JP2005104431A - 衝撃吸収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンフードが受けた衝撃を十分に吸収できると共に、この衝撃の反作用によりエンジンフードに衝突した保護対象物が受ける衝撃も十分に緩和できる衝撃吸収装置を提供する。
【解決手段】 保護対象物３６が車両のエンジンフード３０に衝突し、エンジンフード３０がこの衝突による衝撃を吸収しきれない場合、ピストン１６の先端部２０がエンジンフード３０によって押圧される。このため、シリンダ１２内部の流体１４はピストン１６から荷重を受け、シリンダ１２の内圧が上昇する。さらに、シリンダ１２の内圧がチェックバルブ２２の設定圧に達すると、シリンダ１２内部の流体１４が排出される。これと共に、ピストン１６は縮長し、エンジンフード３０が受けた衝撃が緩和される。これにより、保護対象物３６がエンジンフード３０から受ける衝撃も緩和される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、衝撃吸収装置に係り、特に、車両のエンジンフードとこの車両に接近する保護対象物とが衝突したときの衝撃を吸収する衝撃吸収装置に関する。

自動車等の車両には、車両走行時に車両とこの車両に接近する保護対象物とが衝突し、保護対象物が跳ね上げられて車両のエンジンフードに衝突した場合に、保護対象物からの衝撃を吸収して保護対象物の保護を図るピストンシリンダユニットを備えたものがあり、その一例が下記特許文献１に記載されている。

このようなピストンシリンダユニットは、エンジンフードの後端部裏面側に配置されており、保護対象物との衝突を検知するセンサ、上記ユニットを駆動しそのピストンをシリンダから突出させる駆動装置、上記センサからの検知信号に基づいて駆動装置の作動を制御する制御装置等と協働して、保護対象物と車両とが衝突したときにエンジンフードを即座に持ち上げるようになっている。センサが保護対象物と車両との衝突を検知すると、センサからの検知信号に基づいて制御装置が駆動装置を作動させ、ピストンシリンダユニットのピストンがシリンダから突出してエンジンフードを持ち上げ、車両によって跳ね上げられた保護対象物からの衝撃を、エンジンフードを変形させることで吸収し、保護対象物の保護を図る構成である。

しかしながら、このような構成では、上記の衝撃を吸収するシステムそのものが大掛かりとなり、またさらに、高価になるという欠点があった。

またこのような理由から、上記の衝撃吸収システムを低価格帯の車両に備えることは困難である。このような車両では、上記のような衝突が起きた場合には、車両に衝突して跳ね上げられた保護対象物は、上記の持ち上げられた状態とはならないエンジンフードに衝突してこのエンジンフードを変形させ、この結果、保護対象物からの衝撃が吸収されることになる。

ところが、このエンジンフードの後端部裏面側の下方には、車両のウインドシールドガラス（いわゆるフロントガラス）を払拭するワイパ装置のワイパモータが配置されており、保護対象物がエンジンフードに衝突すると、エンジンフードがワイパモータと衝突（干渉）してしまうことがある。ワイパモータは重く硬いものなので、この場合には、エンジンフードは保護対象物からの衝撃を十分に吸収できない。この結果、保護対象物は、エンジンフードに与えた衝撃の反作用により、大きな衝撃を受けてしまうという欠点があった。
特開２００１−１３８８５７号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、エンジンフードが受けた衝撃を十分に吸収できると共に、この衝撃の反作用によりエンジンフードに衝突した保護対象物が受ける衝撃も十分に緩和できる衝撃吸収装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明に係る衝撃吸収装置は、車両のエンジンフードの後端部裏面側に対応して配置され車体に固定されたシリンダと、前記シリンダの一端部から縮長可能に挿入されると共に前記シリンダ内部に流体を封入し、先端部が前記エンジンフードの後端部裏面に対向して配置されたピストンと、前記シリンダに設けられ、前記シリンダの内圧が設定圧に達した場合に開放される弁体と、を備えている。

請求項１に記載の発明に係る衝撃吸収装置によれば、保護対象物が車体のエンジンフードの表面に衝突し、エンジンフードが変形する等してピストンが押圧されると、シリンダ内部の流体は、ピストンから荷重を受ける。この結果、シリンダの内圧が上昇し、この内圧が弁体の設定圧に達した場合には、弁体が開放されて、シリンダ内部の流体が排出される。これと共に、ピストンは、伸長状態から収縮状態となり（シリンダ内部側に引込まれ）、エンジンフードが受けた衝撃が緩和される。これにより、エンジンフードに与えられた衝撃の反作用により、保護対象物がエンジンフードから受ける衝撃も緩和される。

このように、本発明に係る衝撃吸収装置は、エンジンフードが保護対象物から受ける衝撃を十分に吸収できると共に、保護対象物がこのエンジンフードから受ける衝撃も十分に緩和できる。

また、従来の衝撃吸収装置は、保護対象物との衝突を検知するセンサ等、様々な装置と協働して衝撃を吸収していたが、これに対して本発明では、これらの様々な装置が不要となり、衝撃吸収装置だけで上記の衝撃を吸収できる。

このため、本発明に係る衝撃吸収装置は、衝撃を吸収するシステムを小型化できると共に、安価にできる。

なお、エンジンフードの後端部裏面側に対応して配置されたピストンの先端部は、エンジンフードとの間に隙間がある状態で配置する構成としても良いし、エンジンフードと連結した状態で配置する構成としてもよい。上記ピストンの先端部をエンジンフードとの間に隙間を設けた状態で配置する構成とした場合には、エンジンフードの組付け誤差や走行時の振動等による異音の発生も防止できる。

請求項２に記載の発明に係る衝撃吸収装置は、請求項１に記載の発明において、前記シリンダを、前記エンジンフードの後端部裏面側に対応して設けられたワイパモータの近傍の前記車体に固定した、ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明に係る衝撃吸収装置によれば、ワイパモータの近傍の車体に固定されているので、保護対象物がエンジンフード後端部の表面に衝突した場合には、ワイパモータの近傍で保護対象物からの衝撃が吸収される。このため、ワイパモータへ与えられる衝撃も緩和でき、また、ワイパモータからエンジンフードを介して保護対象物に与えられる衝撃も緩和でき、より好適である。

請求項３に記載の発明に係る衝撃吸収装置は、請求項２に記載の発明において、前記ピストンの先端部と前記エンジンフードとの間には隙間が設けられ、かつ、前記隙間寸法を、前記ワイパモータと前記エンジンフードとの隙間寸法よりも小さく設定した、ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明に係る衝撃吸収装置によれば、ピストンの先端部とエンジンフードとの隙間寸法がワイパモータとエンジンフードとの隙間寸法よりも小さく設定されているので、保護対象物がエンジンフードの表面に衝突した場合に、エンジンフードは、ワイパモータよりも先にピストンを押圧する。このため、この後にエンジンフードがワイパモータを押圧することがあっても、既に保護対象物による衝撃が弱められているので、ワイパモータへ与えられる衝撃を緩和するのに、より一層効果的である。

また、ピストンの先端部をエンジンフードと離間させた構成なので、エンジンフードの組付け誤差や走行時の振動等による異音の発生も防止できる。

請求項４に記載の発明に係る衝撃吸収装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の発明において、前記ピストンを前記シリンダから突出して伸長する方向へ付勢するスプリングを備えた、ことを特徴とする。

請求項４に記載の発明に係る衝撃吸収装置によれば、ピストンは、シリンダから突出して伸長する方向（エンジンフード側）へスプリングによって付勢される。このため、保護対象物がエンジンフードの表面に衝突してピストンがエンジンフードによって押圧されると、このときの押圧力はスプリングの付勢力によって弱められる。したがって、ピストンがエンジンフードから受けた衝撃をより一層緩和することができる。

またこのように、シリンダにスプリングを設けることで、本発明に係る衝撃吸収装置を適宜異なる衝撃吸収特性に設定できる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１には、本実施の形態に係る衝撃吸収装置としてのダンパー１０の全体構成が断面図にて示されている。

ダンパー１０のシリンダ１２は、車両のエンジンフード３０の後端部裏面側に対応して配置されており、エンジンフード３０の後端部裏面側に対応してカウル３８に設けられたワイパモータ３２の近傍の車体に固定されている。このシリンダ１２は、筒形状（例えば、円筒形状）に形成されており、その両端部が上部４６及び底部４８によって閉止されている。

このようなシリンダ１２の内部には、ピストン１６の基端部１８が配置されている。この基端部１８は、シリンダ１２の内部に流体１４を封入している。

また、ピストン１６の基端部１８には、軸部１９が一体に設けられている。軸部１９の基端部１８とは反対側の一端は、シリンダ１２の上部４６によってシリンダ１２に対して伸縮自在に軸支された状態で、シリンダ１２の上部４６を貫通してシリンダ１２の外部に突出している。

ピストン１６の軸部１９の一端には、先端部２０が一体に設けられている。このピストン１６の先端部２０は、エンジンフード３０の後端部裏面に対応して配置されている。ピストン１６の先端部２０はエンジンフード３０との間に隙間を設けて配置されており、ピストン１６の先端部２０とエンジンフード３０との隙間寸法は、ワイパモータ３２とエンジンフード３０との隙間寸法よりも小さく設定されている。

また、シリンダ１２の底部４８には、排出孔４０が、例えば、円筒形状に形成されている。さらに、この底部４８には、弁体としてのチェックバルブ２２が、シリンダ１２の排出孔４０と対応して設けられている。このチェックバルブ２２は、図２に示されるように、弁膜２６及びバルブ本体２８を備えている。チェックバルブ２２のバルブ本体２８は、シリンダ１２の排出孔４０近傍の外部形状に対応した形状とされており、排出孔４０との間に弁膜２６を介在させてシリンダ１２の底部４８に嵌合されている。この結果、排出孔４０は、その外部から弁膜２６で完全に覆われて閉止された状態となるため、チェックバルブ２２は、シリンダ１２の内圧が設定圧に達していない場合にはシリンダ１２内部から流体１４が漏れるのを防ぎ、またシリンダ１２の内圧が設定圧に達した場合には弁膜２６が破れて開放されるものとされている（後述）。

またさらに、チェックバルブ２２には、排出口２９が設けられている。この排出口２９は、シリンダ１２の排出孔４０に対応して例えば円筒形状に形成されており、外部に挿通している。

以上説明したようなチェックバルブ２２の設定圧は、ダンパー１０をいくつ設けるか等の設定条件を変更することで変更可能とされている。本実施の形態では、チェックバルブ２２の設定圧が、１気圧〜５気圧の範囲内の所定圧力に設定されている。

このようなチェックバルブ２２の設定圧に対応して、エンジンフード３０の衝撃吸収条件も設定されている。本実施の形態では、保護対象物３６がエンジンフード３０に衝突し、この衝突によって８．４Ｊ〜６８．４Ｊの範囲（３８．４Ｊを基準として±３０Ｊのエネルギー幅を持たせた範囲）内の所定のエネルギーがエンジンフード３０に作用した場合に、エンジンフード３０がピストン１６の先端部２０を押圧して、シリンダ１２の内圧を上記の設定圧まで上昇させるようになっている。

また、シリンダ１２の内部には、スプリングとしての捩じりコイルスプリング２４が備えられている。この捩じりコイルスプリング２４は、シリンダ１２に対して同軸に配置されており、ピストン１６がシリンダ１２から突出して伸長する方向へ付勢している。

なお、上記のワイパモータ３２は、カウル３８に配置されてウインドシールドガラス（いわゆるフロントガラス）３４を払拭するワイパ装置を構成しており、このワイパ装置の駆動源とされている。

以下に、本発明の実施の形態の作用について説明する。

車両走行時に車体とこの車体に接近する保護対象物３６とが衝突し、この保護対象物３６が跳ね上げられてエンジンフード３０後端部の表面に衝突（図１の矢印Ａを参照）すると、エンジンフード３０は、保護対象物３６からの衝撃を受ける。

ここで、エンジンフード３０が８．４Ｊ未満の所定のエネルギーを受けた場合には、エンジンフード３０によって保護対象物３０からの衝撃が吸収される。この結果、保護対象物３６がエンジンフード３０から受ける衝撃を緩和することができる。このように、上記の衝撃が比較的小さい場合には、保護対象物３６が受ける衝撃をエンジンフード３０だけで吸収して緩和できる。

一方、エンジンフード３０が８．４Ｊ以上の所定のエネルギーを受けた場合には、エンジンフード３０が変形する等してピストン１６の先端部２０が押圧される。

このため、シリンダ１２内部の流体１４は、ピストン１６から荷重を受ける。この結果、シリンダ１２の内圧が上昇する。

シリンダ１２の内圧がチェックバルブ２２の設定圧に達した場合には、チェックバルブ２２の弁膜２６が破れて、シリンダ１２内部の流体１４が底部４８の排出孔４０を経てバルブ本体２８の排出口２９から排出される。これと共に、ピストン１２は、伸長状態から収縮状態となり（シリンダ１２内部側に引込まれ）、エンジンフード３０が受けた衝撃が緩和される。これにより、エンジンフード３０に与えられた衝撃の反作用により、保護対象物３６がエンジンフード３０から受ける衝撃も緩和される。

また、この場合においてピストン１６が収縮する速度は、流体１４の粘性、シリンダ１２の排出孔４０の径寸法、チェックバルブ２２の排出口２９の径寸法等を変更することで、容易に調整できる。

また、上述したように、ダンパー１０のシリンダ１２は、ワイパモータ３２の近傍の車体に固定されているので、ワイパモータ３２の近傍で保護対象物３６からの衝撃が吸収される。このため、ワイパモータ３２へ与えられる衝撃も緩和できる。

この場合において、ピストン１６の先端部２０とエンジンフード３０との隙間寸法がワイパモータ３２とエンジンフード３０との隙間寸法よりも小さく設定されているので、エンジンフード３０は、ワイパモータ３２よりも先にピストン１６の先端部２０を押圧する。このため、この後にエンジンフード３０がワイパモータ３２を押圧することがあっても、既に保護対象物３６による衝撃が弱められているので、ワイパモータ３２へ与えられる衝撃を緩和できると共に、ワイパモータ３２からエンジンフード３０を介して保護対象物３６に与えられる衝撃も緩和でき、より一層効果的となる。

また、シリンダ１２内部に捩じりコイルスプリング２４が備えられているため、ダンパー１０を適宜異なる衝撃吸収特性に設定できる。なお、この捩じりコイルスプリング２４は、シリンダ１２の外部に設けても良い。この場合には、捩じりコイルスプリング２４は、例えば、ピストン１６に対して同軸とされた状態でピストン１６の先端部２０とシリンダ１２の上部４６との間に配置されればよい。

またここで、従来の衝撃吸収装置は、保護対象物３６との衝突を検知するセンサ等、様々な装置と協働して衝撃を吸収するようになっている。

この点、本実施の形態に係るダンパー１０では、これらの様々な装置が不要となり、ダンパー１０だけで上記の衝撃を吸収できる。このため、ダンパー１０は、衝撃を吸収するシステムを小型化できると共に、安価にできる。

また、上述したように、ピストン１６の先端部２０をエンジンフード３０と離間させた構成なので、エンジンフード３０の組付け誤差や走行時の振動等による異音の発生も防止できる。

（チェックバルブ２２の変形例）
上述した実施の形態では、チェックバルブ２２を図２に示されるような構成としたが、チェックバルブ２２の構成は、これに限らない。以下に、チェックバルブ２２の変形例について説明する。

図３に示されるように、チェックバルブ２２は、スチールボール４２と、捩じりコイルスプリング４４とを内部に備えている。スチールボール４２は、シリンダ１２の円形の排出孔４０に対応しており、例えば、真球形状に形成されている。このスチールボール４０には、捩じりコイルスプリング４４が取り付けられている。この捩じりコイルスプリング４４は、チェックバルブ２２のバルブ本体２８と同軸に配置されており、スチールボール４０をシリンダ１２の排出孔４０側に付勢している。この結果、シリンダ１２の排出孔４０がスチールボール４０によって完全に封鎖されている。なお、この変形例においては、シリンダの排出孔４０は、円筒形状とされている。

このようなチェックバルブ２２では、シリンダ１２の内圧が設定圧に達した場合に、スチールボール４２が捩じりコイルスプリング４４の付勢力に抗してシリンダ１２の排出孔４０とは反対側へ押し下げられて、シリンダ１２内部の流体１４がチェックバルブ２２のバルブ本体２８の排出口２９から排出される。

従って、このようなチェックバルブ２２を備えたダンパー１０は、ここで述べた点を除いて上述した実施の形態のダンパー１０と同様の作用効果を奏する。

以上、チェックバルブ２２の変形例を含めてダンパー１０について説明したが、このダンパー１０の取付位置は、例えば、リンクピボット上面であっても、エンジン上面であっても、あるいは、エンジンフード３０を保持しているベース自体に取り付けても良く、エンジンフード３０の裏面側に対応していれば何処であっても良い。

また、シリンダ１２内部の流体１４の排出先は、ダンパー１０の外部とされているが、これに限らない。例えば、チェックバルブ２２の排出口２９にゴム製の袋を設けた構造としたり、あるいは、車両のサスペンションを構成するダンパーのように流体１４がシリンダー１２内部を循環する構造として、流体１４をダンパー１０の外部に撒き散らさない構成としてもよい。

また、上述した実施の形態に係るチェックバルブ２２には、上述した弁膜２６に替えて、シリンダ１２の内圧が上記の設定圧に達した場合に破れるような板が適用されても良い。

なお、上述したように、ピストン１６の先端部２０は、エンジンフード３０との間に隙間がある状態で配置する構成としたが、これに限らない。ピストン１６の先端部２０は、エンジンフード３０と連結した状態で配置する構成としてもよい。

また、上述したように、シリンダ１２の内部に捩じりコイルスプリング２４を設ける構成としたが、チェックバルブ２２が開放しない限りピストン１６は収縮しないので、上記の捩じりコイルスプリング２４を省略した構成としてもよい。

本発明の実施の形態に係る衝撃吸収装置の全体構成を示す断面図である。 衝撃吸収装置の弁体近傍の概略を示す断面図である。 衝撃吸収装置の変形例であり、弁体近傍の概略を示す断面図である。

符号の説明

１０・・ダンパー（衝撃吸収装置）、１２・・シリンダ、１４・・流体、１６・・ピストン、２０・・先端部（ピストンの先端部）、２２・・チェックバルブ（弁体）、２４・・捩じりコイルスプリング（スプリング）、３０・・エンジンフード、３２・・ワイパモータ

Claims (4)

1. 車両のエンジンフードの後端部裏面側に対応して配置され車体に固定されたシリンダと、
   前記シリンダの一端部から縮長可能に挿入されると共に前記シリンダ内部に流体を封入し、先端部が前記エンジンフードの後端部裏面に対向して配置されたピストンと、
   前記シリンダに設けられ、前記シリンダの内圧が設定圧に達した場合に開放される弁体と、
   を備えた衝撃吸収装置。
2. 前記シリンダを、前記エンジンフードの後端部裏面側に対応して設けられたワイパモータの近傍の前記車体に固定した、
   ことを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収装置。
3. 前記ピストンの先端部と前記エンジンフードとの間には隙間が設けられ、かつ、前記隙間寸法を、前記ワイパモータと前記エンジンフードとの隙間寸法よりも小さく設定した、
   ことを特徴とする請求項２記載の衝撃吸収装置。
4. 前記ピストンを前記シリンダから突出して伸長する方向へ付勢するスプリングを備えた、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の衝撃吸収装置。

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