(57)【要約】【課題】衝突直前に伸縮体を膨張させてバンパリインフォースメントを衝突に対向する方向へ突出させ、伸縮体を収縮させながら衝突エネルギを吸収する車両用衝撃吸収装置において、伸縮体を底部を備えた容器形状とすることにある。それにより、伸縮体内のガス等の流体が漏れ難くするための追加対策なしに流体の漏れを抑制する。【解決手段】伸縮体１１は、底部１１ｃを備える容器形状とされ、底部１１ｃがカバー体１３を介してフロントメンバ２Ｌに固定されている。また、伸縮体１１の容器形状の開口側がバンパリインフォースメント１に固定されている。インフレータ１２は、底部１１ｃに穿設された貫通孔（１１ｅ）を伸縮体１１の空間内側から塞いだ状態で固定されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の被衝突部の車両構造体で衝突荷重を受け止めるように設けられ、衝突物体からの衝突荷重を受けて車両構造体に伝達する衝突荷重受部材と、
前記衝突荷重受部材及び前記車両構造体の間に一つの空間を形成して設けられ、前記衝突荷重受部材が衝突荷重を受ける方向に伸縮可能とされた伸縮体と、
衝突前に前記伸縮体内の前記空間に流体を供給して前記空間の容積を拡大し、前記伸縮体を伸長させる流体供給手段とを備え、前記衝突荷重受部材が衝突荷重を受けると、前記伸縮体が収縮しながら衝突エネルギを吸収する車両用衝撃吸収装置であって、
前記伸縮体は、その前記車両構造体側に底部を備える容器形状とされ、その容器形状の開口側が前記衝突荷重受部材に固定され、前記底部が前記車両構造体に固定されており、
前記流体供給手段は、前記底部に穿設された貫通孔を前記伸縮体の空間内側から塞いだ状態で固定されている車両用衝撃吸収装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記流体供給手段は、全体として前記底部の底面に沿って拡がり、その拡がり量に比べて底面からの突出量が少ない形状とされており、
前記貫通孔の形状及び大きさは、前記流体供給手段が前記底部の底面に対して傾斜することにより挿入可能とされている車両用衝撃吸収装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記流体供給手段は、フランジを備え、そのフランジを介して前記底部に固定されている車両用衝撃吸収装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記流体供給手段は、前記底部に対し直接接合されている車両用衝撃吸収装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記流体供給手段が前記底部の貫通孔を閉塞した状態で、前記底部には、前記流体供給手段の周囲を取り囲むように前記底部から前記空間内に立ち上がる段部を備える車両用衝撃吸収装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記流体供給手段は、前記底部に対してねじ固定具により締結されており、該ねじ固定具の雌ねじ体が前記流体供給手段に固定されている車両用衝撃吸収装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記車両構造体の前記衝突荷重受部材側端部には、該端部側を開口側とする容器形状のカバー体が固定され、該カバー体は、前記車両構造体の内部に収容されており、
前記伸縮体は、その底部が前記カバー体の容器形状の底部に固定され、前記伸縮体の収縮状態では前記カバー体内に収容され、前記伸縮体の伸長状態では前記カバー体から衝突対向方向に突出される車両用衝撃吸収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両において衝突荷重を受ける部位に設けられる車両用衝撃吸収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用衝撃吸収装置として、車両前端部に設置されたバンパの如き衝突荷重受部材を、衝突物体との衝突直前に前方へ突出させるものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、衝突荷重受部材と車両構造体との間に伸縮自在の伸縮体を設け、この伸縮体内にガスを供給するインフレータを設けている。常時は、伸縮体が収縮されていて衝突荷重受部材は車両構造体の前端部に位置しているが、衝突直前にインフレータが作動して、インフレータから発生するガスにより伸縮体が膨張して伸長され、衝突荷重受部材は車両構造体から離れて前方へ突出される。衝突時は、衝突荷重を受けて膨張されていた伸縮体からガスが徐々に抜けて伸縮体が収縮され、衝突エネルギが吸収される。
【０００３】
この場合、伸縮体は筒形状とされた車両構造体の先端の外表面に被せて取り付けられている。その状態で、伸縮体と車両構造体とは、ボルト・ナットにより締結して互いに固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４１２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
係る構成の場合、伸縮体内面と車両構造体の外表面との間で密着されていない部分に隙間ができることは避けられない。そのため、伸縮体内でインフレータが発生するガスが隙間から漏れてしまう恐れがある。その対策として、隙間を小さくするための対策を施す必要があり、ガスケット等の部品点数を増加させるなどの不具合があった。
【０００６】
このような問題に鑑み本発明の課題は、衝突直前に伸縮体を膨張させて衝突荷重受部材を衝突に対向する方向へ突出させ、伸縮体を収縮させながら衝突エネルギを吸収する車両用衝撃吸収装置において、伸縮体を底部を備えた容器形状とすることにある。それにより、伸縮体内のガス等の流体が漏れ難くするための追加対策なしに流体の漏れを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１発明は、車体の被衝突部の車両構造体で衝突荷重を受け止めるように設けられ、衝突物体からの衝突荷重を受けて車両構造体に伝達する衝突荷重受部材と、前記衝突荷重受部材及び前記車両構造体の間に一つの空間を形成して設けられ、前記衝突荷重受部材が衝突荷重を受ける方向に伸縮可能とされた伸縮体と、衝突前に前記伸縮体内の前記空間に流体を供給して前記空間の容積を拡大し、前記伸縮体を伸長させる流体供給手段とを備え、前記衝突荷重受部材が衝突荷重を受けると、前記伸縮体が収縮しながら衝突エネルギを吸収する車両用衝撃吸収装置である。そして、前記伸縮体は、その前記車両構造体側に底部を備える容器形状とされ、その容器形状の開口側が前記衝突荷重受部材に固定され、前記底部が前記車両構造体に固定されている。前記流体供給手段は、前記底部に穿設された貫通孔を前記伸縮体の空間内側から塞いだ状態で固定されている。
【０００８】
第１発明において、被衝突部は、車体の前、後、側部、屋根等いずれでもよい。また、伸縮体内の空間に供給される流体は、ガス、油、空気等いずれでもよい。
【０００９】
第１発明によれば、伸縮体は容器形状とされている。また、流体供給手段は、伸縮体の容器形状の底部の貫通孔を空間内側から塞ぐように固定されている。そのため、流体供給手段が伸縮体内で発生する流体が伸縮体内から漏れるのを、追加対策なしに抑制することができる。
【００１０】
本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記流体供給手段は、全体として前記底部の底面に沿って拡がり、その拡がり量に比べて底面からの突出量が少ない形状とされており、前記貫通孔の形状及び大きさは、前記流体供給手段が前記底部の底面に対して傾斜することにより挿入可能とされている。
【００１１】
第２発明によれば、伸縮体内の空間が閉じられた状態で、流体供給手段を貫通孔から空間内に挿入することができる。そのため、流体供給手段が熱や振動を避ける必要がある場合でも、伸縮体の空間を閉じるように伸縮体の開口側を閉じるまで製造して、その後に流体供給手段を固定することができる。
【００１２】
本発明の第３発明は、上記第１又は第２発明において、前記流体供給手段は、フランジを備え、そのフランジを介して前記底部に固定されている。
【００１３】
第３発明によれば、伸縮体の底部への流体供給手段の固定をフランジにより行うことができる。そのため、流体供給手段を底部に直接固定する場合に比べて、固定作業を容易にすることができる。
【００１４】
本発明の第４発明は、上記第１〜第３発明のいずれかにおいて、前記流体供給手段は、前記底部に対し直接接合されている。
【００１５】
第４発明によれば、流体供給手段は、伸縮体の容器形状の底部の貫通孔を空間内側から塞いだ状態で直接接合されている。そのため、流体供給手段が伸縮体内に流体を供給すると、その流体圧により流体供給手段は底部に圧接される。従って、流体供給手段と底部との間にパッキン等を設けることなく、流体供給手段と底部との接合部における流体漏れを抑制することができる。
【００１６】
本発明の第５発明は、上記第１〜第４発明のいずれかにおいて、前記流体供給手段が前記底部の貫通孔を閉塞した状態で、前記底部には、前記流体供給手段の周囲を取り囲むように前記底部から前記空間内に立ち上がる段部を備える。
【００１７】
第５発明において、段部は、底部における流体供給手段と当接する部位の板圧を流体供給手段の周囲の部位に比べて薄くすることにより形成することができる。また、段部は、流体供給手段の周囲にある底部を空間内に向けて突出させることにより形成することもできる。一方、段部は、流体供給手段の周囲を取り囲むように切れ目なく形成されてもよいし、断続的に形成されてもよい。
【００１８】
第５発明によれば、流体供給手段が底部に対し設計された正規の位置となれば段部の内側に嵌合することになる。そのため、流体供給手段が伸縮体内に挿入されて作業者から見えない状態でも、流体供給手段を正規の位置に容易に固定することができる。
【００１９】
本発明の第６発明は、上記第１〜第５発明のいずれかにおいて、前記流体供給手段は、前記底部に対してねじ固定具により締結されており、該ねじ固定具の雌ねじ体が前記流体供給手段に固定されている。
【００２０】
第６発明によれば、流体供給手段に雌ねじ体が固定されるため、雄ねじ体が固定される場合に比べて、雌ねじ体の流体供給手段からの出っ張り量は小さく、流体供給手段を伸縮体内に挿入する際の作業性を良くすることができる。
【００２１】
本発明の第７発明は、上記第１〜第６発明のいずれかにおいて、前記車両構造体の前記衝突荷重受部材側端部には、該端部側を開口側とする容器形状のカバー体が固定され、該カバー体は、前記車両構造体の内部に収容されており、前記伸縮体は、その底部が前記カバー体の容器形状の底部に固定され、前記伸縮体の収縮状態では前記カバー体内に収容され、前記伸縮体の伸長状態では前記カバー体から外側に突出される。
【００２２】
第７発明によれば、伸縮体は、カバー体と共に車両構造体の内部に収容されている。そのため、伸縮体が収縮状態では、伸縮体は車両構造体から突出せず、伸縮体を備えない場合と同様の車体デザインを採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の車両用衝撃吸収装置の第１実施形態が適用された車両前部のバンパ構造を示す平面図である。
【図２】第１実施形態における衝撃吸収ユニットの一部透視拡大斜視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面矢視拡大図である。
【図４】第１実施形態の伸縮体の底部を外側から見た拡大図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面矢視図である。
【図６】図４と同様の拡大図であり、インフレータを貫通孔から挿入する様子を示す。
【図７】図５と同様の断面図であり、インフレータが伸縮体の底部に固定される前の状態を示す。
【図８】図３と同様の断面図であり、インフレータよりガスが供給され、バンパが前方に移動した状態を示す。
【図９】図３と同様の断面図であり、バンパが衝突荷重を受けて後方に移動されている途中状態を示す。
【図１０】本発明の第２実施形態の伸縮体の底部を示す図５と同様の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
<第１実施形態の全体構成>
図１〜３は、本発明の第１実施形態の構成を示す。第１実施形態は、自動車用フロントバンパ部分に本発明の衝撃吸収装置を適用した例である。各図中、矢印により自動車に搭載した状態における装置の各方向を示している。以下の説明において、方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。
【００２５】
図１のように、衝突荷重受部材であるフロントバンパのバンパリインフォースメント１は、車体の被衝突部の車両構造体として、車体左右に配置されたフロントメンバ２Ｌ、２Ｒの前端に固定されている。従って、車両前突時にフロントバンパに加えられる衝突荷重は、バンパリインフォースメント１を介してフロントメンバ２Ｌ、２Ｒで受け止められる。
【００２６】
図２、３のように、フロントメンバ２Ｌの前端部には、本発明の特徴部分である衝撃吸収ユニット１０が備えられている。ここではフロントメンバ２Ｌのみを図示し、フロントメンバ２Ｒの図示を省略しているが、フロントメンバ２Ｌ、２Ｒは同一構造の衝撃吸収ユニット１０を備えている。
【００２７】
<衝撃吸収ユニット１０の構成>
衝撃吸収ユニット１０は、有底円筒体（以下、容器形状ともいう）であるカバー体１３と、カバー体１３の内部に固定され、容器形状で蛇腹１１ａを備えた伸縮体１１と、伸縮体１１の内部に固定された流体供給手段であるインフレータ１２とを備える。
【００２８】
カバー体１３は、容器形状の容器部１３ａと、容器部１３ａの開口側の全周に渡って形成されたフランジ１３ｂとを一体に備える。カバー体１３は鋼板製である。容器部１３ａは、閉断面構造のフロントメンバ２Ｌの前端内部に挿入され、フランジ１３ｂは、リング形状の円板であるトップメンバ２１を介してフロントメンバ２Ｌの前端に固定されている。
【００２９】
<伸縮体１１の構成>
伸縮体１１は、有底円筒体（以下、容器形状ともいう）とされ、側部に蛇腹１１ａを備え、容器形状の開口側の全周に渡ってフランジ１３ｂが形成されている。蛇腹１１ａは、伸縮体１１が前後方向に伸縮可能となるように形成されており、伸縮体１１は、カバー体１３に比べて板厚が薄い鋼板製である。伸縮体１１は、容器部１３ａと重なる容器となるように配置され、フランジ１１ｂは、カバー体１３のフランジ１３ｂの前側に重ねて配置されている。また、伸縮体１１の底部１１ｃは、カバー体１３の底部に適宜の手段により接合されている。
【００３０】
伸縮体１１の開口側には蓋体１４が被せられている。蓋体１４は、その後側が伸縮体１１のフランジ１１ｂの前側に重ねて固定されている。従って、伸縮体１１は、その開口を蓋体１４により閉塞されて、内部に一つの空間を形成している。また、蓋体１４には、その前側にバンパリインフォースメント１が固定されている。
【００３１】
このように伸縮体１１はカバー体１３内に収容されてフロントメンバ２Ｌの前端に固定されている。しかも、カバー体１３はフロントメンバ２Ｌの閉空間内に収容されている。そのため、図３のように、伸縮体１１が収縮状態にあるとき、伸縮体１１は、カバー体１３内にあってフロントメンバ２Ｌから突出しない。従って、フロントメンバ２Ｌ及びバンパリインフォースメント１の部分のデザインを、伸縮体１１を備えない場合と共通化することができる。
【００３２】
<インフレータ１２の構成>
インフレータ１２は、乗員保護用エアバッグ装置に用いられるインフレータと同様の公知もので、通電されることにより点火されてガス（本発明の流体に相当）を発生するように構成されている。インフレータ１２は、伸縮体１１の底部１１ｃに固定されている。インフレータ１２は、公知の衝突予知手段（図示略）が車両の前突を予知したとき、電源（図示略）に接続されて作動するように電気接続されている。従って、インフレータ１２は、作動されるとガスを発生し、そのガスを伸縮体１１内に供給する。
【００３３】
図４、５は、伸縮体１１内のインフレータ１２固定部付近を拡大して示す。インフレータ１２は、伸縮体１１の底部１１ｃに穿設された貫通孔１１ｅを伸縮体１１の空間内側から塞いだ状態で固定されている。インフレータ１２は、周囲にフランジ１２ａを備え、フランジ１２ａが複数組（ここでは４組）のボルト・ナット１５（本発明におけるねじ固定具に相当）により底部１１ｃに締結されて固定されている。貫通孔１１ｅは四角形とされ、フランジ１２ａも貫通孔１１ｅよりも大きい相似形の四角形とされている。
【００３４】
図４、５のように、インフレータ１２がフランジ１２ａを介して伸縮体１１の底部１１ｃに固定された状態で、フランジ１２ａの周囲の底部１１ｃには段部１１ｄが形成されている。この場合、段部１１ｄは、フランジ１２ａと面合わせ状態となる部分の底部１１ｃの板厚を、その周りに比べて薄くすることにより形成されている。従って、図４、５のように、インフレータ１２がフランジ１２ａと共に、底部１１ｃの貫通孔１１ｅを蓋う正規の状態において、フランジ１２ａが段部１１ｄ内に嵌合するようにされている。
【００３５】
<インフレータ１２の組付方法>
この場合、貫通孔１１ｅの四角形とフランジ１２ａの四角形の形状と大きさの関係は、図６のように、フランジ１２ａの四角形の一辺が貫通孔１１ｅの対角線よりも小さくされ、図４、５のように、フランジ１２ａと底部１１ｃとが面合わせ状態とされたとき、貫通孔１１ｅがフランジ１２ａ及びインフレータ１２により蓋われるようにされている。また、インフレータ１２は、フランジ１２ａの板厚方向の大きさが、フランジ１２ａの四角形の一辺よりも小さくされている。従って、図６のように、フランジ１２ａの板面が、底部１１ｃの底面に対して略垂直となるようにフランジ１２ａを傾斜することにより、インフレータ１２を伸縮体１１の外側から内側へ挿入することができる。
【００３６】
インフレータ１２は、火薬を具備するため、インフレータ１２の取付時においても、インフレータ１２には溶接、静電気等による火気を近づけないことが必要である。第１実施形態のインフレータ取付方法によれば、伸縮体１１へのインフレータ１２の取付作業は、伸縮体１１の閉空間が形成された後となるため、インフレータ１２に製造作業時の火気が影響を及ぼすことを抑制することができる。
【００３７】
インフレータ１２の底部１１ｃへの固定は、インフレータ１２を伸縮体１１内に挿入した状態で行うことになり、作業者はインフレータ１２と底部１１ｃの全体が見えない状態で作業を行わなければならない。しかし、上述のように底部１１ｃの空間内側には段部１１ｄが形成されているため、インフレータ１２のフランジ１２ａが段部１１ｄに嵌合したか否かによりインフレータ１２が正規の位置にあるか否かを作業者は容易に判断することができる。
【００３８】
図７は、インフレータ１２が正規の位置にない状態を示し、この状態では、ボルト１５ａ（本発明における雄ねじ体に相当）をフランジ１２ａと一体に固定されたナット１５ｂ（本発明における雌ねじ体に相当）に螺合させることができない。図５のように、インフレータ１２が正規の位置となり、フランジ１２ａが段部１１ｄに嵌合した状態では、ボルト１５ａをナット１５ｂに螺合させることができる。この場合、ナット１５ｂはフランジ１２ａに溶接固定されている。ボルト・ナット１５のうち、フランジ１２ａへの溶接固定をボルト１５ａとすることも考えられる。しかし、その場合には、図６で説明したように、インフレータ１２を貫通孔に通す際にボルト１５ａのフランジ面からの突出量はナット１５ｂを熔接固定した場合に比べて大きくなる。従って、フランジ１２ａに溶接固定するのはナット１５ｂとした方が作業性が良くなるメリットがある。なお、フランジ１２ａの底部１１ｃに対する固定は、溶接、接着、係合構造等によってもよい。
【００３９】
<第１実施形態の作用>
車両の衝突が予知されてインフレータ１２が作動され、インフレータ１２がガスを発生すると、図８のように、伸縮体１１は膨張（伸長）して、蛇腹１１ａが伸びてバンパリインフォースメント１が前方に突出される。その後、バンパに衝突物体が衝突して、図９のように、バンパリインフォースメント１が後方に押されると、伸縮体１１が収縮しながら衝突エネルギを吸収する。このとき、伸縮体１１内でインフレータ１２が発生したガスは別途設けられている排気弁（図示略）から排気される。
【００４０】
<第１実施形態の効果>
この間、伸縮体１１内のガスは、排気弁以外から漏れることが抑制される。即ち、伸縮体１１は容器形状とされ、しかも、インフレータ１２は伸縮体１１の貫通孔１１ｅに対して伸縮体１１の空間内側から貫通孔１１ｅを塞いだ状態で被せられている。そのため、伸縮体１１に余分な隙間は形成されない。また、インフレータ１２のガス圧を受けてインフレータ１２のフランジ１２ａは伸縮体１１の底部１１ｃに対して圧接され、ガス漏れは抑制される。なお、必要に応じてフランジ１２ａと底部１１ｃとの間にガスケット等のシール材を挿入してもよい。
【００４１】
<第２実施形態の構成>
図１０は、本発明の第２実施形態を示す。第２実施形態が第１実施形態に対して特徴とする点は、インフレータ１２のフランジ１２ａの伸縮体１１の底部１１ｃに対する固定を、ボルト・ナット１５ではなく、接着剤により行うようにした点である。その他の構成は、両者全く同一であり、同一部分についての再度の説明は省略する。
【００４２】
図１０のように、フランジ１２ａの外周は伸縮体１１の底部１１ｃに向けて屈曲されて屈曲部１２ｂが形成されている。一方、その屈曲部１２ｂに対応して伸縮体１１の底部１１ｃには、受容部１１ｆが環状に形成されている。受容部１１ｆ内には、接着剤１１ｇが充填されており、受容部１１ｆ内に挿入された屈曲部１２ｂを受容部１１ｆから容易に抜けないように固着している。
【００４３】
<その他の実施形態>
以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、上記実施形態では、伸縮体の底部の貫通孔の形状、及びインフレータのフランジの形状を四角形としたが、これらの形状を楕円形状、長円形状、底辺が高さに比べて大きくされた三角形状などとしてもよい。また、上記実施形態では、本発明を自動車に適用したが、自動車以外の各種車両に適用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１      バンパリインフォースメント（衝突荷重受部材）
２Ｌ、２Ｒ  フロントメンバ（被衝突部の車両構造体）
２１    トップメンバ
１０    衝撃吸収ユニット
１１    伸縮体
１１ａ  蛇腹
１１ｂ  フランジ
１１ｃ  底部
１１ｄ  段部
１１ｅ  貫通孔
１１ｆ  受容部
１１ｇ  接着剤
１２    インフレータ（流体供給手段）
１２ａ  フランジ
１２ｂ  屈曲部
１３    カバー体
１３ａ  容器部
１３ｂ  フランジ
１４    蓋体
１５    ボルト・ナット（ねじ固定具）
１５ａ  ボルト（雄ねじ体）
１５ｂ  ナット（雌ねじ体）
【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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【図１０】
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