JPS586094B2 - 液空式エネルギ吸収装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車本体上に衝突バンバ棒を支持するに用い
るのに適しだ液空式エネルギ吸収装置に関する。

液空式エネルギ吸収装置は米国特許第３７００２７３号
により公知であり、シリンダ管副組立体と、エネルギ吸
収モードでは完全伸出位置から相対的な入れ子式収縮を
なすように且つ完全伸出位置へ相対的な入れ子式伸出を
自動的になすように前記シリンダ管副組立体上に配置さ
れたピストン管組立体と、前記ピストン管組立体の相対
的入れ子式収縮時に一次オリフイスを介して絞られた流
れをなすようにしたある量の加圧作動流体とを含むもの
である。

この構成によれば、装置がその入れ子式に収縮した位置
からその伸出位置へ動く際に伸出の割合いが過度になっ
て装置がばねのようにはね返しその貯えた衝撃エネルギ
を急激に分散させ危険な作用を惹起する恐れがある。

本発明に係る装置は、前記ピストン管組立体の相対的入
れ子式収縮時における開放位置と前記ピストン管副組立
体の相対的入れ子式伸出時における閉鎖位置との間を運
動しうるように弁手段を前記ピストン管副組立体上に配
置し、その閉鎖位置における前記弁手段は前記ピストン
管副組立体の相対的入れ子式伸出時に前記作動流体の流
れを限定して前記伸出の速度を減速せしめるようになさ
れた二次オリスイスを画成することを特徴とするもので
ある。

このようにして行なわれる装置の伸出速度の減速は元の
伸出位置へ復帰する際の装置のはね返りまたはばね作用
を安全な程度まで減少させるような減速であり、従って
かかる減速が行なわれなかった場合に生じる恐れのある
危険な作用をすべて防止することになる。

本発明の範囲は特許請求の範囲に規定した通りである。

以下に図面を参照して本発明の実施態様を詳細に説明す
る。

第１図は自動車枠１０を単純化した形態で示し、これは
枠の前端において剛性の横部材１６で相互連結された１
対の縦方向に延びる側部レール１２，１４を含む。

衝突バンバ構体１８はバンバ棒２０を含み、本発明に係
る１対の同一エネルギ吸収装置２２により枠上に支持さ
れており、各支持装置は前部ブラツケット２４および後
部ブラケット２６により枠レール１２，１４のうち対応
するものに強固に取付けられている。

本発明に係るエネルギ吸収装置は一体的な本体およびシ
ャーシ構造を有する車輌に用いるにも同様に好適である
。

第１図および第２図に最も明瞭に示されているように、
エネルギ吸収装置２２は同一でありその各々はピストン
管副組立体３０の一部を形成する第２の管を入れ子式に
配置したシリンダ管副組立体２８の一部を形成する第１
の管を含み、各ピストン管副組立体の前端は適当なブラ
ケット３２によシバンバ棒２０に取付けられている。

バンバ棒とエネルギ吸収装置をこのように装着したこと
により、バンバに加えられるすべての衝撃力はエネルギ
吸収装置を介して車輌枠へ伝達され、装置は後方へ収縮
または変位してかかる変位時に加えられた力κ対して制
御された抵抗を示すことにより、かかる力の運動エネル
ギを減衰または散秩させるようになされている。

言うまでもなく、この変位にはシリンダ管副組立体およ
び枠に対するピストン管副組立体およびバンバ棒の内方
への入れ子式収縮が伴う。

次に第２図を詳細に参照すると、シリンダ管副組立体２
８は枠１０上の前部ブラケット２４に連結されるように
なされたブラケット３６を開放端に隣接して溶接させた
第１の管またはシリンダ３４を含む。

シリンダ管副組立体２８の開放端に大体隣接して、シリ
ンダ３４はその大径部分と小径部分間の円錐台形遷移部
分３８により両側を固められた大径部分３７と、同様に
円錐台形のクリンプ止め部分４０とを含む。

シリンダ３４の右端または内端は溶接等により該シリン
ダに強固に取付けられたキャップ４２によって閉鎖され
ている装置の内側では計量ピン４４がキャップ４２に強
固に取付けられ装置の外側ではプラツケット２６の穴内
に受容されるようになされ且つ該プラツケツトに取付け
るだめのナットを受容するようにねじ山を設けられた装
着用スタツド４６がキャップ４２に強固に取付けられて
いる。

計量ピン４４はテーバして細長い円錐台を形成しており
、ピンの小径は末端にあシ大径はキャップ４２に隣接し
て配置されている。

第２図、第３図および第４図に最も明瞭に示されている
ように、ピストン管副組立体３０はピストン端壁５０を
強固え取付けられ固定ピストンを構成する第２の管また
はシリンダ４８を含む。

端壁５０は半径方向に摺動自在の環状要素５４を受容し
た穴５２を含み、該要素５４け計量ビン４４と協力して
円形の面積可変の一次オリフイス５６を画成する。

自由ピストンを構成するガスピストン５８がシリンダ４
８内に摺動自在に受容され適当なＯリング等の密封具６
０をそなえている。

ピストン端壁５０はシリンダ３４およびキャップ４２と
協力して一次室６２を画成し、ガスピストン５８はピス
トン端壁５０および管４８の外端に溶接されてこれを密
封閉鎖するＵリンク６４と協力して二次室６６とガス室
６８を画成する。

シリンダ４８には環状止め輪７０ （第２図）が溶接等
によち強固忙取付けられ、これはナイロン製軸受リング
７２を上に受容した***平坦部を含む。

止め輪は更に、円錐台形表面７４を画成する止め部分を
含む。

シリンダ３０上にはＯリング７６が受容され軸受リング
７２のオーバーラップ部分と衝合している。

軸受リング７２はピストン端襞５０上に配置された同様
な軸受リング７８ど協力してピストン管副組立体をシリ
ンダ管副組立体上に円滑な入れ子式相対摺動運動可能に
支持する。

第２図、第３図および第４図において、一次および二次
室６２．６６は例えば通常の加圧流体のごとき非圧縮性
作動流体で完全に充満し、ガス室６８は高圧ガスで充満
し、このガスは口８０に溶接された球８２により結果的
には密封されるＵリンク６４の口８０を介して導入され
るものである。

ガスによりピストン５８は右方へ押されて作動流体を二
次室６６から一次オリフイス５６を介して一次室６２内
へ追出すと同時にピストン管副組立体をシリンダ管副組
立体に対して完全伸出位置（第２図）まで入れ子的に伸
出せしめ、この位置で止め表面７４は止め部分４０と係
合する。

逆に、バンバ棒２０に対する衝撃力はＵリング６４を介
してピストン管副組立体３０へ伝達されてこれをシリン
ダ管副組立体に対して入れ子式に右方へ変位また収縮せ
しめ、この収縮時に作動流体は一次室６２から一次オリ
フィス５６を介して二次室６６内へ追出される。

ピストン管副組立体が収縮するにつれて、計量ビン４４
は更に一次オリフイス５６内へ突入してこれを貫通し該
オリフイスを通る作動流体の流れを限定または絞りー次
エネルギ散秩または吸収を行なわせる。

作動流体が一次室から追出されるにつれて、二次室の容
積は増大してガスピストン５８をシリンダ４８に対して
左方へ押しガス室内のガスを圧縮する。

圧縮されたガスはその後ばねとして作用して、バンバ棒
に対する衝撃力がやむとピストン管副組立体を完全伸出
位置へ戻す。

第２図ないし第６図に最も明瞭なように、エネルギ吸収
装置２２は更に、ピストン管副組立体の入れ子式伸出時
に二次室６６から一次室６２への作動流体の流れを室６
８内の圧縮ガスの影響により限定するための弁配置を含
む。

更に詳細には、この弁配置は中心に位置する円形穴８６
と、複数の穴８８と、環状フランジ９０とを有する全体
的にカップ状のケージ８４を含む。

ケージ８４はピストン端壁５０の内面上に配置されて該
ピストン端壁の環状フランジ部分９２によりその上に保
持されており、フランジ部分９２はフランジ上にクリン
プまたはスピンされて該フランジを穴８６がオリフイス
５６とほぼ一致するようにしてピストン端壁上に強固に
保持する。

弁配置は更に、弾性的または半弾性的プラスチック材料
で作られた円板状弁部材９４を含む。

弁部材は中心に位置する穴９６と、その半径方向に延び
る平坦な両対向面内に角度をもって離隔し半径方向に延
びる複数の溝または通路９８とを含み核溝は一方の表面
においてのみ必要であるが弁部け９４の弁配置内での不
適正な設置を防止するために両面に設けられているもの
である。

弁部材９４はケージ８４とピストン端壁５０の内面とに
よって画成される空洞内に自由にまたは遊動的に配置さ
れている。

穴９６は計量ピン４４を挿通せしめ、そしてこのピンの
小径端か大体それに隣邦して計量ビン上での密封係合を
行なわせるようり寸法になされており、弁部材９４０弾
性に１か部材は計量ビンの全長に沿って移行可能である
。

計量ピンの断面直径はビンのテーバの故にキャうプ４２
に向かって増大している。

弁部材がピンに沿ってキャップ４２へ接近したりそれか
ら離れ六りするにつれて、穴９６の直径は弾性的に膨張
または収縮し、穴の周縁はビンに対して一定に密巣する
。

次に装置２２の典型的な動作順序について説明すると、
該装置の種々の要素は装置が完全伸出抄態にある時には
第２図示の相対位置を取るのが賀通である。

前述したように、バンバ棒に対する価撃力けピストン管
副組立体の入れ子式収縮を行なわせる。

同時に、弁部材９４は計量ピンにより、あるいは弁部材
が初期にはピン上に緊密把持係合状態になければオリフ
ィス５６を介する作動流体流により、ケージ８４の内面
に対して開放位置に担持される（第３図）。

弁部材９４の開放位置において、ピストン壁５０の内面
と弁部材間にはかなりな間隙が存在しこの間隙は一次オ
リフィス５６からケージ穴８８を介して二次室６６へ作
動流体の事実上無制限の流れを許すに充分なものである
。

入れ子式収縮が継続すると、計量ピンは更に弁部材９４
およびケージ８４の穴８６から突出してつい罠はバンバ
棒に対する衝撃力がやみ、その時前述したように室６８
内の圧縮ガスにより相対的な入れ子式伸出が開始される
。

相対的な入れ子式伸出にはピストン端壁からの計量ビン
の後退が伴う。

計量ピンが後退すると、弁部材９４はこのビンにより開
放位置から閉鎖位置（第２図と第４図［へ積極的に移動
せしめられ、環状要素５４のフランジ部分に対して緊密
に当接せしめられる。

弁部材９４の穴９６と計量ビンとの緊密な密封係合によ
って作動流体は弁要素とピン間を流れることを阻止され
るので戻り流体は溝９８と環状要素５４のフランジ部分
とによって画成される複数の二次オリフイスを介して積
極的に導かれる。

二次室と一次室間に圧力低下が生じて装置２２の相対的
入れ子式伸出を減衰または減速させるように作動流体が
絞られるのを確実ならしめるために溝の寸法は予め定め
られている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る１対のエネルギ吸収装置により衝
突バンバ構体を支持せしめた自動車枠の前部の斜視図、
第２図は第１図の２−２線により示した平面に大体沿っ
て見た一方の装置の拡大断面図で該装置を完全伸出状態
に示す図、第３図は第２図の一部の拡大図で装置の弁部
材を開放位置に示す図、第４図は弁部材を閉鎖位置に示
す第３図同様の図、第５図は弁部材保持ケージの拡大断
面図、第６図は第５図に６−６線で示した平面に大体沿
って見た図、第７図は弁部材の拡大断面図、第８図は第
７図に８−８線で示した平面に大体沿って見た図である
。 主要部分の符号の説明、２２……エネルギ吸収装置、２
８……シリンダ管副組立体、３０……ピストン管副組立
体、３４……第１の管、４４……計量ピン、４８……第
２の管、５０……固定ピストン、５２……その貫通穴、
５６……一次流オリフイス、５８……自由ピストン、６
２……一次室、６６……二次室、６８……ガス室、８４
……カップ状ケージ、９４……弁手段、９６……その穴
、９８……二次オリフイス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液空式エネルギ吸収装置であって、シリンダ管副組
   立体と、エネルギ吸収モードにおいて完全伸出位置から
   相対的な入れ子式収縮をなすように且つ完全伸出位置へ
   相対的な入れ子式伸出を自動的になすように前記シリン
   ダ管副組立体上に配置されたピストン管副組立体と、該
   ピストン管副組立体の相対的入れ子式収縮時に一次オリ
   フイスを介して絞られた流れをなすようにしたある量の
   作動流体とを含む液空式エネルギ吸収装置において、前
   記ピストン管副組立体の相対的入れ子式収縮時における
   前記一次オリアイスから離隔した開放位置と前記ピスト
   ン管副組立体の相対的入れ子式伸出時における前記一次
   オリフイスを限定する閉鎖位置との間を運動しうるよう
   に弁手段を前配ピストン管副組立体に設け、前記閉鎖位
   置における前記手段は前記ピストン管副組立体の相対的
   入れ子式伸出時に前記作動流体の流れを限定して前記伸
   出の速度を減速せしめるようになされた二次オリフイス
   を前記一次オリフィスと直列に画成し、前記シリンダ管
   副組立体の一部を形成する第１の管と、前記ピストン管
   副組立体の一部を形成する第２の管と、該第２の管の一
   端上に配置された貫通穴を有する固定ピストンとを設け
   、前記第１の管と前記ピストン協働して前記第２の管の
   相対的収縮時に前記穴を貫通するようになされたある量
   の作動流体用の一次室を画成し、ガス室と前記作動流体
   用の二次室との間に可動仕切りを画成する自由ピストン
   を前記第２の管内に摺動自在に配置し、前記二次室は前
   記第２の管の相対的収縮時に前記作動流体を受け入れて
   、前記第２の管の自動的な相対的伸出を行なわせるため
   に前記ガス室内のガスを圧縮し、更に、前記穴を貫通し
   て突出し且つ該穴と協働して前記作動流体用の一次流れ
   オリフイスを画成する計量ビンを前記第１の管に強固に
   取付け、前記弁手段に前記計量ピンの断面形状と形状的
   に相応する半径方向膨張自在な穴を設け、更に、前記弁
   手段を前記一次オリフイスを蔽う閉鎖位置と前記一次オ
   リフイスを露出せしめる開放位置との間で相対往復運動
   し得るように前記二次室内の前記固定ピストン上に支持
   する手段を設け、前記第２の管の相対的伸出時に前記弁
   手段が閉鎖立置に保持されるように該弁手段は前記膨張
   自在な穴内に前配計量ピンを摺動自在且つ密封状に受容
   シ、更に、前記二次オリフイスは前記弁手段の閉鎖位置
   において前記二次室と前記一次オリフイス間に画成され
   、前記第２の管の相対的伸出時に前記二次室と前記一次
   室間における前記作動流体の流れを絞ることを特徴とす
   る液空式エネルギ吸収装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のものにおいて前記弁
   手段はプラスチック製の環状円板であり詳円板の少なく
   とも１つの半径方向面上には前記膨張自在な穴から円板
   の外周まで延びる複数の通路が形成され、該通路が前記
   二次オリフイスを形成することを特徴とする液空式エネ
   ルギ吸収装置。