JP2002054672A - 移動体用緩衝装置 - Google Patents
移動体用緩衝装置Info
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Abstract
撃エネルギーの吸収量の確保を確実に図れる移動体用緩
衝装置を提供することにある。 【解決手段】 外部衝撃が入力する頂端aより被衝撃体
に連結される取付け端bまで連続する側壁面11を周方
向に複数有した中空多面柱状の基体7と、側壁面に同面
の長手方向に沿って所定幅pで順次形成される貫通穴1
3と、取付け端b側の複数の側壁面11に当接され同当
接部に形成された溶接穴13の位置で側壁面11に溶接
され、且つ、被衝撃体に結合される取付け部w2を形成
した取付け枠14とを具備し、基体7の取付け端bより
頂端a側に向かい少なくとも所定幅pを上回る領域より
貫通穴13を排除し剛性強化部Aを形成した。
Description
に、被衝撃体である移動体に加わる衝突エネルギーを吸
収し、移動体及び対向物体が受ける衝撃を低減させるこ
とのできる移動体用緩衝装置に関する。
害物と衝突したり他車両より側突を受けることがあり、
このような場合における乗員や積載物の保護、あるいは
対向車両の保護を図るため、車両の外周壁構成部材の支
持には緩衝装置を使用する場合がある。例えば、車両の
バンパーや側方からの物体の巻き込み防止用のサイドガ
イドバーは車両の基部を成すサイドフレームやクロスメ
ンバに緩衝装置を介して取り付けられ、これらバンパー
やサイドガイドバーを介して入力した衝撃力で緩衝装置
自体が塑性変形を伴う崩壊により衝撃エネルギーを吸収
し、衝撃低減を図るようにしている。
示される緩衝装置は、中空多面柱状の基体の各側壁面に
複数の貫通穴を基体長手方向に沿って順次形成し、互い
に隣あう各側壁面間に位置するコーナー部にも基体長手
方向に沿って切欠き穴を順次形成している。これら貫通
穴や切欠き穴により連続的座屈変形による衝撃吸収を可
能として衝撃エネルギーの吸収量の確保を図る機能を発
揮できるようにしている。しかも、頂端側の切欠き穴を
取付け端側より大きくして比較的早期に座屈変形を生じ
させ、衝突時の最大加減速度を効果的に低減させ、乗員
や積載物の保護を確実に図れるようにしている。
中空多面柱状の基体の頂端に重量物であるバンパー等の
衝撃入力部材を取付け、基体の取付け端に取付け板部を
延出形成し、同部を車体側のサイドフレームやクロスメ
ンバ等に一体結合する。このような緩衝装置はその基体
の頂端にバンパーを取り付けた状態で上下振動を繰り返
すことより、長期にわたり曲げ応力を集中して受け、特
に、基体の取付け端近傍部分は、上下振動するバンパー
より比較的大きな曲げ応力を長期にわたり受けることな
る。このため、緩衝装置が長期使用により経時劣化し、
剛性低下した場合において、障害物と衝突すると、基体
の取付け端近傍部分が剛性低下により屈曲し、頂端側よ
り取付け端に向けて各貫通穴の位置での座屈変形が発生
せず、連続的座屈変形による衝撃エネルギーの吸収量の
確保を図るという機能を発揮できない状態に陥る。
延出形成するのに代えて、取付け端に多角形の取付け板
を当接して溶着した構造を採るものがあるが、この場
合、特に溶接部の早期劣化により、障害物と衝突した際
に、溶接部での屈曲変形が最初に発生してしまい、連続
的座屈変形による衝撃エネルギーの吸収量の確保を図る
という機能を発揮できない状態に陥る。本発明は、上述
の課題に基づき、基体の取付け端側の剛性を長期にわた
り確保できるようにして、長期にわたり、障害物との衝
突時における衝撃エネルギーの吸収量の確保を確実に図
れる移動体用緩衝装置を提供することを目的とする。
めに、請求項1の発明は、外部衝撃が入力する頂端より
被衝撃体に連結される取付け端まで連続する側壁面を周
方向に複数有した中空多面柱状の基体と、上記側壁面に
同面の長手方向に沿って所定幅で順次形成される貫通穴
と、上記取付け端側の複数の側壁面に当接され同当接部
に形成された溶接穴の位置で上記側壁面に溶接され、且
つ、上記被衝撃体に結合される取付け部を形成した取付
け枠とを具備し、上記基体の取付け端より頂端側に向か
い少なくとも上記所定幅を上回る領域には上記貫通穴を
排除し剛性強化部を形成したことにある。基体の取付け
端側の複数の側壁面に取付け枠の当接部を当接し、当接
部に形成した溶接穴の位置で側壁面と溶接し、更に、基
体の取付け端側の順次形成される貫通穴の所定幅を上回
る領域より貫通穴を排除し剛性強化部を形成したことよ
り、剛性強化部自体の剛性を強化でき、しかも、頂端よ
り剛性強化部側に伝達された衝撃加重が溶接穴の溶接部
位を経るのに加えて、側壁面と取付け枠の当接部をも経
て取付け枠に伝達され、その上で取付け枠の取付け部と
結合される被衝撃体に伝達される。このため、基体の剛
性強化部自体及び剛性強化部と取付け枠との結合部分が
耐久性を長期にわたり確保でき、長期使用後での障害物
との衝突時であっても、基体の根本側である剛性強化部
の屈曲変形を防止して、基体の連続的座屈変形による衝
撃エネルギーの吸収量の確保を図れ、乗員や積載物の保
護を長期にわたり確実に図れる。
面の両側に位置する各コーナー部に向けて長く形成さ
れ、側壁面の長手方向に沿って所定幅のピッチで順次形
成される長穴であるとしている。この場合、各長穴と各
コーナー部との間隔が比較的小さくなり応力集中が生じ
座屈変形が発生し易くなり、比較的剛性の低い頂端側よ
り比較的剛性の高い剛性強化部に向かって配備される各
貫通穴と対向する応力集中部で順次確実に座屈変形が生
じ段階的座屈変形による衝撃吸収機能が安定化する。好
ましくは、互いに隣あう上記各側壁面間に位置するコー
ナー部に上記頂端より上記根本部に向かって漸次小さく
なる切欠き穴を順次形成したとしても良い。この場合、
基体の頂端側の剛性を取付け端側より確実に小さくで
き、比較的剛性の低い頂端側で座屈変形を開始させ、順
次比較的剛性の高い取付け端が座屈変形を生じるように
でき、連続的座屈変形による衝撃エネルギーの吸収量の
確保を図れ、乗員や積載物の保護を長期にわたり確実に
図れる。
態としての移動体用緩衝装置を示し、同移動体用緩衝装
置は移動体としてのトラック1に装着される。トラック
1はその基体を成す前後に長い一対のサイドフレーム2
を備え、その先端部にクロスメンバ3を一体結合し、ク
ロスメンバ3の左右位置において左右一対の緩衝装置4
を介しバンパー5を取付けている。しかも、一対のサイ
ドフレーム2の左右側面には複数の緩衝装置4’を介し
て車体側方からの物体の巻き込みを防止するためのサイ
ドガイドバー9を取り付けている。なお、サイドガイド
バー9の取付け用の複数の緩衝装置4’は、バンパー5
の取付け用の緩衝装置4と比較し、その全長が相違する
以外は同一構成を成すことより、ここでは主に、バンパ
ー取付け用の緩衝装置4を説明する。
バー状部材を本体501とし、その本体501の裏面に
連結ブラケット502を一体結合し、その連結ブラケッ
ト502の後部を嵌着し(図3参照)相互に加硫接着さ
れる弾性枠体6とを備える。弾性枠体6は左右一対の肉
厚部601と、これら肉厚部601を互いに結合する中
央連結部602を有し、これらは一体成形されている。
左右一対の緩衝装置4は同一構成を採り、それぞれの先
端が肉厚部601に、根本側である取付け端がクロスメ
ンバ3に連結される。
体としては車体前方に延びる中空角錘柱状の基体7とそ
の頂端aに溶接される4角板状の頂部プレート8と、取
付け端bに溶接される取付け枠14とを有する。基体7
は所定厚の鋼板をプレス加工により角錘柱状に成形し、
図示しない突合せ端を互いに溶接たもので、頂端aより
取付け端bまで連続する縦長の4つの側壁面11と、互
いに隣合う各側壁面11間に位置する4つのコーナー部
12とを備える。図4(a)に示すように,頂部プレー
ト8は鋼板を4角板状にプレス成形したもので、その4
角にボルト穴h0を形成され、この穴に嵌挿された図示
しないボルトによって肉厚部601内の図示しない芯金
に螺着される。
11には各面の長手方向(図3では左右方向)に延びる
側壁面中心線L1に沿って所定ピッチpで貫通穴13が
順次形成される。図3、図6(a)に示すように,各貫
通穴13は各側壁面11の両側に位置する両コーナー部
12に向けて長く形成され、中央がくびれた長穴状に形
成される。貫通穴13の穴長手方向(図6(a)では上
下方向)の端縁gと各コーナー部12との間の非穴部分
の間隔、すなわち側壁面中心線L1と直交方向での間隔
B1は比較的小さくなり、図6(a)、図7に示すよう
に、これと隣合う側壁面11にも同様の貫通穴13が形
成され、同貫通穴の端縁gとコーナー部12との間の非
穴部分の間隔B1も同様に小さくなる。
長い貫通穴13を4つの各側壁面11にすべて形成し、
貫通穴13とコーナー部12との間の非穴部分に応力が
集中し、これら応力集中部で座屈変形が生じ易く成るよ
うにしている。更に、各貫通穴13は基体7の頂端a側
の対向部に外向(図6(b)において上方)に屈曲して
延出する頂端縁131を形成し、取付け端b側の対向部
に内向(図6(b)において下方)に屈曲して延出する
基端縁132を形成し、側壁面11の直交視において図
6(a)、(b)に示すように頂端縁131と基端縁1
32との隙間が所定隙間t1を保持するように形成され
る。このため、貫通穴13の端縁gとコーナー部12と
の間の非穴部分で座屈変形が生じた際に、頂端a側の頂
端縁131を基端縁132の外側にガイドでき(図6
(b)に示す矢視j参照)、入力荷重を順次確実に取付
け端b側に伝達でき、連続的座屈を容易化している。
コーナー部12には、各貫通穴13間のピッチpを1/
2ずらせた、隣合う貫通穴13との中間位置に、切欠き
穴15を順次形成している。しかも、切欠き穴15は屈
曲した開口を有し、コーナー部12の折り曲げ加工前に
ドリル加工により形成される。更に、切欠き穴15は側
壁面中心線L1方向の頂端aより取付け端b側に向かっ
て漸次小さくなるように形成され、ここでは4つの大き
さの異なる切欠き穴15が各コーナー部12にそれぞれ
形成される。なお、頂端aに最も近い切欠き穴15は頂
端aに対して所定幅iを保って形成される。しかも、頂
端aに最も近い貫通穴13は頂端aに対しピッチpとほ
ぼ等しい頂端間隔p’を保って形成される。このため、
基体7の頂端aの近傍より、少なくとも、所定幅iのネ
ック部nには切欠き穴15及び貫通穴13を形成しない
ので、同部の剛性強化を図っている。
通穴13は取付け端bに対しピッチpより大きな根本間
隔paを保って形成されている。すなわち、取付け端b
側の4つの側壁面11には頂端aの方向に向かい根本間
隔paの領域において貫通穴13を形成しない。しか
も、コーナー部12の切欠き穴15も形成しない。これ
によって剛性強化を図った剛性強化部Aを形成してい
る。しかも、剛性強化部Aの取付け端b側の部位には取
付け枠14が取付けられる。
L型縦断面のアングル材を4つ矩形枠状に組み合わせ、
互いの突合せ端を相互に溶着して形成される。剛性強化
部Aの各側壁面11と対向する取付け枠14の各当接片
部w1は剛性強化部Aの重合域f(図3参照)にその取
付け端bより所定幅で当接し、2つの長穴h1を形成さ
れ、同長穴h1の位置で剛性強化部Aの側壁面11に溶
接される。更に、当接片部w1より屈曲して外方に延出
する取付け片部w2はクロスメンバ3(図3参照)に重
ねられ、複数形成されたボルト穴h2(図4(b)参
照)に挿通される図示しないボルトでクロスメンバ3に
締結される。
は、車両の走行時に、路面反力を受けて振動し、特に、
先端側の頂部プレート8に締結された重量が比較的大き
なバンパー5は上下振動を受けて大きく変位し、バンパ
ー5を支持する基体7のネック部nには曲げ応力が集中
して加わり、同時に根本である剛性強化部Aにも大きな
曲げ応力が集中して加わる。この場合、ネック部nや剛
性強化部Aより切欠き穴15及び貫通穴13を排除した
ため、同部の剛性強化が十分に図られており、長期にわ
たり基体7の剛性を十分に確保できる。
を装備するトラックが障害物と衝突し、バンパー5が衝
撃を受けると、その衝撃は緩衝装置4の基部7の長手方
向に加わるが、その際、剛性強化部Aが十分に剛性強化
されていることより、この部位での屈曲変位は生じず、
最も剛性の小さな頂部a側の4つの各側壁面11にそれ
ぞれ配備された貫通穴13の端縁gとコーナー部12と
の間の非穴部分で、比較的早期に座屈変形を生じさせ
る。この際、コーナー部12の切欠き穴15の内、頂端
a近傍のものを最も大きな開口としたことより、頂端a
近傍の貫通穴13の近傍での剛性が比較的低減され、同
部での早期の座屈変形をより容易化することができた。
に低減させ、乗員や積載物の保護を確実に図れる。しか
も、この初期座屈により吸収されない衝撃エネルギは、
順次、段階的に、頂部a側より取付け端b側に向けて順
次配置される4つの各側壁面11にそれぞれ配備された
貫通穴13の近傍域での連続的座屈変形によって順次吸
収され、緩衝部材4の崩壊が完了する。このように、緩
衝部材4はその崩壊により、バンパー5が受けた衝撃エ
ネルギーの吸収量の確保を図るという機能を十分に発揮
でき、トラックの乗員や積載物の保護、及び対向物体の
保護をも長期にわたり確実に図れる。
の緩衝装置4を説明したが、サイドガイドバー9の取付
け用の緩衝装置4’もサイドガイドバー9からの衝撃を
受けた際に同様の作用効果を発揮できる。更に、移動体
としてトラックを説明したがその他のバスやトラクタ等
の各種の車両及びその他の移動体の緩衝装置にも同様に
本発明を適用でき、各移動体の外壁構成部材が受けた衝
撃を本発明の適用された緩衝装置によって受けることで
同様の作用効果を得ることができる。
の剛性強化部自体の剛性を強化でき、しかも、衝撃荷重
が溶接穴の溶接部位を経るのに加えて、側壁面と取付け
枠の当接部をも経て取付け枠に伝達されるため、基体の
剛性強化部自体及び剛性強化部と取付け枠との結合部分
が耐久性を長期にわたり確保でき、長期使用後での障害
物との衝突時であっても、基体の根本側である剛性強化
部の屈曲変形を防止して、基体の連続的座屈変形による
衝撃エネルギーの吸収量の確保を図れ、乗員や積載物の
保護を長期にわたり確実に図れる。
るため、各長穴と各コーナー部との間隔が比較的小さく
なり応力集中が生じ座屈変形が発生し易くなり、比較的
剛性の低い頂端側より比較的剛性の高い剛性強化部に向
かって配備される各貫通穴と対向する応力集中部で順次
確実に座屈変形が生じ段階的座屈変形による衝撃吸収機
能が安定化する。
取り付けたトラックの概略切欠平面図である。
面図である。
プレートの平面図を、(b)は取付け枠の底面図を示
す。
る。
穴の拡大平面図を、(b)は貫通穴近傍の基体側壁の拡
大断面図を示す。
Claims (2)
- 【請求項1】外部衝撃が入力する頂端より被衝撃体に連
結される取付け端まで連続する側壁面を周方向に複数有
した中空多面柱状の基体と、上記側壁面に同面の長手方
向に沿って所定幅で順次形成される貫通穴と、上記取付
け端側の複数の側壁面に当接され同当接部に形成された
溶接穴の位置で上記側壁面に溶接され、且つ、上記被衝
撃体に結合される取付け部を形成した取付け枠とを具備
し、 上記基体の取付け端より頂端側に向かい少なくとも上記
所定幅を上回る領域には上記貫通穴を排除し剛性強化部
を形成したことを特徴とする移動体用緩衝装置。 - 【請求項2】請求項1記載の移動体用緩衝装置におい
て、 上記貫通穴が上記側壁面の両側に位置する各コーナー部
に向けて長く形成され、同側壁面の長手方向に沿って所
定幅のピッチで順次形成される長穴であることを特徴と
する移動体用緩衝装置。
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