(後面)には、後述のプッシュロッドの取付等のため、3つの座部15,15R,15Lが左右方向にほぼ等間隔で設けられている。左右方向(車幅方向)の中央ないしセンターに位置される座部15は、左右方向において緩衝機構5と略同一位置に位置されている。これに対し、左右方向の右側に位置される座部15Rは、左右方向において緩衝機構5よりも右側の位置に位置されている。左右方向の左側に位置される座部15Lは、左右方向において緩衝機構5よりも左側の位置に位置されている。
As shown in Figures 1 to 3, as is well known, the
プッシュロッド7は、緩衝機構5の真正面かつ前方にて前後方向に延びる断面四角形の軸状の部材である。プッシュロッド7の基端ないし後端は、上下の取付板16の間に配置され、上下方向に延びる縦軸である回動軸17により、取付板16に回動可能に接続されている。プッシュロッド7の先端ないし前端には拡径されたフランジ部18が一体的に設けられ、このフランジ部18は、緩衝機構5の真正面に位置する座部15に当接されている。
The
回転リンク機構8は、サイドメンバ3に回転可能に支持された回転体20と、回転体20に固定され緩衝機構9に接続された出力アーム21と、回転体20に固定された入力アーム22と、前後方向に対して斜めに延び、バンパ6に入力された斜め方向の力を入力アーム22に伝達する傾斜プッシュロッド23とを備える。
The
本実施形態の場合、傾斜プッシュロッド23と入力アーム22は、右側のものと左側のものとの二種類がある。すなわち、傾斜プッシュロッド23は、右斜め前からの入力に対応した右側傾斜プッシュロッド23Rと、左斜め前からの入力に対応した左側傾斜プッシュロッド23Lとを含む。また入力アーム22は、右側傾斜プッシュロッド23Rに対応した右側入力アーム22Rと、左側傾斜プッシュロッド23Lに対応した左側入力アーム22Lとを含む。
In this embodiment, there are two types of inclined push rods 23 and input arms 22, one for the right side and one for the left side. That is, the inclined push rods 23 include a right inclined push rod 23R that corresponds to input from the diagonal front right, and a left
サイドメンバ3には、上下一対の支持ブラケット24が固定されている。これら支持ブラケット24の基端部(後端部)は、サイドメンバ3の上下面に溶接、ボルト止め等により固定されている。支持ブラケット24は、その基端部から左斜め前に向かって延びる。支持ブラケット24の先端部(前端部)は、第2筒状体9Bの前端と略等しい前後方向の位置で、かつ第2筒状体9Bの前端より左側の位置に位置される。この上下の支持ブラケット24の先端部に回転体20が回転可能に支持される。
A pair of upper and
回転体20は、上下方向に延びる円筒状に形成される。回転体20には、縦軸である回転軸25がスライド回転可能に挿通される。回転軸25は上下の支持ブラケット24によって支持される。これにより回転体20は、回転軸25の回りを回転可能であり、かつ、回転軸25および支持ブラケット24を介してサイドメンバ3に回転可能に支持される。
The rotating
出力アーム21の基端部は、回転体20の外周部に固定されている。また出力アーム21の先端部は、前記回動軸17により、前記取付板16に回動可能に接続されている。図3に示すような平面視において、回転軸25の中心Oを中心とした出力アーム21の位相を基準位相θ0とする。
The base end of the
右側入力アーム22Rは、出力アーム21より上方に位置される。右側入力アーム22Rの基端部は、回転体20の外周部に固定されている。右側入力アーム22Rの位相θRは、基準位相θ0に対し、時計回り(所定の回転方向)に所定位相ΔθR(例えば約45°)だけずれている。右側入力アーム22Rの先端部には、右側傾斜プッシュロッド23Rの先端部に係合するための係合部26すなわち右側係合部26Rが設けられている。
The right input arm 22R is positioned above the
右側傾斜プッシュロッド23Rは、断面四角形の軸状の部材である。右側傾斜プッシュロッド23Rの基端部は、バンパ6の右側座部15Rに、縦軸である回動軸27Rにより回動可能に接続されている。右側傾斜プッシュロッド23Rは、この基端部から左斜め後に延び、その先端部は右側傾斜プッシュロッド23Rの右側係合部26Rに係合される。右側傾斜プッシュロッド23Rの長手方向は、右側入力アーム22Rの長手方向に、垂直もしくは略垂直、もしくはできるだけ垂直に近い所定角度で交差される。
The right-side inclined push rod 23R is a shaft-shaped member with a square cross section. The base end of the right-side inclined push rod 23R is rotatably connected to the right-
図5には、右側傾斜プッシュロッド23Rの先端部と右側係合部26Rとの係合状態を示す。右側係合部26Rは、右側傾斜プッシュロッド23Rの断面より大きいブロック状の部材であり、右側傾斜プッシュロッド23Rの先端部を挿入させる有底穴28を有する。右側傾斜プッシュロッド23Rの先端部はこの有底穴28に、所定のクリアランスで、引き抜き可能かつ同軸に挿入される。有底穴28の断面形状は、右側傾斜プッシュロッド23Rの断面形状と相似した一回り大きい四角形である。
Figure 5 shows the engagement state between the tip of the right-side oblique push rod 23R and the right-side engagement part 26R. The right-side engagement part 26R is a block-shaped member larger than the cross section of the right-side oblique push rod 23R, and has a bottomed
車両衝突時に右側傾斜プッシュロッド23Rが軸方向後方に押されると、右側傾斜プッシュロッド23Rは有底穴28の底面28Aを押し、右側入力アーム22Rを押して回転体20を回転させる。また、車両衝突時に右側係合部26Rが右側傾斜プッシュロッド23Rから離れると、右側傾斜プッシュロッド23Rが有底穴28から引き抜かれフリーになる(詳しくは後述)。
When the right inclined push rod 23R is pushed axially rearward during a vehicle collision, the right inclined push rod 23R pushes the
左側入力アーム22Lと左側傾斜プッシュロッド23Lの構成もほぼ同様である。左側入力アーム22Lは、出力アーム21より下方に位置される。左側入力アーム22Lの基端部は、回転体20の外周部に固定されている。左側入力アーム22Lの位相θLは、基準位相θ0に対し、反時計回りに所定位相ΔθL(例えば約45°)だけずれている。この所定位相ΔθLは前記所定位相θRに略等しい。従って右側入力アーム22Rと左側入力アーム22Lは出力アーム21を境に概ね軸対称となるように配置される。左側入力アーム22Lの先端部にも左側係合部26Lが設けられる。
The
左側傾斜プッシュロッド23Lも、断面四角形の軸状の部材である。但し左側傾斜プッシュロッド23Lは、右側傾斜プッシュロッド23Lより短くされる。左側傾斜プッシュロッド23Lの基端部は、バンパ6の左側座部15Lに、縦軸である回動軸27Lにより回動可能に接続されている。左側傾斜プッシュロッド23Lは、この基端部から右斜め後に延び、その先端部は左側入力アーム22Lの左側係合部26Lに係合される。左側傾斜プッシュロッド23Lの長手方向は、左側入力アーム22Lの長手方向に、垂直もしくは略垂直、もしくはできるだけ垂直に近い所定角度で交差される。
The left
左側傾斜プッシュロッド23Lの先端部と左側係合部26Lとの係合方法は前記同様である。左側傾斜プッシュロッド23Lの先端部は、左側係合部26Lの有底穴28に引き抜き可能に挿入される。車両衝突時に左側傾斜プッシュロッド23Lが軸方向後方に押されると、左側傾斜プッシュロッド23Lは有底穴28の底面28Aを押し、左側入力アーム22Lを押して回転体20を回転させる。
The method of engagement between the tip of the left
次に、本実施形態の作用効果を述べる。 Next, the effects of this embodiment will be described.
図6は、車両が前方から正面衝突されたときの様子を示す。このときバンパ6には、前方から後方に向かう前後方向に平行な衝突力Fが入力される。バンパ6は、衝突前の位置(仮想線aで示す)から、平行状態を保ったまま真っ直ぐ後退する。
Figure 6 shows the state when a vehicle is hit head-on from the front. At this time, a collision force F parallel to the front-to-rear direction is input to the
バンパ6に衝突力Fが入力されると、この力Fはセンターのプッシュロッド7をその長手方向に沿って後方に押す。そして力Fは回動軸17、取付板16を順に通じて緩衝機構5の前端板14に伝達される。この力Fにより、緩衝機構5が後方に押され収縮される。このとき、緩衝機構5における固定部をなすボルト10がせん断破壊され、3つの筒状体9が後退し、後方に隣接する筒状体9またはサイドメンバ3の中にスライド挿入される。これにより衝突初期における衝突エネルギが吸収、緩和され、乗員のショックやサイドメンバ3の変形等が最小限に抑えられる。図示の最終状態において、3つの筒状体9は全てサイドメンバ3の中に挿入されている。
When a collision force F is input to the
このとき、回転リンク機構8においては、緩衝機構5が収縮、すなわち第1筒状体9Aが後退するのに伴って、これに接続された出力アーム21、ひいては回転体20が時計回りに回転する。そして、右側入力アーム22Rと左側入力アーム22Lも時計回りに回転する。すると、右側入力アーム22Rおよび左側入力アーム22Lの右側係合部26Rおよび左側係合部26が、右側傾斜プッシュロッド23Rおよび左側傾斜プッシュロッド23Lからそれぞれ引き離され、両者が係合状態から離脱される。すなわち、右側傾斜プッシュロッド23Rおよび左側傾斜プッシュロッド23Lが、右側係合部26Rおよび左側係合部26の有底穴28からそれぞれ引き抜かれる。これにより、回転体20の回転動作と緩衝機構5の収縮とを支障なくスムーズに行うことができる。
At this time, in the
次に、車両が斜め前方から衝突された場合を説明する。 Next, we will explain what happens when a vehicle is hit diagonally from the front.
図7は、車両が右斜め前方から衝突されたときの様子を示す。このときバンパ6には、右斜め前方から衝突力Fが入力される。バンパ6は、衝突前の位置(仮想線aで示す)から、右斜め前に向かって傾きながら後退する。
Figure 7 shows the state when a vehicle is hit diagonally from the front right. At this time, a collision force F is input to the
バンパ6に衝突力Fが入力されると、この力Fは右側傾斜プッシュロッド23Rをその長手方向に沿って左斜め後方に押す。右側傾斜プッシュロッド23Rは右側係合部26Rの有底穴28の底面28Aを押し、力Fが右側入力アーム22Rに伝達される。力Fは、右側入力アーム22Rおよび回転体20を時計回りに回転させる。これにより出力アーム21も同方向に回転し、緩衝機構5の前端板14を前記同様に真っ直ぐ後方に押す。これにより緩衝機構5が前記同様に収縮される。
When a collision force F is input to the
このように、右斜め前方からの衝突力Fを回転リンク機構8により前後方向後向きの力に変換し、正面衝突のときと同じように緩衝機構5を収縮させることができる。
In this way, the impact force F from the right diagonal front is converted into a rearward force in the fore-aft direction by the
もし仮に、本実施形態のような回転リンク機構8がないとすると、右斜め前方からの衝突力Fは同一方向のまま緩衝機構5の前端(前端板14)に伝達され、緩衝機構5を収縮させようとする。しかしこのとき、筒状体9が僅かに傾斜し、後方に隣接する筒状体9またはサイドメンバ3の内側面部(具体的には左側の内側面部)に強く接触しながらスライド挿入される。これによりかじりが発生し、筒状体9を予定通り円滑にスライドさせることが困難となる。また、かじりによってボルト10へのせん断力が弱まり、ボルト10が予定通りせん断破壊されない可能性もあり、緩衝機構5の緩衝性能が低減する虞がある。
If there were no
本実施形態ではこうした課題を解決し、筒状体9を後方に真っ直ぐ押すことができる。よってかじりの発生を抑制し、斜め方向からの入力に対して所望の性能を発揮することが可能となる。 This embodiment solves these problems by allowing the cylindrical body 9 to be pushed straight backwards. This prevents the occurrence of galling and allows the desired performance to be achieved when subjected to input from an oblique direction.
一方、回転体20の回転により左側入力アーム22Lも回転し、左側係合部26が左側傾斜プッシュロッド23Lから引き離され、両者が係合状態から離脱される。すなわち、左側傾斜プッシュロッド23Lが左側係合部26の有底穴28から引き抜かれる。また、センターのプッシュロッド7は、緩衝機構5の収縮に伴って真っ直ぐ後方に移動され、バンパ6から離間される。こうした作動により回転リンク機構8の作動を支障なく行うことができる。
Meanwhile, the
車両が左斜め前方から衝突されたときも前記同様である。図8はこのときの様子を示す。バンパ6には、左斜め前方から衝突力Fが入力される。バンパ6は、衝突前の位置(仮想線aで示す)から、左斜め前に向かって傾きながら後退する。
The same thing happens when the vehicle is hit diagonally from the front left. Figure 8 shows what happens in this situation. A collision force F is input to the
バンパ6に衝突力Fが入力されると、この力Fは左側傾斜プッシュロッド23Lをその長手方向に沿って右斜め後方に押す。左側傾斜プッシュロッド23Lは左側係合部26Lの有底穴28の底面28Aを押し、力Fが左側入力アーム22Lに伝達される。力Fは、左側入力アーム22Lおよび回転体20を時計回りに回転させる。これにより出力アーム21も同方向に回転し、緩衝機構5の前端板14を前記同様に真っ直ぐ後方に押す。これにより緩衝機構5が前記同様に収縮される。
When a collision force F is input to the
このように、左斜め前方からの衝突力Fを回転リンク機構8により前後方向後向きの力に変換し、正面衝突のときと同じように緩衝機構5を収縮させることができる。そして筒状体9を後方に真っ直ぐ押すことができ、かじりの発生を抑制し、斜め方向からの入力に対して所望の性能を発揮することができる。
In this way, the impact force F from the left diagonal front is converted into a rearward force in the fore-aft direction by the
一方、回転体20の回転により右側入力アーム22Rも回転し、右側係合部26が右側傾斜プッシュロッド23Rから引き離され、両者が係合状態から離脱される。すなわち、右側傾斜プッシュロッド23Rが右側係合部26の有底穴28から引き抜かれる。また、センターのプッシュロッド7は、緩衝機構5の収縮に伴って真っ直ぐ後方に移動され、バンパ6から離間される。こうした作動により回転リンク機構8の作動を支障なく行うことができる。
Meanwhile, the right input arm 22R also rotates due to the rotation of the
ところで本実施形態では、緩衝機構5において前後方向に異なる3つの固定箇所12で固定強度が異なる。このように固定強度を変えることによって、緩衝機構5の衝撃吸収特性を最適に設定することができる。
In this embodiment, the fixing strength is different at three different fixing points 12 in the front-rear direction of the
本実施形態の場合、前側の固定箇所12ほど固定強度が低くされ、後側の固定箇所12ほど固定強度が高くされる。こうすると、車両衝突時、まず最前端の第1固定箇所12Aで固定を解除し(ボルト10をせん断破壊させ)、次に中間の第2固定箇所12Bで固定を解除し、最後に最後端の第3固定箇所12Cで固定を解除することができる。言い換えれば、固定強度の弱い固定箇所12から順番に時間差を以て固定を解除することができる。これにより、最初の固定解除時に衝突エネルギを素早く吸収し、その後の固定解除時に衝突エネルギの吸収量を段階的に上げることができる。
In this embodiment, the fixing strength is lowered toward the front of the fixing points 12 and higher toward the rear of the fixing points 12. In this way, in the event of a vehicle collision, the fixing can be released first at the first fixing point 12A at the very front (causing the
本実施形態では同一のボルト10を用い、固定箇所12毎にボルト10の本数を変えることで固定強度を変更した。しかしながら、他の方法も可能であり、ボルト10の外径を変えることで固定強度を変更してもよい。
In this embodiment, the
筒状体9の固定は、溶接、リベット等により行ってもよい。この場合、固定強度の変更は、溶接代の長さやスポット数を変えたり、リベットの本数や外径を変えたりして行ってもよい。 The cylindrical body 9 may be fixed by welding, riveting, etc. In this case, the fixing strength may be changed by changing the length of the weld allowance, the number of spots, or the number and outer diameter of the rivets.
なお筒状体9の固定は、溶接よりボルト止めの方が好ましい。溶接だと固定強度のばらつきが比較的大きいからである。またボルト10は量産ばらつきが少ないため固定強度がばらつき難く、衝撃吸収時のボルトせん断力の計算が容易であり、ボルト10の最適な本数や外径を求めやすいからである。
The cylindrical body 9 is preferably fixed by bolts rather than by welding. This is because welding results in a relatively large variation in fixing strength. In addition, the
本実施形態の衝撃吸収装置1は、左右のサイドメンバ3に対しそれぞれ設けられている。車両がオフセット衝突したとき、左右の衝撃吸収装置1のうち一方については正面衝突と同じとなるが、他方については斜め衝突と同じとなる場合がある。この場合には、その他方について斜め方向の入力を受ける。よって本実施形態の構成はオフセット衝突に対しても有効と考えられる。
The
次に、変形例を説明する。なお前記基本実施形態と同様の部分については説明を割愛し、以下、基本実施形態との相違点を主に説明する。 Next, we will explain the modified examples. Note that we will omit the explanation of the parts that are the same as the basic embodiment, and will mainly explain the differences from the basic embodiment below.
(第1変形例)
前記基本実施形態の緩衝機構5では、図4に示したように、筒状体9の断面形状が長手方向(前後方向)で一定であった。
(First Modification)
In the
これに対し、本変形例の緩衝機構5では、図9に示すように、筒状体9の断面形状が長手方向で変化する。具体的には、筒状体9は、その固定箇所12(ボルト10の挿通位置)より後方の部分が先窄まりの形状とされる。筒状体9は、固定箇所12より後方の部分で、後方に向かうほど縮径される。すなわち、四角形断面の各辺の長さが後方に向かうほど短くされる。そしてその後方の部分は、筒状体9の中心軸に向かって図示の如く断面円弧状に折曲される。
In contrast, in the
本変形例でも、回転リンク機構8があることから、斜め前方からの入力があってもこれを後向きの力に変換し、筒状体9を真っ直ぐ後方に押すことができる。しかしながら、仮に筒状体9に斜め前方からの力が加わった場合でも、本変形例ではかじりを抑制できる。
Even in this modified example, because there is a
すなわち、筒状体9に斜め前方からの力が加わった場合、筒状体9は僅かに傾斜しながらスライド移動しようとする。しかし、筒状体9の後端部が窄まっているので、それが後方に隣接する他の筒状体9またはサイドメンバ3に強く当たることを抑制できる。これにより、たとえ筒状体9に斜め前方からの力が加わった場合でも、筒状体9のかじりを抑制し、筒状体9をスムーズにスライド移動させ、所望の性能を発揮することができる。
In other words, when a force is applied to the cylindrical body 9 from the diagonal front, the cylindrical body 9 tries to slide while tilting slightly. However, because the rear end of the cylindrical body 9 is narrowed, it is possible to prevent the cylindrical body 9 from strongly hitting another cylindrical body 9 adjacent to the rear or the
こうした意味で、筒状体9は、隙間を空けた状態で、後方に隣接する他の筒状体9またはサイドメンバ3に固定されるのが好ましい。本変形例では、筒状体9の固定箇所12より後方の部分と、後方に隣接する他の筒状体9またはサイドメンバ3との間に、隙間Sを設けている。代替的に、筒状体9の固定箇所12より後方の位置で、他の筒状体9またはサイドメンバ3を拡径し、当該隙間を形成してもよい。
In this sense, it is preferable that the cylindrical body 9 is fixed to another cylindrical body 9 or
(第2変形例)
本変形例の緩衝機構5では、図10に示すように、筒状体9と、後方に隣接する他の筒状体9またはサイドメンバ3とが、スペーサ29を挟んでボルト10およびナット11により固定される。これにより筒状体9と、他の筒状体9またはサイドメンバ3との間には、長手方向全体に隙間Sが形成される。なお、3つの筒状体9の断面形状は長手方向(前後方向)に一定である。
(Second Modification)
10, in the
スペーサ29は、汎用品であるワッシャにより形成される。これによりシンプルかつ安価に隙間Sを形成することができる。
The
本変形例の作用効果も第1変形例と同様である。すなわち、筒状体9に斜め前方からの力が加わった場合でも、筒状体9の後端部のかじりを抑制し、筒状体9をスムーズにスライド移動させることができる。 The effect of this modification is the same as that of the first modification. That is, even if a force is applied to the cylindrical body 9 from the diagonal front, the rear end of the cylindrical body 9 is prevented from being scuffed, and the cylindrical body 9 can be smoothly slid.
(第3変形例)
前記基本実施形態では、図5に示したように、傾斜プッシュロッド23の先端部が係合部26の有底穴28に単に挿入されるだけであった。
(Third Modification)
In the basic embodiment, as shown in FIG. 5, the tip end of the inclined push rod 23 is simply inserted into the
これに対し、本変形例では、図11に示すように、傾斜プッシュロッド23の先端部が係合部26の有底穴28に挿入された後、容易に破断可能な係止部材により係合部26に係止される。
In contrast, in this modified example, as shown in FIG. 11, the tip of the inclined push rod 23 is inserted into the bottomed
本変形例では係止部材として線材、より具体的には割りピン30が用いられている。割りピン30は、傾斜プッシュロッド23の先端部と係合部26にそれぞれ設けられた貫通穴31,32に閉じた状態で挿通される。そしてその後、割りピン30は両端が開かれ、これにより貫通穴31,32に係止される。
In this modified example, a wire, more specifically, a
車両衝突時、回転リンク機構8は図6~図8に示したように作動し、傾斜プッシュロッド23の先端部は係合部26の有底穴28から引き抜かれる。このとき、割りピン30がせん断破壊することで、傾斜プッシュロッド23の引き抜きを支障なく行うことができる。
When the vehicle collides, the
一方、組立時には傾斜プッシュロッド23を係合部26に係止した状態に保持できるので、組立作業が容易となる。また通常の使用時に、傾斜プッシュロッド23が係合部26から誤って引き抜かれるのを防止できる。 On the other hand, the inclined push rod 23 can be held in a locked state in the engagement portion 26 during assembly, making the assembly process easier. In addition, the inclined push rod 23 can be prevented from being accidentally pulled out of the engagement portion 26 during normal use.
このような係止部材としては、割りピン30のほか、通常の針金、スナップピン等を用いることができる。
In addition to the
(第4変形例)
本変形例では、図12に示すように、緩衝機構5として、液圧シリンダ、具体的には油圧シリンダ33が用いられている。油圧シリンダ33は、そのピストンロッド34を前方に向けてサイドメンバ3の内部に固定されている。ピストンロッド34はサイドメンバ3から前方に突出され、ピストンロッド34の前端は出力アーム21の先端部に回動軸17により回動可能に接続されている。
(Fourth Modification)
12, in this modification, a fluid pressure cylinder, specifically a hydraulic cylinder 33, is used as the
車両衝突時にはピストンロッド34が出力アーム21により後方に押され、収縮する。このとき、油圧シリンダ33のピストン35に設けられたオリフィスをオイルが通過することで減衰力が発生し、衝突エネルギが吸収される。
When the vehicle collides, the
以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示の実施形態および変形例は他にも様々考えられる。 Although the embodiments of the present disclosure have been described in detail above, there are many other possible embodiments and variations of the present disclosure.
(1)例えば、衝撃吸収装置を車両の後端部に配置し、車両の後方からの衝撃を吸収するようにしてもよい。この場合、前記実施形態の構成は前後逆となるだけなので、特段説明を要しないであろう。 (1) For example, the shock absorbing device may be placed at the rear end of the vehicle to absorb shocks from the rear of the vehicle. In this case, the configuration of the above embodiment is simply reversed, so no special explanation is required.
(2)前記実施形態では、左右のサイドメンバ3に対して同一の衝撃吸収装置1を設けたが、左右のサイドメンバ3に対して左右対称の衝撃吸収装置1を設けてもよい。
(2) In the above embodiment, the same
(3)図3に示す回転リンク機構8の構成を左右逆にすることもできる。例えば、回転体20を緩衝機構5の右側に配置し、これに合わせて他の部材を適宜修正することが可能である。
(3) The configuration of the
(4)長手方向に延びる各部材の断面形状を変更することが可能である。例えば、筒状体9、プッシュロッド7、傾斜プッシュロッド23および有底穴28の断面形状を四角形以外の他の形状、例えば円形、楕円形等とすることが可能である。
(4) It is possible to change the cross-sectional shape of each component extending in the longitudinal direction. For example, the cross-sectional shapes of the cylindrical body 9, the
(5)プッシュロッド7の基端は緩衝機構5に固定されてもよい。またプッシュロッド7の先端はバンパ6に近接されてもよく、あるいは、容易に破断可能な係止部材により係止されてもよい。
(5) The base end of the
(6)前記実施形態の回転リンク機構8から、右側傾斜プッシュロッド23Rと右側入力アーム22Rの組、または左側傾斜プッシュロッド23Lと左側入力アーム22Lの組を省略してもよい。
(6) The pair of the right inclined push rod 23R and the right input arm 22R, or the pair of the left
(7)前記実施形態とは逆に、傾斜プッシュロッド23の有底穴に入力アーム22の先端部ないし係合部26を引き抜き可能に挿入してもよい。 (7) Contrary to the above embodiment, the tip or engagement portion 26 of the input arm 22 may be inserted into the bottomed hole of the inclined push rod 23 in a removable manner.
(8)緩衝機構5において、前後方向における筒状体9の断面寸法の変化の仕方を変えてもよい。前記実施形態では、前方から後方に向かって順に大きくしたが、逆に、前方から後方に向かって順に小さくしてもよい。また、前方から後方に向かって小、大、小、大というように交互に変えたり、よりランダムに変えたりしてもよい。
(8) In the
前述の実施形態および変形例の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。 The configurations of the above-described embodiments and variations can be combined in part or in whole, unless there is a particular contradiction. The embodiments of the present disclosure are not limited to the above-described embodiments, and all variations, applications, and equivalents encompassed within the concept of the present disclosure as defined by the claims are included in the present disclosure. Therefore, the present disclosure should not be interpreted in a restrictive manner, and can be applied to any other technology that falls within the scope of the concept of the present disclosure.
1 衝撃吸収装置
2 ラダーフレーム
3 サイドメンバ
5 緩衝機構
6 バンパ
7 プッシュロッド
8 回転リンク機構
9 筒状体
12 固定箇所
20 回転体
21 出力アーム
22 入力アーム
22R 右側入力アーム
22L 左側入力アーム
23 傾斜プッシュロッド
23R 右側傾斜プッシュロッド
23L 左側傾斜プッシュロッド
28 有底穴
29 スペーサ
S 隙間
Claims (10)
前記緩衝機構の前方または後方に離間して配置されたバンパと、
前記緩衝機構から前記バンパまで車両前後方向に延びるプッシュロッドと、
前記緩衝機構と前記バンパの間に配置され、前記バンパに入力された斜め方向の力を前後方向の力に変換して前記緩衝機構に伝達する回転リンク機構と、
を備えたことを特徴とする車両の衝撃吸収装置。 a shock absorbing mechanism that is provided at a front end or a rear end of a vehicle body and absorbs collision energy by contracting in a front-rear direction of the vehicle;
A bumper disposed in front of or behind the shock absorbing mechanism and spaced apart from the shock absorbing mechanism;
a push rod extending in a vehicle front-rear direction from the shock absorbing mechanism to the bumper;
a rotation link mechanism that is disposed between the shock absorber and the bumper, and that converts an oblique force input to the bumper into a front-rear force and transmits the force to the shock absorber;
An impact absorbing device for a vehicle comprising:
前記車体に回転可能に支持された回転体と、
前記回転体に固定され、前記緩衝機構に接続された出力アームと、
前記回転体に固定された入力アームと、
車両前後方向に対して斜めに延び、前記バンパに入力された斜め方向の力を前記入力アームに伝達する傾斜プッシュロッドと、
を備える
請求項1に記載の車両の衝撃吸収装置。 The rotation link mechanism includes:
A rotating body rotatably supported on the vehicle body;
an output arm fixed to the rotor and connected to the buffer mechanism;
An input arm fixed to the rotating body;
an inclined push rod extending obliquely with respect to a vehicle front-rear direction and transmitting an oblique force input to the bumper to the input arm;
The shock absorbing device for a vehicle according to claim 1 , comprising:
前記入力アームは、前記右側傾斜プッシュロッドに対応した右側入力アームと、前記左側傾斜プッシュロッドに対応した左側入力アームとを含む
請求項2に記載の車両の衝撃吸収装置。 the inclined push rods include a right inclined push rod corresponding to an input from the right oblique front or right oblique rear, and a left inclined push rod corresponding to an input from the left oblique front or left oblique rear,
3. The shock absorbing device for a vehicle according to claim 2, wherein the input arms include a right input arm corresponding to the right inclined push rod, and a left input arm corresponding to the left inclined push rod.
請求項2または3に記載の車両の衝撃吸収装置。 4. The vehicle impact absorbing device according to claim 2, wherein one end of the inclined push rod is rotatably connected to the bumper, and the other end is releasably engaged with the tip of the input arm.
請求項4に記載の車両の衝撃吸収装置。 The impact absorbing device for a vehicle according to claim 4 , wherein one of the other end of the inclined push rod and the tip of the input arm is removably inserted into the bottomed hole of the other.
隣接する二つの前記筒状体は互いに固定され、最後端または最前端の前記筒状体と前記車体とは互いに固定されている
請求項1~5のいずれか一項に記載の車両の衝撃吸収装置。 the shock absorbing mechanism includes a plurality of cylindrical bodies arranged in a nested manner so as to be contractible in a vehicle front-rear direction,
6. The shock absorbing device for a vehicle according to claim 1, wherein two adjacent cylindrical bodies are fixed to each other, and a rearmost or a foremost cylindrical body and the vehicle body are fixed to each other.
複数の前記固定箇所で固定強度が異なる
請求項6に記載の車両の衝撃吸収装置。 A plurality of fixing points for fixing the cylindrical body to another cylindrical body or the vehicle body are provided in the front-rear direction of the vehicle,
The shock absorbing device for a vehicle according to claim 6 , wherein the fixing strengths are different at the plurality of fixing points.
請求項6または7のいずれか一項に記載の車両の衝撃吸収装置。 The impact absorbing device for a vehicle according to claim 6 or 7, wherein the cylindrical body is fixed to another cylindrical body or to the vehicle body with a gap therebetween.
請求項6~8に記載の車両の衝撃吸収装置。 The shock absorbing device for a vehicle according to any one of claims 6 to 8, wherein the cylindrical body has a tapered shape at a portion rearward or forward of the fixing point.
請求項6~9のいずれか一項に記載の車両の衝撃吸収装置。 The impact absorbing device for a vehicle according to any one of claims 6 to 9, wherein the cylindrical body is fixed to another cylindrical body or to the vehicle body via a spacer.
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