(57)【要約】  本発明は、フレーム（３）を有する自動車（１）の潜り込み防止装置において、他の自動車（２）との衝突時に予測される力（Ｆ）の衝撃に対応する位置に配置される衝撃要素（７）と、前記衝撃要素（７）を前記フレーム（３）に接続して前記衝突時に圧縮されるように設計される、少なくとも１個のエネルギー吸収接続要素（８）とを備える、潜り込み防止装置に関する。本発明によれば、前記接続要素（８）は、内側部分（１２）に対する外側部分（１１）の変位が該衝撃と共に起こることで、エネルギーを吸収するように伸縮するよう配置される外側部分（１１）と内側部分（１２）とを備え、前記接続要素（８）は、前記変位時に圧縮されながらエネルギーを吸収するように構成されるエネルギー吸収要素（１５）をさらに備える。本発明は、主にトラックを目的に改良された潜り込み防止装置を提供する。【選択図】図３
2009528950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム（３）を有する自動車（１）の潜り込み防止装置であって、
他の自動車（２）との衝突時に予測される力（Ｆ）の衝撃に対応する位置に配置される衝撃要素（７）と、前記衝撃要素（７）を前記フレーム（３）に接続して前記衝突時に圧縮される少なくとも１個のエネルギー吸収接続要素（８）とを備え、前記接続要素（８）は、内側部分（１２）に対する外側部分（１１）の変位が前記衝撃と共に起こることで、エネルギーを吸収するように伸縮するよう配置される外側部分（１１）と内側部分（１２）とを備え、前記接続要素（８）は、前記変位時に圧縮されながらエネルギーを吸収するように構成されるエネルギー吸収要素（１５）をさらに備えることを特徴とする潜り込み防止装置。
【請求項２】
前記外側部分（１１）と前記内側部分（１２）は、略管状の円筒形状を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記エネルギー吸収要素（１５）は、前記外側部分（１１）の内側に収容されることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
衝突時には、前記内側部分（１２）に対して前記外側部分（１１）が伸縮するように変位する時に、前記エネルギー吸収要素（１５）が最初に圧縮され、その後前記外側部分（１１）の圧縮が開始され、それから内側部分（１２）の圧縮が開始されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の潜り込み防止装置。
【請求項５】
前記エネルギー吸収要素（１５）の前記圧縮は、前記衝撃要素（７）に作用する前記力（Ｆ）が所定の第１の閾値（Ｆ１）を超えると開始されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記第１の閾値（Ｆ１）は、乗用車（２）との衝突時において、前記乗用車（２）に設けられるクランプルゾーンが完全に圧縮された場合に予測される応力として設定されることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記外側部分（１１）の前記圧縮は、前記衝撃要素（７）に作用する前記力（Ｆ）が所定の第２の閾値（Ｆ２）を超えると開始されることを特徴とする請求項５または６に記載の装置。
【請求項８】
前記内側部分（１２）の前記圧縮は、前記衝撃要素（７）に作用する前記力（Ｆ）が所定の第３の閾値（Ｆ３）を超えると開始されることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記衝撃要素（７）を前記フレーム（３）に接続する２個の接続要素（８）を含むことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記外側部分（１１）の内側と前記内側部分（１２）の外側との間に、前記内側部分（１２）に対する前記外側部分（１１）の長手方向の変位を制御するブッシング（１８）を含むことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記外側部分（１１）は、衝撃時に前記外側部分（１１）の長手方向の圧縮を制御するための、周方向に沿って延在する外向きの外周突起（１６）を備えることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
前記内側部分（１２）は、衝撃時に前記内側部分（１２）の長手方向の圧縮を制御するための、周方向に沿って延在する少なくとも１個の内向きの突出要素（１７）を備えることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
前記接続要素（８）は、２個の結合要素（９、１０）を介して、前記衝撃要素（７）と前記フレーム（３）に取り付けられ、各結合要素（９、１０）は、略椀形の要素（２６）と協働する略ドーム形の要素（２５）を有して、前記接続要素（８）が前記衝撃要素（７）と前記フレーム（３）とに対してそれぞれ旋回できるようになっていることを特徴とする請求項１ないし２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の前記装置を含む自動車（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレームを有する自動車の潜り込み防止装置において、他の自動車との衝突時に予測される力の衝撃に対応する位置に配置される衝撃要素と、該衝撃要素を該フレームに接続して該衝突時に圧縮されるように設計される、少なくとも１個のエネルギー吸収接続要素とを備える、潜り込み防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
貨物輸送トラック等の大型自動車は、現在は、相対的に高い地上高を有して設計されている。その大きな理由のひとつは、例えば凹凸のある地面を走行する時に自動車を使用することが必要とされるためである。現在のトラックは、一般に車両の前部において４００ｍｍ程度の地上高を有する。
【０００３】
しかし、トラックが一般に相対的に高い地上高を有することは、交通安全上の重大な危険要因となる。これは、トラックと乗用車のいかなる正面衝突時にも、乗用車の前側部分がトラックの前部の下に突入し、道路とトラックの前部下面の間に挟みこまれてしまうことがあるためである。これは、トラックの前部が乗用車の自動車室内に巨大な力で突入する事態を招きかねず、その結果、乗用車の乗員に重大な傷害をもたらしうる。運の悪い場合には、トラックがさらに前進し続けて乗用車に乗り上げることもあり、その結果、より一層重大な傷害を引き起こしうることは明らかである。
【０００４】
上述の問題を解決するため、さまざまな解決策が提案されている。ある解決策は、貨物輸送トラックが、トラック前部に、水平方向に配置される力吸収ビーム要素等の補強構造の形態をとる特殊な潜り込み防止装置を備えることである。特に、このビーム要素は、乗用車との衝突時において予測される力の衝撃点に対応する位置に配置される。このような要素により、衝突時に乗用車がトラックの前部の下に突入する事態を防ぐことが可能になる。
【０００５】
また、このような潜り込み防止装置は、衝突時に力の作用を受けた場合のエネルギーを吸収するように構成される。これにより、衝突時における重大な傷害の危険性は、さらに低下する。
【０００６】
特許文献１により、自動車用バンパにエネルギー吸収装置として用いられる円柱機構の形態をとるエネルギー吸収装置を使用することは、すでに周知である。この目的のため、該機構は、第２の円柱要素の内側に伸縮するように配置される第１の円柱要素の形態をとる、２個の円柱要素からなる。衝突時に衝撃を受けると、第２の円柱要素が最初に圧壊される。衝突の第２段階において、第２の円柱要素は、第１の円柱要素と一緒に圧壊される。その結果、制御された圧壊シーケンスが得られる。
【０００７】
上述の種類の周知の装置は、潜り込み防止装置において高度に制御されたエネルギー吸収ができる構成ではないことがわかる。こうしたことが求められるのは、特に、例えば潜り込み防止装置のエネルギー吸収と変形長さとに関してある一定の要件が存在する、乗用車と貨物輸送トラックの衝突に係わる場合である。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第３，９８１，１１４号明細書（ＵＳ３，９８１，１１４）
【発明の開示】
【０００９】
本発明の目的は、貨物輸送トラックのエネルギー吸収潜り込み防止装置を改良して、特に普通車との衝突時において、衝撃応力下で高度に制御されたエネルギー吸収を達成することである。
【００１０】
上述の目的は、該接続要素が、内側部分に対する外側部分の変位が該衝撃と共に起こることで、エネルギーを吸収するように伸縮するよう配置される外側部分と内側部分とを備え、該接続要素は、該変位時に圧縮されながらエネルギーを吸収するように構成されるエネルギー吸収装置をさらに備える、上述の種類の機構によって達成される。
【００１１】
本発明により、ある利点を得ることができる。例えば、衝突時の衝撃によって生じる力が吸収され、乗用車とトラックの衝突時に傷害を受ける危険性が最も高い乗用車の乗員の傷害の危険性を最低限に抑えることができる。
【００１２】
さらに、本発明は、上述の伸縮するように構成される接続要素により、高度に制御されたエネルギー吸収を達成する。本発明によると、エネルギー吸収は、接続要素が比較的長く伸縮するように変位する時に行なわれる。また、本発明は、該接続要素が、該衝撃要素に作用する力が所定の閾値を超えるまで伸縮するように変位しないよう構成される。乗用車とトラックの予測される衝突状況において、制御されるエネルギー吸収を衝撃応力に最適に適合させることができる。
【００１３】
本発明のさらに他の目的は、エネルギー吸収潜り込み防止装置を改良して、オフセット衝突（すなわち自動車の走行方向に対して）に適合させることである。この目的は、該接続要素を衝撃要素と自動車フレームとに対して旋回させる特定の結合要素によって達成される。
【００１４】
本発明の有利な実施例は、以下の従属請求項に記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、特に相対的に高い地上高を有する貨物輸送トラックを対象とするが、これに限定することのない、潜り込み防止装置である。図１に、本発明の装置を備えるこのような貨物輸送トラック１の多少簡略化された側面図を示す。この図には、普通乗用車２も示す。この図から、起こりうる乗用車とトラックの正面衝突は、乗用車がトラックと道路の間に急に挟みこまれる事態を招きかねず、これは、特に乗用車２の乗員に重大な傷害をもたらす可能性があることが分かる。本発明の基本的な目的は、このような状況が生じるのを防ぐことである。本発明の特定の目的は、乗用車２とトラック１の衝突時に、正確に制御されたエネルギー吸収をもたらすことである。
【００１６】
トラック１は、２個の長手フレーム部材からなるフレームを有する従来構造のトラックであり、図１には、これらの内の１個のフレーム部材３のみを示す。各フレーム部材３は、本質的にトラック１の長手方向に該トラック１の前部まで延在する。本発明の好適な実施例によると、前部ブラケット４は、各フレーム部材３の前部、好ましくは該フレーム部材３の下面に固定される。図１には、これらの２個の前部ブラケット４の内の１個のみを示す。さらに、バンパ５が従来通り配置されて、トラック１の前部を横切って水平方向に延在する。該バンパ５は、フレーム部材３に固定される。
【００１７】
起こりうる正面衝突またはオフセット衝突（「オフセット衝突」という用語は、ここでは乗用車の縦方向の対称軸がトラックの縦方向の対称軸に対していくらか平行に変位する衝突を指す）において、乗用車２がトラック１の前部の下に突入する上述の状況を防ぐために、トラック１は潜り込み防止装置を備える。本実施例によると、該潜り込み防止装置は、トラック１の前部において、本質的に水平方向かつ該トラックの縦方向に対して交差する方向に延在するクロスビームの形態をとる衝撃要素７を備える。該クロスビーム７は、好ましくは鋼またはその他の適切な材料で製造され、本質的に矩形（または正方形）の断面を有する。該クロスビーム７は、さらに、該トラック１のある所定の地上高に対応する高さに配置される。図１には、衝突時に該クロスビーム７に作用する力Ｆを図解的に表す矢印を示す。
【００１８】
該クロスビーム７の地上高は、下にある道路からクロスビーム７の下面までの距離で定義される。上述のように、この距離は、凹凸のある地面で必要とされる自動車アクセシビリティに従い、かつ該当する場合は現行の法的要件に準じて選択されなければならない。従来のトラックにおいては、地上高は一般に４００ｍｍ以下である。
【００１９】
本実施例によると、潜り込み防止装置は、各前部ブラケット４とクロスビーム７との間に固定される、２個のエネルギー吸収接続要素８（図１にはその内の１個のみを図示）をさらに含む。このような態様で、クロスビーム７は、フレーム３に対して移動可能に吊設される。各接続要素８は、前部分９と後部分１０と、外側チューブ１１の形態をとる第１の外側部分と内側チューブ１２の形態をとる第２の内側部分とを有する管状の伸縮機構とからなる。接続要素８の設計および機能を、特に伸縮機構に関して、以下により詳細に説明する。
【００２０】
さらに、前部分９と後部分１０は、各前部ブラケット４とクロスビーム７との間で、接続要素８を締結する取付装置としての役割を果たす。好適な実施例によると、以下に詳細に説明するように、前部分９と後部分１０は、各接続要素８間における対応する前部ブラケット４とクロスビーム７とに対するある一定量の移動を可能にする、特定の球形結合要素の形態をとる。
【００２１】
図２に、本発明の好適な実施例による、クロスビーム７とブラケット４に接続される接続要素８とからなる、潜り込み防止装置の簡略化された斜視図を示す。各ブラケット４は、さらに、対応するフレーム部材３の下面に取り付けられる。ブラケット４は、簡略化された態様で図示されており、このような要素を２個の接続要素８の取付手段とするためにさまざまな態様に設計できることは明らかである。
【００２２】
トラックと乗用車が衝突すると、クロスビーム７は、大きな力Ｆの作用を受ける。この力Ｆは、各接続要素８を介して各前部ブラケット４に伝達され、トラック１のフレーム構造３によって吸収される。
【００２３】
次に、まず、外側チューブ１１と内側チューブ１２とからなる、伸縮する構成を有する上述の接続要素８の設計と機能を示す詳細側面図である図３を参照して、エネルギー吸収接続要素８の主要な構造と機能を詳細に説明する。図３には、以下で詳細に説明する２個の特定の結合要素の形態をとる、上述の前部分９と後部分１０を示す（図１参照）。
【００２４】
また、図３に矢印で図解的に示すように、力Ｆは、接続要素８に対して作用すると想定される。しかし、図３は、力Ｆが０である、すなわちまだ衝突が起こっていない初期状態の接続要素８を示す。さらに、対応する前部ブラケット４に対する接続要素８の取付けが、図３に概略的に示されている。
【００２５】
「チューブ」という用語は、ここでは、構成要素、すなわち一般に円筒状かつ管状の形状を有する、内側チューブ１２と外側チューブ１１を示すために用いられる。しかし、本発明は、このような設計のみに制限されるものではなく、例えば円形、正方形または矩形の断面または何らかのその他の適切な断面を有して設計される内側および外側部分を備えるエネルギー吸収接続要素を用いても実施可能である。また、以下に説明するように、本発明の外側チューブ１１と内側チューブ１２は、共通の縦方向に沿って互いに変位するように構成されるとともに、縦方向に個別に圧縮可能である。このことは、以下で説明するように、衝突時に接続要素８全体の長さを押し縮められることを意味する。
【００２６】
図３を参照すると、外側チューブ１１は、内側チューブ１２の外径より若干大きい内径を有することがわかる。このことにより、内側チューブ１２と外側チューブ１１が２つの重複部分を形成し、外側チューブ１１が内側チューブ１２に対して伸縮するように、すなわち図３においては右方向に変位する。つまり、外側チューブ１１が内側チューブ１２の外側を摺動しながら、エネルギーが吸収される。
【００２７】
本実施例によると、外側チューブ１１の壁部は、好ましくは約２ｍｍの厚さを有するが、内側チューブ１２の壁部は、好ましくは約３ｍｍの厚さを有する。このことにより、内側チューブ１２は、縦方向の圧縮に対する抵抗の点では、外側チューブ１１より高い強度を有すると言える。前部分９と後部分１０の間の画定される全長は、約４００〜５００ｍｍであり、外側チューブ１１は、図３に示すように、好ましくは内側チューブ１２より長い。しかし、本発明は、何らかの特定の寸法に制限されるものではなく、トラックの種類、予想される衝撃力、吸収されるべきエネルギー量に関する要件、トラック内における利用可能な空間およびその他の要因によって、さまざまな態様で実施可能であることに注意されたい。
【００２８】
さらに、内側チューブ１２は、該内側チューブ１２の板状端部要素を形成する相対的に肉薄の端部キャップ１３を備える。これに対応する態様で、外側チューブ１１は、一般にリング状または環状要素として設計されるまた他の端部キャップ１４を備える。このことにより、エネルギー吸収性ハニカム材料で製造される、一般に管状のブロックの形態をとることが適切であるエネルギー吸収要素１５を収容する内部空間が、端部キャップ１３、１４間において形成される。それ自体はすでに周知であるこのような材料は、例えば、端部キャップ１３、１４間の空間内に納まる形状および大きさを有するブロックとして形成される波形アルミニウム板により製造される。以下で詳細に説明するように、このようなエネルギー吸収要素１５は、圧縮されながらエネルギーを吸収するように使用される一方で、同時に外側チューブ１１が伸縮するように内側チューブ１２の方向に付勢される。
【００２９】
さらに、外側チューブ１１は、好ましくは、該外側チューブ１１の周に沿って延在する外周突起１６または隆起部を有して設計される。本実施例によると、この突起１６は、外側チューブ１１の外端部、すなわち前部分９に最も近い端部に相対的に接近して配置される。該突起１６は、外方に向き、外側チューブ１１の残りの部分より若干大きい外径を有して設計される、外側チューブ１１の壁部の一部分の形態をとる。この突起１６の目的は、衝突時に外側チューブ１１が縦方向に圧縮される時、該圧縮が制御された予測可能な態様で行なわれるように補助することである。
【００３０】
また、図４に単独で示すように、内側チューブ１２は、好ましくは、ある一定の個数の内方突出要素１７を有する円筒体として形成される。好ましくは、これらの要素１７は、内側チューブ１２の全周のまわりに延在するのではなく、該周に沿って、多数の相対的に短尺の部分として形成される。これらの要素１７の目的は、衝突時に内側チューブ１２が縦方向に圧縮される時、内側チューブ１２が制御された態様で圧縮されることを可能にするように補助することである。１個以上の内方突出要素１７が、好ましくは内側チューブ１２の外端部付近に配置され、１個以上の突出要素１７が、好ましくは内側チューブ１２の内端部付近に配置される。
【００３１】
再び図３を参照すると、接続要素８は、好ましくは適切な塑性材料で製造される、一般に管状のブッシング１８をさらに含むことがわかる。該ブッシング１８は、内側チューブ１２の外端部の周囲で同心的に、すなわち、内側チューブ１２の外周と外側チューブ１１の内側の間に位置するように配置される。このブッシング１８の目的は、圧縮時に外側チューブ１１が内側チューブ１２に対して伸縮するように変位するのを制御することである。
【００３２】
図５は、図３に対応する構成であるが、大きな力Ｆが実際に外側チューブ１１に作用している、衝突時の第１の動作状態の図を示す。この力Ｆは、ここでは、衝突がトラック１と乗用車２の間で起こっていることを意味している。このような力Ｆは、最初に外側チューブ１１を内側チューブ１２に対して伸縮するように（図５において右方向に）変位させるように付勢する一方で、エネルギー吸収要素１５は、徐々に圧縮されながら依然として外側チューブ１１内に、すなわち２個の端部キャップ１３、１４間に配置されている。従って、図５において、エネルギー吸収要素１５は図３の場合より圧縮された状態で示されている。
【００３３】
外側チューブ１１、内側チューブ１２およびエネルギー吸収要素１５は、上述のような衝突時の状況において、エネルギー吸収要素１５の圧縮が約２００ｋＮの大きさの力Ｆで開始されるように設計される。この閾値は、乗用車２との衝突時において、該乗用車の車体の前側変形域またはクランプルゾーンがそれ以上エネルギーを吸収することができなくなった後に予測される応力として適切に定義される。つまり、衝突時において、乗用車２の変形域は、最初に、変形しながらエネルギーを吸収し始めていく。これらの変形域が全体的にもはやそれ以上変形することができなくなった時、接続要素８内のエネルギー吸収要素１５の圧縮が開始される。
【００３４】
図６は、図３および５に対応する構成であるが、力Ｆが依然として外側チューブ１１に作用している衝突時の第２の動作状態の図を示す。この状況において、エネルギー吸収要素１５内の材料は、部分的に圧縮され、外側チューブ１１は、縦方向に圧縮されなければもはやそれ以上変位できない、後部分１０の端部位置に対応する停止位置にすでに到達している。大きな力Ｆが依然として外側チューブ１１に作用している場合は、外側チューブ１１は、次に縦方向に圧縮され始め、これは、図６に、外側チューブ１１の若干潰れた後部分１９で示されている。この潰れた後部分１９は、図３を参照して上述した外周突起１６の配置と設計により、外側チューブ１１の外端部付近で形成される。
【００３５】
図６で示す段階において、力Ｆが依然として接続要素８に作用していると仮定すると、エネルギー吸収要素１５内の材料と外側チューブ１１は、同時に圧縮される。内側チューブ１２は、外側チューブ１１よりも縦方向の圧縮に対する抵抗の点で強いことから、外側チューブ１１は圧縮されるが、内側チューブ１２は、この段階では圧縮されない。
【００３６】
最終的に、エネルギー吸収要素１５内の材料は、もはやそれ以上圧縮されなくなる。図７は、このような段階、すなわち図３、５および６に対応する本実施例の構成であるが、力Ｆが依然として外側チューブ１１に作用している第３の動作状態の図を示す。この段階において、エネルギー吸収要素１５は、もはやそれ以上圧縮されず、これは、内側チューブ１２の縦方向の圧縮が開始されることを意味する。このことは、図７において、内側チューブ１２の内側のまた他の潰れた部分２０により示されている。より正確には、この段階で、内側チューブ１２と外側チューブ１１とが同時にさらにある距離圧縮されることがわかる。
【００３７】
図面には表示しない任意の段階によると、内側チューブ１２の端部キャップ１３は、エネルギー吸収要素１５内のハニカム材料が変形して内側チューブ１２の端部キャップ１３を突き破るような寸法とされる。これは、内側チューブ１２が一般に完全に圧縮された後も、力Ｆが依然として接続要素に作用している場合に起こりうる。このことは、エネルギー吸収要素１５の材料が付勢されて、端部キャップ１３を突き破り、内側チューブ１２内に侵入して、外側チューブ１１がさらにある距離（図の右方向に）変位しながらエネルギーが吸収されることを意味する。
【００３８】
トラックと乗用車の衝突の初期段階において、クロスビーム７は、本質的に非弾性の剛性障壁として機能することが望ましい。衝突の初期過程において、現代の乗用車に一般に設けられる前部クランプルゾーンは、エネルギーの吸収とともに変形する。このように、衝突の初期段階において発生するエネルギーは、こうした乗用車のクランプルゾーンの変形を通じてほとんど吸収される。しかし、クロスビーム７に作用する力Ｆがある一定の閾値レベル、好ましくは約２００ｋＮを上回る場合は、クロスビーム７が変位しながら、エネルギーは、上述のように、接続要素８の伸縮する動作によって吸収される。これは、乗用車のクランプルゾーンが一般に完全に圧縮されて、もはやエネルギー吸収にいかなる重要な寄与もすることができなくなった時の状況に対応し、このことは、一般に、クロスビーム７が乗用車のエンジンまたはギヤボックス等のある一定の構成要素に到達したことを意味する。このため、クロスビーム７に作用する応力の増加が起こる。従って、乗用車２によって応力が加えられる場合に、クロスビーム７とブラケット４とが力Ｆを吸収することにより、この状況で、乗用車２がトラック１と道路との間に突入することを防ぐことができる。
【００３９】
図８に、トラック１と乗用車２の衝突時の、エネルギー吸収シーケンスのグラフを示す。このグラフのｘ軸は、変形長さＬ、すなわち衝突時に接続要素８が縦方向に圧縮されることによるクロスビーム７の変位距離に対応する。このグラフのｙ軸は、各接続要素８のさまざまな圧縮段階（図３、５、６および７参照）が開始される力Ｆのレベルを表す。
【００４０】
図８の参照符号２１で示すように、このグラフのある一定の領域は、図５を参照して上述したエネルギー吸収要素１５の圧縮を表すと言える。クロスビーム７に作用する力Ｆがある一定のレベルＦ１（エネルギー吸収要素１５が圧縮され始めるレベル）を超えると、該要素１５が圧縮されながら、クロスビーム７が変位する。クロスビーム７がある一定の距離Ｌ１だけ変位すると、エネルギー吸収要素１５のさらなる圧縮は不可能になる。また、クロスビーム７に作用する力Ｆが、さらに高い力レベルＦ２を上回る場合は、主に図６を参照して上述したように、外側チューブ１１も圧縮され始める。これは、参照符号２２を有する領域によって示される。従って、図８に示すように、エネルギー吸収要素１５のみが圧縮される初期段階の後、第２段階では、エネルギー吸収要素１５と外側チューブ１１とが同時に圧縮される。
【００４１】
さらに図８を参照すると、クロスビーム７に作用する力ＦがさらなるレベルＦ３を上回ると、主に図７を参照して上述したように、内側チューブ１２が圧縮されることがわかる。このことは、図８において、さらに他の領域２３により示される。なお、この内側チューブ１２が圧縮される段階では、外側チューブ１１も同時に圧縮されることに注意されたい。このことは、図８において、また他の領域２４により示される。
【００４２】
要約すると、本発明は、高度に制御されたエネルギー吸収を伴って、各接続要素８が縦方向に圧縮される略線形の推移をもたらす。その他、従来のトラックに用いられる一般的な設計では、閾値レベルＦ１、Ｆ２およびＦ３は、それぞれ２００ｋＮ、３００ｋＮおよび５００ｋＮの大きさである。さらに、図８に示す滑らかに推移するエネルギー吸収を得るために、内側チューブ１２、外側チューブ１１およびエネルギー吸収要素１５の寸法と特性を、所定の態様で適合させる。上述の実施例は、約１１０ｍｍの外径と約３ｍｍの肉厚を有する内側チューブ１２を含む。外側チューブ１１は、好ましくは約１１２ｍｍの外径と約２ｍｍの肉厚を有する。しかし、本発明は、これらの寸法のみに制限されるものではない。
【００４３】
さらに、上述の全圧縮シーケンス後、クロスビーム７は、エネルギー吸収時に約４００〜５００ｍｍの距離だけ変位している。これを達成するため、エネルギー吸収要素１５は、最初に、この全距離の約３分の１圧縮される。そして、外側チューブ１１が該全距離の約３分の１圧縮され、エネルギー吸収要素１５は、この段階の一部分において、さらに圧縮される。最後に、内側チューブ１２が該全距離の約３分の１圧縮され、外側チューブ１１は、この最後の段階でさらに圧縮される。
【００４４】
図９を参照して、好適な実施例の結合要素１０を説明する。この結合要素１０は、すでに簡単に上述し、図３、５、６および７に示される。なお、いずれの結合要素９、１０の設計および機能も一般に同じであることに注意されたい。図９は、内側チューブ１２が、前部ブラケット４に固定して取り付けられる結合要素１０に対して、若干角度をつけて配置されることを示す上方からの図である。この傾斜位置をとるように移動させるため、結合要素１０は、前部ブラケット４に対する内側チューブ１２の回転移動を可能にする球面継手として構成される。このため、結合要素１０は、２個の主要部品、すなわち第１の略ドーム形の要素２５と第２の略椀形の要素２６とからなる。該第１の要素２５は、内側チューブ１２の端部に取り付けられ、該第２の要素２６は、前部ブラケット４に取り付けられる。
【００４５】
ドーム形要素２５と椀形要素２６は、該要素２５、２６の中心部分を貫通して延在する、好ましくは従来のねじ２７の形態をとる締結要素により接続される。ねじ２７は、ドーム形要素２５の内側に、すなわち内側チューブ１２の端部分の方を向いて取り付けられる椀形ワッシャ２８を介して取り付けられる。椀形ワッシャ２８は、変形して、ねじ２７が回転移動し、さらに椀形要素２６が回転移動できるように構成される。椀形ワッシャ２８を変形させるのに必要な力は比較的低く、このことは、接続要素８の動作を妨げないことを意味する。従って、接続要素８は、前部ブラケット４に対してさまざまな位置に配置可能である。このことは、たとえクロスビーム７に作用する力Ｆが該クロスビーム７に対して真っ直ぐに向けられなくても、本発明の制御されたエネルギー吸収が可能になるため、本発明の利点となる。なお、特定の種類の衝突、いわゆるオフセット衝突は、こうした状況、すなわちクロスビーム７が、問題のトラックのフレーム構造に対して角度をなすように付勢される状況を招くことが多いということに注意されたい。
【００４６】
本発明は、上述の実施例に制限されることはなく、特許請求の範囲から逸脱することなく改変できる。例えば、本発明は、原則として、相対的に高い地上高が望ましいトラック、ローダおよびバス等の全ての種類の自動車に用いることができる。従って、本発明は、上述の種類のトラックにおける使用に制限されるものではない。
【００４７】
本発明はさらに、原則として、自動車の後部終端部分または自動車の側部沿いに配置される潜り込み防止装置として使用可能である。最後に、前部ブラケット４と接続要素８の個数は、２個以上とされる。
【００４８】
材料の選択に関しては、接続要素８と前部ブラケット４は、好ましくは鋼により製造され、衝撃要素７は、好ましくは鋼、アルミニウムまたはその他の適切な材料により製造される。
【００４９】
上述の衝撃要素７の移動が許容される限度は、乗用車のクランプルゾーンが本質的に完全に変形した状況に対応するように定められる。しかし、本発明は、このような限度の選択に制限されるのではなく、限度が一般に、ある一定の量のエネルギーを吸収した乗用車に見合う値に設定される態様で実施される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】普通車と、本発明の潜り込み防止装置を備えた貨物輸送トラックとの基本側面図である。
【図２】本発明の好適な実施例による潜り込み防止装置の簡略化された斜視図である。
【図３】本発明の潜り込み防止装置の一部分を構成するエネルギー吸収接続要素の詳細な側面図であり、いかなる力にも影響されない初期状態の図である。
【図４】本発明の一部分を構成する内側チューブの単独の詳細な斜視図である。
【図５】図３の対応図であり、衝突時における第１の動作状態の本発明の装置を示す図である。
【図６】衝突時における第２の動作状態の本発明の装置の図である。
【図７】衝突時における第３の動作状態の本発明の装置の図である。
【図８】本発明により得られる、衝突シーケンスにおけるエネルギー吸収を示すグラフである。
【図９】本発明の好適な実施例による潜り込み防止装置の取付けに用いられる結合要素の側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年12月19日(2007.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム（３）を有する自動車（１）の潜り込み防止装置であって、
他の自動車（２）との衝突時に予測される力（Ｆ）の衝撃に対応する位置に配置される衝撃要素（７）と、前記衝撃要素（７）を前記フレーム（３）に接続して前記衝突時に圧縮される少なくとも１個のエネルギー吸収接続要素（８）とを備え、前記接続要素（８）は、内側部分（１２）に対する外側部分（１１）の変位が前記衝撃と共に起こることで、エネルギーを吸収するように伸縮するよう配置される外側部分（１１）と内側部分（１２）とを備え、前記接続要素（８）は、前記変位時に圧縮されながらエネルギーを吸収するように構成されるエネルギー吸収要素（１５）をさらに備え、
衝突時には、前記内側部分（１２）に対して前記外側部分（１１）が伸縮するように変位する時に、前記エネルギー吸収要素（１５）が最初に圧縮され、その後前記外側部分（１１）の圧縮が開始され、それから内側部分（１２）の圧縮が開始されることを特徴とする潜り込み防止装置。
【請求項２】
前記外側部分（１１）と前記内側部分（１２）は、略管状の円筒形状を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記エネルギー吸収要素（１５）は、前記外側部分（１１）の内側に収容されることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記エネルギー吸収要素（１５）の前記圧縮は、前記衝撃要素（７）に作用する前記力（Ｆ）が所定の第１の閾値（Ｆ１）を超えると開始されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記第１の閾値（Ｆ１）は、乗用車（２）との衝突時において、前記乗用車（２）に設けられるクランプルゾーンが完全に圧縮された場合に予測される応力として設定されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記外側部分（１１）の前記圧縮は、前記衝撃要素（７）に作用する前記力（Ｆ）が所定の第２の閾値（Ｆ２）を超えると開始されることを特徴とする請求項４または５に記載の装置。
【請求項７】
前記内側部分（１２）の前記圧縮は、前記衝撃要素（７）に作用する前記力（Ｆ）が所定の第３の閾値（Ｆ３）を超えると開始されることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記衝撃要素（７）を前記フレーム（３）に接続する２個の接続要素（８）を含むことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記外側部分（１１）の内側と前記内側部分（１２）の外側との間に、前記内側部分（１２）に対する前記外側部分（１１）の長手方向の変位を制御するブッシング（１８）を含むことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記外側部分（１１）は、衝撃時に前記外側部分（１１）の長手方向の圧縮を制御するための、周方向に沿って延在する外向きの外周突起（１６）を備えることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記内側部分（１２）は、衝撃時に前記内側部分（１２）の長手方向の圧縮を制御するための、周方向に沿って延在する少なくとも１個の内向きの突出要素（１７）を備えることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
前記接続要素（８）は、２個の結合要素（９、１０）を介して、前記衝撃要素（７）と前記フレーム（３）に取り付けられ、各結合要素（９、１０）は、略椀形の要素（２６）と協働する略ドーム形の要素（２５）を有して、前記接続要素（８）が前記衝撃要素（７）と前記フレーム（３）とに対してそれぞれ旋回できるようになっていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか記載の装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の前記装置を含む自動車（１）。
【国際調査報告】
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