(57)【要約】【課題】衝突前に衝突荷重受部材を衝突方向へ突出させると共に、衝突エネルギを吸収する機構を簡易な構造とし、安価な構成にすることができる車両用衝撃吸収装置を提供する。【解決手段】衝突荷重の方向に沿って開口を有し、衝突荷重受部材又は車体構造部材のいずれか一方に固定される容器状の受容カップと、前記受容カップの前記開口に対向する開口を有し、互いの開口が対向した状態で前記受容カップ内に摺動自在に挿入されると共に、前記衝突荷重受部材又は前記車体構造部材のいずれか他方に固定されて、空間を形成する容器状の摺動カップと、前記受容カップと前記摺動カップとの間に設けられて、前記受容カップ内への前記摺動カップの挿入量が最小となり、前記空間の容積が最大となる前記衝突荷重受部材の最大移動位置で、前記受容カップと前記摺動カップを係合する係合手段と、前記空間に流体を供給する流体供給手段と、を有するように構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（伸長時に、受容カップと摺動カップが係合する係合手段を有する）
車体の被衝突部の車体構造部材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体構造部材に伝達する衝突荷重受部材と、
前記衝突荷重受部材と前記車体構造部材の間に設けられ、一つの空間を形成する膨張体と、
衝突前に前記膨張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、前記膨張体を膨張させる流体供給手段と、
を備え、
前記膨張体は、
前記衝突荷重の方向に沿って開口を有し、前記衝突荷重受部材又は前記車体構造部材のいずれか一方に固定される容器状の受容カップと、
前記受容カップの前記開口に対向する開口を有し、互いの開口が対向した状態で前記受容カップ内に摺動自在に挿入されると共に、前記衝突荷重受部材又は前記車体構造部材のいずれか他方に固定されて、前記空間を形成する容器状の摺動カップと、
前記受容カップと前記摺動カップとの間に設けられて、前記受容カップ内への前記摺動カップの挿入量が最小となり、前記空間の容積が最大となる前記衝突荷重受部材の最大移動位置で、前記受容カップと前記摺動カップを係合する係合手段と、
を有し、
前記衝突荷重受部材が衝突荷重を受けると、前記係合手段によって係合された前記受容カップと前記摺動カップとのうち、該衝突荷重受部材に固定された前記受容カップ又は前記摺動カップが変形することにより、衝突エネルギを吸収する、
車両用衝撃吸収装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記係合手段は、
前記受容カップの側壁に形成され、前記受容カップ内への前記摺動カップの挿入量が最小となり、前記空間の容積が最大となるまで前記摺動カップの側壁によって閉じられる係合孔と、
前記受容カップ内への前記摺動カップの挿入量が最小となり、前記空間の容積が最大となった際に、前記摺動カップの側壁の前記係合孔に対向する位置に形成され、前記空間内の流体の圧力によって外方へ折り曲げられて前記係合孔に押し込まれる係合片を形成するための係合片用切り込み線と、
を有し、
前記係合孔に前記係合片が押し込まれることによって、前記受容カップと前記摺動カップが係合されると共に、前記摺動カップの側壁に前記係合孔に連通する内圧解放孔が形成される、
車両用衝撃吸収装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記受容カップは、摺動方向に沿って少なくとも一対の前記係合孔を有し、
前記摺動カップは、前記一対の係合孔に同時に押し込まれて摺動方向に沿って互いに反対方向に向かって突出する少なくとも一対の前記係合片を形成するための少なくとも一対の前記係合片用切り込み線を有する、
車両用衝撃吸収装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記一対の係合片のうち、前記係合孔を介して前記衝突荷重を受ける前記係合片は、先端部に前記摺動カップの外方へ所定高さ突出する突出部を有する、
車両用衝撃吸収装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記係合手段は、
前記受容カップの側壁に形成され、前記受容カップ内への前記摺動カップの挿入量が最小となり、前記空間の容積が最大となるまで前記摺動カップの側壁によって閉じられる外方へ窪む係合凹部を有し、
前記受容カップ内への前記摺動カップの挿入量が最小となり、前記空間の容積が最大となった際に、前記摺動カップの側壁の前記係合凹部に対向する位置に形成され、前記空間内の流体の圧力によって外方へ折り曲げられて前記係合凹部に押し込まれる係合片を形成するための係合片用切り込み線と、
を有し、
前記係合凹部に前記係合片が押し込まれることによって、前記受容カップと前記摺動カップが係合される、
車両用衝撃吸収装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記受容カップは、摺動方向に沿って少なくとも一対の前記係合凹部を有し、
前記摺動カップは、前記一対の係合凹部に押し込まれて摺動方向に沿って互いに反対方向に向かって突出する少なくとも一対の前記係合片を形成するための少なくとも一対の前記係合片用切り込み線を有する、
車両用衝撃吸収装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記係合手段は、
前記受容カップの側壁に摺動方向に沿って形成され、前記受容カップ内への前記摺動カップの挿入量が最大から最小になるまでの前記衝突荷重受部材の移動距離以上の長さで、且つ、前記受容カップ内への前記摺動カップの挿入量が最小となるまで前記摺動カップの側壁によって閉じられる外方へ窪む縦長係合凹部と、
前記摺動カップの側壁から外方へ、摺動方向に対して直交する方向に沿って所定高さ突出して、前記縦長係合凹部内に摺動方向に沿って移動可能に嵌入される係合凸部と、
を有し、
前記縦長係合凹部は、前記衝撃荷重受部材に対して反対側の端部に、摺動方向に対して直交する方向に沿って前記縦長係合凹部の内方へ突出する段部を有し、
前記受容カップ内への前記摺動カップの挿入量が最小となり、前記空間の容積が最大となった際に、前記係合凸部が、前記段部を乗り越えて、前記縦長係合凹部の前記段部と前記衝撃荷重受部材に対して反対側の端縁部との間に嵌入されることによって、前記受容カップと前記摺動カップが係合される、
車両用衝撃吸収装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか一項において、
前記膨張体は、該膨張体内の内圧が所定圧以上になった際に、前記流体を排出する排出手段を有する、
車両用衝撃吸収装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項において、
前記膨張体の外周側を被うように配置され、前記膨張体の膨張と前記受容カップ又は前記摺動カップの変形とを許容するように変形するカバー体を備え、
前記カバー体は、
前記膨張体を収容し、前記膨張体が膨張するのを妨げないように前記膨張体の膨張方向を開放する開口を備える容器と、
前記容器の開口に結合された筒状の伸縮部材と、
により構成され、
前記伸縮部材は、その一側面と一側面とが対向するように途中で折り返されて、その折り返し位置に対して両端部が同じ側に位置するように構成され、前記一側面と一側面との対向面積を変化させることにより伸縮される、
車両用衝撃吸収装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項において、
前記流体供給手段は、前記車体構造部材に固定された前記受容カップ又は前記摺動体に固定されている、
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分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（特許文献１参照）。具体的には、車両前部のサイドメンバーの内方に車両前後方向に移動自在に配設されたステーと、該ステーの前端に固定されたバンパーとを備えている。通常走行時には、ステーをサイドメンバー内に収容して保持し、車両が前面衝突を起こす直前には、ステーを車両前方に移動させてサイドメンバーの前端から突出させることによって、バンパーを車両前方に突出作動させる。衝突時には、車両前方に突出したステーが押し潰されることによって衝突エネルギを吸収することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−６７３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、係る車両用衝撃吸収装置においては、ステーを車両前方に伸長させるためのスプリング抑えブラケット、スプリング、ステー抑えブラケット等から構成されるバネ機構や、ステーから車幅方向に突出する一対の突起、各突起を係止する鉤部が形成された一対のアーム、モータから構成される初期ロック機構、伸長したステーの各突起が係止されるステー受け装置から構成される最終ロック機構が必要である。また、初期ロック解除は、モータを駆動して一対のアームを作動させる必要があり、複雑な機構となり、高価な構成となる。
【０００５】
そこで、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、衝突直前に衝突荷重受部材を衝突方向へ突出させると共に、衝突エネルギを吸収する機構を簡易な構造とし、安価な構成にすることができる車両用衝撃吸収装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、第１発明は、車体の被衝突部の車体構造部材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体構造部材に伝達する衝突荷重受部材と、前記衝突荷重受部材と前記車体構造部材の間に設けられ、一つの空間を形成する膨張体と、衝突前に前記膨張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、前記膨張体を膨張させる流体供給手段と、を備え、前記膨張体は、前記衝突荷重の方向に沿って開口を有し、前記衝突荷重受部材又は前記車体構造部材のいずれか一方に固定される容器状の受容カップと、前記受容カップの前記開口に対向する開口を有し、互いの開口が対向した状態で前記受容カップ内に摺動自在に挿入されると共に、前記衝突荷重受部材又は前記車体構造部材のいずれか他方に固定されて、前記空間を形成する容器状の摺動カップと、前記受容カップと前記摺動カップとの間に設けられて、前記受容カップ内への前記摺動カップの挿入量が最小となり、前記空間の容積が最大となる前記衝突荷重受部材の最大移動位置で、前記受容カップと前記摺動カップを係合する係合手段と、を有し、前記衝突荷重受部材が衝突荷重を受けると、前記係合手段によって係合された前記受容カップと前記摺動カップとのうち、該衝突荷重受部材に固定された前記受容カップ又は前記摺動カップが変形することにより、衝突エネルギを吸収する、車両用衝撃吸収装置である。
【０００７】
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、膨張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。
【０００８】
第１発明によれば、流体供給手段により流体が供給されると、膨張体を成す受容カップに対して摺動カップが摺動して衝突荷重受部材が衝突方向に移動される。そして、衝突荷重受部材が最大移動位置に達すると、受容カップと摺動カップが係合手段によって係合して、停止する。その後、衝突荷重を受けて、係合手段によって係合された受容カップと摺動カップとのうち、該衝突荷重受部材に固定されている方が変形して衝突エネルギを吸収する。
【０００９】
これにより、衝突直前に衝突荷重受部材を衝突方向へ突出させると共に、衝突エネルギを吸収する機構を、受容カップと摺動カップ、及び、流体供給手段で構成される簡易な構造とし、安価な構成にすることができる。また、衝突荷重受部材の最大移動位置で、受容カップと摺動カップが係合手段によって係合して、停止するため、衝突荷重受部材を最大移動位置で確実に停止させることができる。
【００１０】
第２発明は、上記第１発明において、前記係合手段は、前記受容カップの側壁に形成され、前記受容カップ内への前記摺動カップの挿入量が最小となり、前記空間の容積が最大となるまで前記摺動カップの側壁によって閉じられる係合孔と、前記受容カップ内への前記摺動カップの挿入量が最小となり、前記空間の容積が最大となった際に、前記摺動カップの側壁の前記係合孔に対向する位置に形成され、前記空間内の流体の圧力によって外方へ折り曲げられて前記係合孔に押し込まれる係合片を形成するための係合片用切り込み線と、を有し、前記係合孔に前記係合片が押し込まれることによって、前記受容カップと前記摺動カップが係合されると共に、前記摺動カップの側壁に前記係合孔に連通する内圧解放孔が形成される、車両用衝撃吸収装置である。
【００１１】
第２発明によれば、予め設定された衝突荷重受部材の最大移動位置に合わせて、受容カップの係合孔と、摺動カップの係合片を形成するための係合片用切り込み線を設けることによって、衝突荷重受部材が最大移動位置に達すると、摺動カップの係合片が流体の圧力によって受容カップの係合孔に係合すると共に、流体供給手段からの流体が内圧解放孔から係合孔を介して流出して、確実に移動を停止させることができる。
【００１２】
これにより、受容カップと摺動カップを係合する係合手段を、簡易な構造とし、更に安価な構成にすることができる。また、摺動カップの係合片が受容カップの係合孔に係合した場合には、流体供給手段からの流体が内圧解放孔から係合孔を介して流出し、衝突荷重による受容カップ又は摺動カップの変形がスムーズに進み、衝突エネルギを吸収することができる。
【００１３】
第３発明は、上記第２発明において、前記受容カップは、摺動方向に沿って少なくとも一対の前記係合孔を有し、前記摺動カップは、前記一対の係合孔に同時に押し込まれて摺動方向に沿って互いに反対方向に向かって突出する少なくとも一対の前記係合片を形成するための少なくとも一対の前記係合片用切り込み線を有する、車両用衝撃吸収装置である。
【００１４】
第３発明によれば、衝突荷重受部材が最大移動位置に達すると、一対の係合片のうち、摺動方向において、衝突荷重受部材に対して反対側方向に向いている係合片が係合孔に係合することによって、確実に移動を停止させることができる。更に、流体供給手段からの流体が一対の内圧解放孔から一対の係合孔を介して流出して、確実に移動を停止させることができる。
【００１５】
また、車両が衝突した場合には、一対の係合片のうち、摺動方向において、衝突荷重受部材側方向に向いている係合片が係合孔に係合することによって、この係合片が衝突荷重を受けて、受容カップに対する摺動カップの摺動を停止させ、受容カップ又は摺動カップを変形させることができる。これにより、衝突直前に衝突荷重受部材を衝突方向へ突出させると共に、衝突エネルギを吸収する機構を、受容カップの一対の係合孔、摺動カップの一対の係合片、及び、流体供給手段で構成される簡易な構造とし、安価な構成にすることができる。
【００１６】
第４発明は、上記第３発明において、前記一対の係合片のうち、前記係合孔を介して前記衝突荷重を受ける前記係合片は、先端部に前記摺動カップの外方へ所定高さ突出する突出部を有する、車両用衝撃吸収装置である。
【００１７】
第４発明によれば、係合孔を介して衝突荷重を受ける係合片が、係合孔によって衝突荷重方向に折れ曲がっても、突出部が摺動カップの側壁に当接して係合片の先端部が係合孔の外方に位置するため、係合孔と係合片との係合を維持することができる。
【００１８】
第５発明は、上記第１発明において、前記受容カップの側壁に形成され、前記受容カップ内への前記摺動カップの挿入量が最小となり、前記空間の容積が最大となるまで前記摺動カップの側壁によって閉じられる外方へ窪む係合凹部を有し、前記受容カップ内への前記摺動カップの挿入量が最小となり、前記空間の容積が最大となった際に、前記摺動カップの側壁の前記係合凹部に対向する位置に形成され、前記空間内の流体の圧力によって外方へ折り曲げられて前記係合凹部に押し込まれる係合片を形成するための係合片用切り込み線と、を有し、前記係合凹部に前記係合片が押し込まれることによって、前記受容カップと前記摺動カップが係合される、車両用衝撃吸収装置である。
【００１９】
第５発明によれば、予め設定された衝突荷重受部材の最大移動位置に合わせて、受容カップの係合凹部と、摺動カップの係合片を形成するための係合片用切り込み線を設けることによって、衝突荷重受部材が最大移動位置に達すると、摺動カップの係合片が流体の圧力によって受容カップの係合凹部に係合して、確実に移動を停止させることができる。
【００２０】
これにより、衝突直前に衝突荷重受部材を衝突方向へ突出させると共に、衝突エネルギを吸収する機構を、受容カップの係合凹部、摺動カップの係合片を形成する係合片用切り込み線、及び、流体供給手段で構成される簡易な構造とし、安価な構成にすることができる。また、摺動カップの係合片が受容カップの係合凹部に係合して、停止するため、衝突荷重受部材を最大移動位置で確実に停止させることができる。
【００２１】
第６発明は、上記第５発明において、前記受容カップは、摺動方向に沿って少なくとも一対の前記係合凹部を有し、前記摺動カップは、前記一対の係合凹部に押し込まれて摺動方向に沿って互いに反対方向に向かって突出する少なくとも一対の前記係合片を形成するための少なくとも一対の前記係合片用切り込み線を有する、車両用衝撃吸収装置である。
【００２２】
第６発明によれば、衝突荷重受部材が最大移動位置に達すると、一対の係合片のうち、摺動方向において、衝突荷重受部材に対して反対側方向に向いている係合片が係合凹部に係合することによって、確実に移動を停止させることができる。また、車両が衝突した場合には、一対の係合片のうち、摺動方向において、衝突荷重受部材側方向に向いている係合片が係合凹部に係合することによって、この係合片が衝突荷重を受けて、受容カップに対する摺動カップの摺動を停止させ、受容カップ又は摺動カップを変形させることができる。これにより、衝突直前に衝突荷重受部材を衝突方向へ突出させると共に、衝突エネルギを吸収する機構を、受容カップの一対の係合凹部、摺動カップの一対の係合片、及び、流体供給手段で構成される簡易な構造とし、安価な構成にすることができる。
【００２３】
第７発明は、上記第１発明において、前記係合手段は、前記受容カップの側壁に摺動方向に沿って形成され、前記受容カップ内への前記摺動カップの挿入量が最大から最小になるまでの前記衝突荷重受部材の移動距離以上の長さで、且つ、前記受容カップ内への前記摺動カップの挿入量が最小となるまで前記摺動カップの側壁によって閉じられる外方へ窪む縦長係合凹部と、前記摺動カップの側壁から外方へ、摺動方向に対して直交する方向に沿って所定高さ突出して、前記縦長係合凹部内に摺動方向に沿って移動可能に嵌入される係合凸部と、を有し、前記縦長係合凹部は、前記衝撃荷重受部材に対して反対側の端部に、摺動方向に対して直交する方向に沿って前記縦長係合凹部の内方へ突出する段部を有し、前記受容カップ内への前記摺動カップの挿入量が最小となり、前記空間の容積が最大となった際に、前記係合凸部が、前記段部を乗り越えて、前記縦長係合凹部の前記段部と前記衝撃荷重受部材に対して反対側の端縁部との間に嵌入されることによって、前記受容カップと前記摺動カップが係合される、車両用衝撃吸収装置である。
【００２４】
第７発明によれば、予め設定された衝突荷重受部材の最大移動位置に合わせて、受容カップの縦長係合凹部及び縦長係合凹部に形成された段部と、摺動カップの係合凸部とを設けることによって、衝突荷重受部材が最大移動位置に達すると、摺動カップの係合凸部が、縦長係合凹部の段部と縦長係合凹部の衝撃荷重受部材に対して反対側の端縁部との間に係合して、確実に移動を停止させることができる。
【００２５】
これにより、衝突直前に衝突荷重受部材を衝突方向へ突出させると共に、衝突エネルギを吸収する機構を、受容カップの縦長係合凹部と縦長係合凹部に形成された段部、摺動カップの係合凸部、及び、流体供給手段で構成される簡易な構造とし、安価な構成にすることができる。また、摺動カップの係合凸部が、受容カップの縦長係合凹部の段部と縦長係合凹部の衝撃荷重受部材に対して反対側の端縁部との間に係合して、停止するため、衝突荷重受部材を最大移動位置で確実に停止させることができる。
【００２６】
第８発明は、上記第５発明ないし第７発明のいずれかにおいて、前記膨張体は、該膨張体内の内圧が所定圧以上になった際に、前記流体を排出する排出手段を有する、車両用衝撃吸収装置である。
【００２７】
第８発明によれば、衝突荷重受部材が最大移動位置に達して、膨張体内の内圧が所定圧以上になった際に、流体供給手段からの流体が排出手段によって排出されるため、受容カップに対する摺動カップの移動、つまり、衝突荷重受部材の移動を確実に停止させることができる。
【００２８】
第９発明は、上記第１発明ないし第８発明のいずれかにおいて、前記膨張体の外周側を被うように配置され、前記膨張体の膨張と前記受容カップ又は前記摺動カップの変形とを許容するように変形するカバー体を備え、前記カバー体は、前記膨張体を収容し、前記膨張体が膨張するのを妨げないように前記膨張体の膨張方向を開放する開口を備える容器と、前記容器の開口に結合された筒状の伸縮部材と、により構成され、前記伸縮部材は、その一側面と一側面とが対向するように途中で折り返されて、その折り返し位置に対して両端部が同じ側に位置するように構成され、前記一側面と一側面との対向面積を変化させることにより伸縮される、車両用衝撃吸収装置である。
【００２９】
第９発明において、カバー体は、一部材により一体に形成されてもよいし、複数の部材の組み合わせにより形成されてもよい。また、カバー体は、膨張体に結合されてもよいし、車体構造部材及び衝突荷重受部材に結合されてもよい。
【００３０】
第９発明によれば、膨張体が収縮した通常状態から膨張した状態に変化すると、それに追随して伸縮部材は折り返し位置が移動することにより伸長される。そのため、伸縮部材が蛇腹構造を備える場合に比べて、伸縮部材の占有スペースは小さくて済む。従って、容器内で膨張体を大きくすることができる。また、衝突荷重受部材が衝突荷重を受けて、受容カップ又は摺動カップが変形する際には、それに追随して伸縮部材は、その一側面と一側面とが対向するように途中で折り返されて、その折り返し位置が移動することにより収縮される。その結果、衝突荷重を受けた時の衝突エネルギを、受容カップ又は摺動カップの変形と、伸縮部材の収縮によって吸収するため、衝突エネルギのエネルギ吸収量を大きくすることができる。
【００３１】
第１０発明は、上記第１発明ないし第９発明のいずれかにおいて、前記流体供給手段は、前記車体構造部材に固定された前記受容カップ又は前記摺動体に固定されている、車両用衝撃吸収装置である。
【００３２】
流体供給手段が流体を供給開始するためには、車体側からのトリガ信号が必要となる。第１０発明によれば、流体供給手段が車体構造部材に固定された受容カップ又は摺動体に固定されている。そのため、流体供給手段が車体構造部材に対して相対移動せず、流体供給手段にトリガ信号を供給するためのワイヤハーネス等の経路に余長を持たせる必要をなくすことができる。即ち、流体供給手段及び車体構造部材が相対移動する場合には、相対移動しない場合にトリガ信号を供給するために必要とされるワイヤハーネス等の経路長に加えて、相対移動する分だけその経路長を余分に長くしておく必要がある。第１０発明では、その余長を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【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】図１に示すバンパ構造の一部透視拡大斜視図である。
【図３】図１のIII−III線矢視断面拡大図である。
【図４】図３に示す受容カップの斜視図である。
【図５】図３に示す摺動カップの斜視図である。
【図６】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されている途中状態を示す。
【図７】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、バンパの前方への移動が完了した状態を示す。
【図８】図７の一部拡大断面図、受容カップと摺動カップの係合状態と、ガスが排出される状態を示す。
【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】図３と同様の断面図であり、バンパの後方への移動が終了した状態を示す。
【図１１】本発明の車両用衝撃吸収装置の第２実施形態を示し、図５に対応する摺動カップの斜視図である。
【図１２】図１１に示す摺動カップが装着された通常状態を示す一部拡大断面図である。
【図１３】図８に対応する受容カップと摺動カップの係合状態を示す一部拡大断面図である。
【図１４】図９に対応する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における係合片の変形の一例を示す図である。
【図１５】本発明の車両用衝撃吸収装置の第３実施形態を示し、図３に対応する断面図である。
【図１６】図１５に示す受容カップの斜視図である。
【図１７】図１５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されている途中状態を示す。
【図１８】図１５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、バンパの前方への移動が完了した状態を示す。
【図１９】図１５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２０】図１５と同様の断面図であり、バンパの後方への移動が終了した状態を示す。
【図２１】本発明の車両用衝撃吸収装置の第４実施形態を示し、図３に対応する断面図である。
【図２２】図２１に示す受容カップの斜視図である。
【図２３】図２１に示す摺動カップの斜視図である。
【図２４】図２１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されている途中状態を示す。
【図２５】図２１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、バンパの前方への移動が完了した状態を示す。
【図２６】図２１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２７】図２１と同様の断面図であり、バンパの後方への移動が終了した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明に係る車両用衝撃吸収装置を具体化した第１実施形態乃至第４実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本発明に係る車両用衝撃吸収装置を具体化した第１実施形態について図１乃至図１０に基づいて説明する。
【００３５】
［第１実施形態］
図１〜図５は、本発明の第１実施形態の概略構成を示す。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車両用衝撃吸収装置を適用した例を示す。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。
【００３６】
図１に示すように、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、車体構造部材として、車体左右に配置された各フロントメンバ２Ｌ、２Ｒの前端に固定されている。従って、車両衝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を介して各フロントメンバ２Ｌ、２Ｒで受け止められる。
【００３７】
図２及び図３に示すように、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、各フロントメンバ２Ｌ、２Ｒは同一構造の衝撃吸収ユニット１０を備えている。衝撃吸収ユニット１０は、中心部に膨張体１１を備え、膨張体１１の前端にバンパリインフォースメント１が固定されている。
【００３８】
膨張体１１は、共に円筒容器状の受容カップ１１ａ及び摺動カップ１１ｂが組み合わされて成る。受容カップ１１ａは、その底部が後述の伸縮部材１５を介してバンパリインフォースメント１に固定され、受容カップ１１ａの開口１１１（図４参照）が後方、即ちフロントメンバ２Ｌの基端方向に向けられている。また、摺動カップ１１ｂは、その底部が容器１４の底部に固定され、その開口１２１（図５参照）が受容カップ１１ａの開口１１１に対向する方向に設けられている。
【００３９】
摺動カップ１１ｂは、受容カップ１１ａ内に摺動自在に挿入されて両者間に一つの空間１１ｃを形成している。そして、摺動カップ１１ｂの受容カップ１１ａ内への挿入量の変化により空間１１ｃの容積が変化される。尚、受容カップ１１ａの底部が容器１４の底部に固定され、摺動カップ１１ｂの底部がバンパリインフォースメント１に固定されてもよい。
【００４０】
図３及び図４に示すように、円筒容器状の受容カップ１１ａの側壁（外周面）１１２には、両側縁が軸方向に平行な平面視矩形状の一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂが、受容カップ１１ａの開口１１１寄りの部分に、軸方向（摺動方向）に沿って同一直線上に所定間隔で形成されている。この一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂは、後述のように、受容カップ１１ａ及びバンパリインフォースメント１の前方への移動が完了するまで、つまり、受容カップ１１ａ内への摺動カップ１１ｂの挿入量が最小となり、空間１１ｃの容積が最大となるまで、円筒容器状の摺動カップ１１ｂの側壁（外周面）１２２（図５参照）によって閉じられる。
【００４１】
図３及び図５に示すように、円筒容器状の摺動カップ１１ｂの側壁（外周面）１２２には、一対の係合片１２３ａ、１２３ｂを形成するための平面視コの字状の一対の係合片用切り込み線１２５ａ、１２５ｂが、摺動カップ１１ｂの開口１２１寄りの部分に、それぞれ全厚さに渡って切り込まれている。一対の係合片用切り込み線１２５ａ、１２５ｂは、軸方向（摺動方向）に沿って同一直線上に所定間隔で配置されている。
【００４２】
図５に示すように、摺動カップ１１ｂの開口１２１側に設けられた平面視コの字状の係合片用切り込み線１２５ａは、開口１２１側に開放されている。一方、摺動カップ１１ｂの底部１２６側に設けられた平面視コの字状の係合片用切り込み線１２５ｂは、底部１２６側に開放されている。従って、一対の係合片用切り込み線１２５ａ、１２５ｂは、軸方向（摺動方向）に沿って互いに反対方向に向かって開放されている。尚、平面視コの字状の係合片用切り込み線１２５ａが底部１２６側に開放され、平面視コの字状の係合片用切り込み線１２５ｂが開口１２１側に開放されるように、それぞれ全厚さに渡って切り込まれているようにしてもよい。
【００４３】
一対の係合片用切り込み線１２５ａ、１２５ｂは、後述のように、受容カップ１１ａ及びバンパリインフォースメント１の前方への移動が完了した際、つまり、受容カップ１１ａ内への摺動カップ１１ｂの挿入量が最小となり、空間１１ｃの容積が最大となった際に、受容カップ１１ａの一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂに対向する各位置に形成されている（図７参照）。また、一対の係合片用切り込み線１２５ａ、１２５ｂは、受容カップ１１ａ及びバンパリインフォースメント１の前方への移動が完了した際に、それぞれが対向する一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂよりも、少し小さい形状に形成されている。
【００４４】
この結果、後述のように、受容カップ１１ａ及びバンパリインフォースメント１の前方への移動が完了した際に、両側縁が軸方向に平行な平面視矩形状の一対の係合片１２３ａ、１２３ｂが、その軸方向（摺動方向）側の一側縁部を中心に外方へ折れ曲がって、軸方向（摺動方向）に沿って互いに反対方向に向かって突出して、対向する一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂに押し込まれる（図７参照）。つまり、摺動カップ１１ｂの係合片１２３ａは、底部１２６側方向に向かって外方へ突出し、受容カップ１１ａの係合孔１１３ａに押し込まれる（図７参照）。また、摺動カップ１１ｂの係合片１２３ｂは、開口１２１側方向に向かって外方へ突出し、受容カップ１１ａの係合孔１１３ｂに押し込まれる（図７参照）。
【００４５】
図３及び図５に示すように、摺動カップ１１ｂの底部１２６の内側面には、流体供給手段としてのインフレータ１２が固定されている。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、車両の衝突直前に点火されてガス１２ａ（本発明の流体に相当する。）を発生するように構成されている。従って、インフレータ１２がガス１２ａを発生すると、図６に矢印１３１で示すように、受容カップ１１ａが摺動カップ１１ｂに対して前方に摺動して、バンパリインフォースメント１を前方に移動させる。
【００４６】
図３に示すように、膨張体１１は、円筒状の容器１４内に収容されている。容器１４の開口１４１は、膨張体１１が膨張するのを妨げないように膨張体１１の膨張方向、即ちインフレータ１２のガス１２ａの発生に伴い受容カップ１１ａが移動する方向を開放している。また、容器１４の開口１４１には、全周に渡ってフランジ部１４ａが形成されている。一方、フロントメンバ２Ｌの前端には、フロントメンバ２Ｌの開口を、中心部を除いて被うようにトップメンバ２１が固定されている。そして、そのトップメンバ２１の開口周縁部に容器１４のフランジ部１４ａが溶接、接着等によって接合されている。従って、容器１４はフロントメンバ２Ｌ内に保持され、摺動カップ１１ｂは、容器１４を介してフロントメンバ２Ｌに固定されている。
【００４７】
以上のように容器１４内に膨張体１１が収容されているため、膨張体１１及びインフレータ１２を容器１４によりサブアッシー化することができる。従って、部品としての取扱い性をよくすることができ、車体への組付け作業性をよくすることができる。また、容器１４は、インフレータ１２がガスを発生したとき、その反力を摺動カップ１１ｂを介して底部に受ける。底部で受けた反力は、フランジ部１４ａを介してフロントメンバ２Ｌに伝達される。従って、ボルト等の固定手段を用いて上記反力を受ける場合に比べて固定の信頼性を高めることができる。
【００４８】
図３に示すように、容器１４のフランジ部１４ａとバンパリインフォースメント１との間は、伸縮部材１５により連結されている。伸縮部材１５は、金属製の薄板で出来た有底円筒体であり、その一側面と一側面とが対向するように途中で折り返されて成る。そして、折り返し位置１５ａに対して伸縮部材（円筒体）１５の底部１５ｂ及び端部１５ｃが同じ側に位置するように構成されている。伸縮部材１５の底部１５ｂは、バンパリインフォースメント１と受容カップ１１ａとの間に固定され、端部１５ｃは、フランジ部１４ａの前面側に固定されている。また、伸縮部材１５の折り返し位置１５ａは、容器１４の内壁に沿って配置されている。図６に示すように、バンパリインフォースメント１が前方に移動すると、伸縮部材１５の底部１５ｂも前方に移動するため、伸縮部材１５の折り返し位置１５ａは前方に移動して、伸縮部材１５の前後方向寸法を長くする。即ち、伸縮部材１５の一側面と一側面との対向面積を小さくする。
【００４９】
以上のように、膨張体１１が収縮した状態と膨張した状態とに変化すると、伸縮部材１５は折り返し位置１５ａが移動することにより伸縮される。そのため、伸縮部材１５が蛇腹構造を備える場合に比べて、伸縮部材１５の占有スペースは小さくて済む。従って、容器１４内で膨張体１１を大きくすることができる。換言すると、衝撃吸収ユニット１０の外形を小さくし、小型化を図ることができる。
【００５０】
容器１４と伸縮部材１５の組合せは、本発明のカバー体１３を構成している。従って、膨張体１１が膨張するとき、並びに衝突荷重を受けて膨張体１１が収縮されるとき、カバー体１３の伸縮部材１５は同期して変形する。そのため、衝突荷重を受けて膨張体１１が収縮されるときのエネルギ吸収量を大きくすることができる。
【００５１】
次に、インフレータ１２がガス１２ａを発生した場合について図６及び図７に基づいて説明する。図６は、インフレータ１２がガス１２ａを発生し、膨張体１１を成す受容カップ１１ａが前方に摺動して、バンパリインフォースメント１が前方に移動する様子を示している。図７は、受容カップ１１ａ及びバンパリインフォースメント１の移動が完了した状態を示している。
【００５２】
図６に示すように、バンパリインフォースメント１の移動に伴って、伸縮部材１５の折り返し位置１５ａも前方に移動している。このようにバンパリインフォースメント１、即ちバンパが前方に移動することにより、衝突に備えた状態となる。なお、受容カップ１１ａ及びバンパリインフォースメント１の移動が完了した状態は、本発明における「受容カップ内への摺動カップの挿入量が最小となり、前記空間の容積が最大となる前記衝突荷重受部材の最大移動位置」に相当する。
【００５３】
そして、図６に示すように、インフレータ１２がガス１２ａを発生し、受容カップ１１ａが前方に摺動して、受容カップ１１ａの係合孔１１３ａが、摺動カップ１１ｂの係合片１２３ｂに対向する。そのため、係合片１２３ｂは、インフレータ１２が発生するガス１２ａの内圧によって、開口１２１側方向に向かって、つまり、前方側に向かって（図６中、左方向に向かって）外方へ折り曲げられる。しかし、直後に前方へ摺動する受容カップ１１ａの側壁１１２によって、当該係合片１２３ｂは内方へ、再度押し込まれる。
【００５４】
続いて、図７に示すように、受容カップ１１ａ及びバンパリインフォースメント１の前方への移動が完了した際、つまり、受容カップ１１ａ内への摺動カップ１１ｂの挿入量が最小となり、空間１１ｃの容積が最大となった際に、受容カップ１１ａの係合孔１１３ａが、摺動カップ１１ｂの係合片１２３ａに対向し、且つ、受容カップ１１ａの係合孔１１３ｂが、摺動カップ１１ｂの係合片１２３ｂに対向する。また、伸縮部材１５の折り返し位置１５ｂは、前方に移動して容器１４の開口１４１に達し、伸縮部材１５は底部１５ｂを有する円筒状に変形し、前方への伸長が終了する。
【００５５】
その結果、図７、図８の上段に示すように、平面視矩形状の一対の係合片１２３ａ、１２３ｂが、インフレータ１２が発生するガス１２ａの内圧によって、その軸方向（摺動方向）側の一側縁部を中心に外方へ折れ曲がって、軸方向（摺動方向）に沿って互いに反対方向に向かって突出して、対向する一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂにそれぞれ押し込まれる。
【００５６】
詳細には、摺動カップ１１ｂの係合片１２３ａは、底部１２６側方向に向かって、つまり、後方側に向かって（図７中、右方向に向かって）外方へ折り曲げられて突出し、受容カップ１１ａの係合孔１１３ａに押し込まれる。また、摺動カップ１１ｂの係合片１２３ｂは、開口１２１側方向に向かって、つまり、前方側に向かって（図７中、左方向に向かって）外方へ折り曲げられて突出し、受容カップ１１ａの係合孔１１３ｂに押し込まれる。
【００５７】
これにより、図７、図８の上段に示すように、一対の係合片１２３ａ、１２３ｂが、外方へ折り曲げられて、対向する一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂにそれぞれ押し込まれることによって、摺動カップ１１ｂの側壁１２２に、一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂに連通する一対の内圧解放孔１２７ａ、１２７ｂが形成される。その結果、インフレータ１２が発生する空間１１ｃ内のガス１２ａが、一対の内圧解放孔１２７ａ、１２７ｂと一対の係合孔１１３ａ，１１３ｂを介して、膨張体１１の外部へ流出して排出されるため、受容カップ１１ａの前方への移動が停止する。
【００５８】
また、図８の下段に示すように、空間１１ｃ内のガス１２ａの内圧によって、一対の係合片１２３ａ、１２３ｂが、外方へ折り曲げられて、一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂに押し込まれた後、受容カップ１１ａは僅かに前方へ移動する。その結果、係合孔１１３ａの開口１１１側の側縁部が、係合片１２３ａに衝突して係合するため、受容カップ１１ａの前方への移動を確実に停止させることができる。つまり、バンパリインフォースメント１の前方への移動を確実に停止させることができる。
【００５９】
その後、図９に示すように、バンパに衝突物体が衝突すると、バンパ及びバンパリインフォースメント１が、後方へ押される、つまり、矢印１３２方向へ押される。そのため、膨張体１１を成す受容カップ１１ａが後方に摺動される。このとき、受容カップ１１ａと摺動カップ１１ｂとの間の空間１１ｃ内に残っているガス１２ａは、一対の内圧解放孔１２７ａ、１２７ｂと一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂを介して、膨張体１１の外部へ流出して排出される。
【００６０】
また、受容カップ１１ａが後方へ僅かに移動すると、係合孔１１３ｂの前方側の側縁部、つまり、受容カップ１１ａの底部側の側縁部が、係合片１２３ｂに衝突して係合するため、受容カップ１１ａの係合孔１１３ｂの後方への移動が停止される。また、受容カップ１１ａの係合孔１１３ａに押し込まれた係合片１２３ａは、後方へ摺動する受容カップ１１ａの側壁１１２によって、摺動カップ１１ｂの内方側へ、再度押し込まれる。
【００６１】
この結果、受容カップ１１ａの係合孔１１３ｂよりも前方側の側壁１１２は、バンパリインフォースメント１によって後方へ（矢印１３２方向へ）押されるため、衝突荷重を受けて容器１４の内壁に沿って蛇腹状に座屈変形する。従って、図１０に示すように、受容カップ１１ａの係合孔１１３ｂよりも前方側の側壁１１２は、衝突荷重を受けて容器１４の内壁に沿って座屈変形して蛇腹状に収縮され、受容カップ１１ａ及びバンパリインフォースメント１の後方への移動が完了する。これにより、受容カップ１１ａの係合孔１１３ｂよりも前方側の側壁１１２が蛇腹状に収縮する間に、衝突エネルギが吸収され衝突に伴う衝撃が緩和される。
【００６２】
また、同時に、図９及び図１０に示すように、伸縮部材１５もバンパリインフォースメント１によって後方へ（矢印１３２方向へ）押されるため、衝突荷重を受けて折り返し位置１５ａが容器１４の内壁に沿って後方に移動して、収縮され、受容カップ１１ａ及びバンパリインフォースメント１の後方への移動が完了する。従って、伸縮部材１５の収縮によっても衝突エネルギは吸収され、受容カップ１１ａの側壁１１２の蛇腹状の座屈変形による分と合わせてエネルギ吸収量が増大される。
【００６３】
以上のように、第１実施形態に係る衝撃吸収ユニット１０では、受容カップ１１ａ及びバンパリインフォースメント１の前方への移動が完了した際に、一対の係合片１２３ａ、１２３ｂが、外方へ折り曲げられて、対向する一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂにそれぞれ押し込まれ、一対の内圧解放孔１２７ａ、１２７ｂが形成される。これにより、インフレータ１２が発生する空間１１ｃ内のガス１２ａが、一対の内圧解放孔１２７ａ、１２７ｂと一対の係合孔１１３ａ，１１３ｂを介して、膨張体１１の外部へ流出して排出され、受容カップ１１ａの前方への移動を停止することができる。更に、係合孔１１３ａの開口１１１側の側縁部が、係合片１２３ａに衝突して係合するため、受容カップ１１ａ及びバンパリインフォースメント１の前方への移動を確実に停止させることができる。
【００６４】
その後、衝突荷重によって受容カップ１１ａが後方へ移動すると、係合孔１１３ｂの前方側の側縁部が、係合片１２３ｂに衝突して係合する。その結果、受容カップ１１ａの係合孔１１３ｂよりも前方側の側壁１１２が、衝突荷重を受けて容器１４の内壁に沿って蛇腹状に座屈変形して収縮され、バンパリインフォースメント１の後方への移動が完了する。これにより、衝突直前にバンパ及びバンパリインフォースメント１を衝突方向へ突出させると共に、衝突エネルギを吸収する機構を、受容カップ１１ａの一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂ、摺動カップ１１ｂの一対の係合片１２３ａ、１２３ｂ、及び、インフレータ１２で構成される簡易な構造とし、安価な構成にすることができる。
【００６５】
また、バンパリインフォースメント１の後方への移動に伴って、受容カップ１１ａの係合孔１１３ｂよりも前方側の側壁１１２が蛇腹状に収縮することによって、衝突エネルギが吸収され、衝突に伴う衝撃を緩和できる。更に、バンパリインフォースメント１の後方への移動に伴って、伸縮部材１５の折り返し位置１５ａが、容器１４の内壁に沿って後方に移動して、伸縮部材１５も収縮され、衝突エネルギが吸収されるため、エネルギ吸収量を大きくすることができる。ここで、受容カップ１１ａの一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂと、摺動カップ１１ｂの一対の係合片１２３ａ、１２３ｂが、係合手段の一例として機能する。
【００６６】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る衝撃吸収ユニット３１等の構成について図１１乃至図１４に基づいて説明する。尚、図１乃至図１０に示す上記第１実施形態に係る衝撃吸収ユニット１０等の構成と同一符号は、上記第１実施形態に係る衝撃吸収ユニット１０等の構成と同一あるいは相当部分を示すものである。
【００６７】
この第２実施形態に係る衝撃吸収ユニット３１等の構成は、第１実施形態に係る衝撃吸収ユニット１０等とほぼ同じ構成である。また、第２実施形態に係る衝撃吸収ユニット３１の制御構成及び制御処理は、第１実施形態に係る衝撃吸収ユニット１０の制御構成及び制御処理とほぼ同じである。但し、第２実施形態に係る衝撃吸収ユニット３１は、前記膨張体１１の「摺動カップ１１ｂ」に替えて、図１１に示す「摺動カップ３２」を備えている点で異なっている。その他の点は、第２実施形態も第１実施形態と同一であり、同一の部分についての再度の説明は省略する。
【００６８】
摺動カップ３２の構成について図１１に基づいて説明する。図１１は、図５に対応している。図１１に示すように、円筒容器状の摺動カップ３２の側壁（外周面）１２２には、上記摺動カップ１１ｂと同様に、一対の係合片１２３ａ、１２３ｂを形成するための平面視コの字状の一対の係合片用切り込み線１２５ａ、１２５ｂが、摺動カップ１１ｂの開口１２１寄りの部分に、それぞれ全厚さに渡って切り込まれている。一対の係合片用切り込み線１２５ａ、１２５ｂは、軸方向（摺動方向）に沿って同一直線上に所定間隔で配置されている。
【００６９】
但し、一対の係合片１２３ａ、１２３ｂのうち、開口１２１側方向に向かって外方へ突出し、受容カップ１１ａの係合孔１１３ｂに押し込まれる係合片１２３ｂは、その先端部分の径方向外側面に、側壁１２２の外周面から所定高さ（例えば、高さ１０ｍｍ）外方へ突出する突出部１５１が形成されている。この突出部１５１は、係合片１２３ｂの周方向全幅に渡って形成され、先端側は側壁１２２の外周面と同一高さで、後方側へ徐々に高くなった後、徐々に低くなって側壁１２２の外周面と同一高さになる側面視略三角形状に形成されている。尚、突出部１５１は、側面視略三角形状に限らず、側面視円弧状、側面視略半円形状等に形成されてもよい。
【００７０】
このため、図１２に示すように、受容カップ１１ａ内に摺動カップ３２が摺動自在に挿入された場合には、係合片１２３ｂの突出部１５１は、径方向先端部が、受容カップ１１ａの側壁１１２の内面に摺動可能に当接するため、当該係合片１２３ｂは、先端部が摺動カップ３２の内方へ少し撓んでいる。また、インフレータ１２がガス１２ａを発生し、受容カップ１１ａが前方に摺動して、受容カップ１１ａの係合孔１１３ａが、摺動カップ３２の係合片１２３ｂに対向した場合には、係合片１２３ｂは、インフレータ１２が発生するガス１２ａの内圧によって、外方へ折り曲げられる。しかし、直後に前方へ摺動する受容カップ１１ａの側壁１１２によって、当該係合片１２３ｂは内方へ、再度押し込まれる。
【００７１】
次に、受容カップ１１ａ及びバンパリインフォースメント１の前方への移動が完了した際、つまり、受容カップ１１ａ内への摺動カップ１１ｂの挿入量が最小となり、空間１１ｃの容積が最大となった際について、図１３に基づいて説明する。図１３は、図８に対応している。図１３の上段に示すように、受容カップ１１ａの係合孔１１３ａが、摺動カップ１１ｂの係合片１２３ａに対向し、且つ、受容カップ１１ａの係合孔１１３ｂが、摺動カップ１１ｂの係合片１２３ｂに対向する。
【００７２】
その結果、図１３の上段に示すように、平面視矩形状の一対の係合片１２３ａ、１２３ｂが、インフレータ１２が発生するガス１２ａの内圧によって、その軸方向（摺動方向）側の一側縁部を中心に外方へ折れ曲がって、軸方向（摺動方向）に沿って互いに反対方向に向かって突出して、対向する一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂにそれぞれ押し込まれる。
【００７３】
これにより、図１３の上段に示すように、一対の係合片１２３ａ、１２３ｂが、外方へ折り曲げられて、対向する一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂにそれぞれ押し込まれることによって、摺動カップ３２の側壁１２２に、一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂに連通する一対の内圧解放孔１２７ａ、１２７ｂが形成される。その結果、インフレータ１２が発生する空間１１ｃ内のガス１２ａが、一対の内圧解放孔１２７ａ、１２７ｂと一対の係合孔１１３ａ，１１３ｂを介して、膨張体１１の外部へ流出して排出されるため、受容カップ１１ａの前方への移動が停止する。
【００７４】
また、図１３の下段に示すように、空間１１ｃ内のガス１２ａの内圧によって、一対の係合片１２３ａ、１２３ｂが、外方へ折り曲げられて、一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂに押し込まれた後、受容カップ１１ａは僅かに前方へ移動する。その結果、係合孔１１３ａの開口１１１側の側縁部が、係合片１２３ａに衝突して係合するため、受容カップ１１ａの前方への移動を確実に停止させることができる。つまり、バンパリインフォースメント１の前方への移動を確実に停止させることができる。
【００７５】
その後、図１４の上段に示すように、バンパに衝突物体が衝突すると、バンパ及びバンパリインフォースメント１が、後方へ押される。そのため、膨張体１１を成す受容カップ１１ａが後方に、つまり、矢印１３３方向へ摺動される。また、受容カップ１１ａが後方へ僅かに移動すると、係合孔１１３ｂの前方側の側縁部、つまり、受容カップ１１ａの底部側の側縁部が、係合片１２３ｂに衝突して係合するため、受容カップ１１ａの係合孔１１３ｂの後方への移動が停止される。また、受容カップ１１ａの係合孔１１３ａに押し込まれた係合片１２３ａは、後方へ摺動する受容カップ１１ａの側壁１１２によって、摺動カップ１１ｂの内方側へ、再度押し込まれる。
【００７６】
この結果、図１４の下段に示すように、受容カップ１１ａの係合孔１１３ｂよりも前方側の側壁１１２は、バンパリインフォースメント１によって後方へ（矢印１３３方向へ）押され、係合片１２３ｂを更に後方へ側面視略Ｕ字状に折り曲げて、容器１４の内壁に沿って座屈変形する。このとき、側面視略Ｕ字状に折り曲げられた係合片１２３ｂの突出部１５１は、摺動カップ３２の側壁１２２に当接するため、当該係合片１２３ｂの上端部が係合孔１１３ｂよりも外方へ突出する。
【００７７】
これにより、係合片１２３ｂが後方へ側面視略Ｕ字状に折り曲げられても、係合孔１１３ｂの前方側の側縁部、つまり、受容カップ１１ａの底部側の側縁部が、係合片１２３ｂに衝突して係合した状態を確実に維持することができる。その結果、受容カップ１１ａの係合孔１１３ｂよりも前方側の側壁１１２は、バンパリインフォースメント１によって後方へ（矢印１３２方向へ）押されるため、衝突荷重を受けて容器１４の内壁に沿って蛇腹状に座屈変形する。従って、受容カップ１１ａの係合孔１１３ｂよりも前方側の側壁１１２は、衝突荷重を受けて容器１４の内壁に沿って座屈変形して蛇腹状に収縮され、受容カップ１１ａ及びバンパリインフォースメント１の後方への移動が完了する（図１０参照）。
【００７８】
以上詳細に説明した通り、第２実施形態に係る衝撃吸収ユニット３１では、第１実施形態に係る衝撃吸収ユニット１０が奏する効果に加えて、摺動カップ３２の係合片１２３ｂが後方へ側面視略Ｕ字状に折り曲げられても、係合孔１１３ｂの前方側の側縁部と係合片１２３ｂとの係合を維持することができる。これにより、受容カップ１１ａの係合孔１１３ｂよりも前方側の側壁１１２が蛇腹状に収縮することによって、衝突エネルギが吸収され、衝突に伴う衝撃を確実に緩和できる。
【００７９】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る衝撃吸収ユニット４１等の構成について図１５乃至図２０に基づいて説明する。尚、図１乃至図１０に示す上記第１実施形態に係る衝撃吸収ユニット１０等の構成と同一符号は、上記第１実施形態に係る衝撃吸収ユニット１０等の構成と同一あるいは相当部分を示すものである。
【００８０】
この第３実施形態に係る衝撃吸収ユニット４１等の構成は、第１実施形態に係る衝撃吸収ユニット１０等とほぼ同じ構成である。また、第３実施形態に係る衝撃吸収ユニット４１の制御構成及び制御処理は、第１実施形態に係る衝撃吸収ユニット１０の制御構成及び制御処理とほぼ同じである。但し、第３実施形態に係る衝撃吸収ユニット４１は、前記膨張体１１に替えて、図１５に示す「膨張体４２」を備えている点で異なっている。その他の点は、第３実施形態も第１実施形態と同一であり、同一の部分についての再度の説明は省略する。
【００８１】
膨張体４２の構成について図１５及び図１６に基づいて説明する。図１５に示すように、膨張体４２の構成は、膨張体１１の構成とほぼ同じ構成である。但し、受容カップ１１ａに替えて、受容カップ４３を用いている点で異なっている。また、摺動カップ１１ｂの底部１２６の内側面には、インフレータ１２に加えて、排出手段としての排気弁４８が固定されている点で異なっている。
【００８２】
図１５及び図１６に示すように、円筒容器状の受容カップ４３の側壁（外周面）１１２には、第１実施形態に係る一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂに替えて、内方に開口するとともに外方へ略箱体状に膨出する一対の係合凹部４５ａ、４５ｂが、形成されている。この一対の係合凹部４５ａ、４５ｂは、受容カップ４３の開口１１１寄りの部分に、軸方向（摺動方向）に沿って同一直線上に所定間隔で形成されている。具体的には、一対の係合凹部４５ａ、４５ｂは、両側縁が軸方向に平行な平面視矩形状の各開口部４６ａ、４６ｂの周縁部から全周に渡って外方へ所定高さ膨出した平面視矩形状の略箱体状に形成されている。各開口部４６ａ、４６ｂは、第１実施形態に係る一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂとほぼ同じ形状の平面視矩形状に形成されている。
【００８３】
この一対の係合凹部４５ａ、４５ｂの各開口部４６ａ、４６ｂは、後述のように、受容カップ４３及びバンパリインフォースメント１の前方への移動が完了するまで、つまり、受容カップ４３内への摺動カップ１１ｂの挿入量が最小となり、空間１１ｃの容積が最大となるまで、円筒容器状の摺動カップ１１ｂの側壁（外周面）１２２（図１７参照）によって閉じられる。
【００８４】
図１５に示すように、摺動カップ１１ｂの底部１２６の内側面には、インフレータ１２に加えて、排出手段としての排気弁４８（特願２０１７−１２９１３３号の明細書に記載される「排気弁」と同一構成のものである。）が固定されている。この排気弁４８は、膨張体４２の空間１１ｃ内でインフレータ１２が発生するガス１２ａの内圧が、予め設定した所定圧力以上となると大気開放となるように構成されている。
【００８５】
具体的には、排気弁４８は中空の箱体であり、摺動カップ１１ｂの底部１２６の内面に当接する面には、貫通孔４８ｂが穿設され、その反対側の面には、脆弱部４８ａが形成されている。脆弱部４８ａは、膨張体４２の空間１１ｃ内の内圧が所定圧力以上となると破断されるように構成されている。また、排気弁４８の貫通孔４８ｂに対向して摺動カップ１１ｂの底部１２６及び容器１４の底部には、各貫通孔１２６ａ、１４ｂが形成されている。これにより、脆弱部４８ａが破断されたときには、これらの各貫通孔４８ｂ、１２６ａ、１４ｂを介して、膨張体４２の空間１１ｃ内のガス１２ａが外部に排出され、大気開放となる。
【００８６】
次に、インフレータ１２がガス１２ａを発生した場合について図１７及び図１８に基づいて説明する。図１７は、インフレータ１２がガス１２ａを発生し、膨張体４２を成す受容カップ４３が前方に摺動して、バンパリインフォースメント１が前方に移動する様子を示している。図１８は、受容カップ４３及びバンパリインフォースメント１の移動が完了した状態を示している。
【００８７】
図１７に示すように、バンパリインフォースメント１の移動に伴って、伸縮部材１５の折り返し位置１５ａも前方に移動している。このようにバンパリインフォースメント１、即ちバンパが前方に移動することにより、衝突に備えた状態となる。なお、受容カップ４３及びバンパリインフォースメント１の移動が完了した状態は、本発明における「受容カップ内への摺動カップの挿入量が最小となり、前記空間の容積が最大となる前記衝突荷重受部材の最大移動位置」に相当する。
【００８８】
そして、図１７に示すように、インフレータ１２がガス１２ａを発生し、受容カップ４３が前方に摺動して、受容カップ４３の係合凹部４５ａが、摺動カップ１１ｂの係合片１２３ｂに対向する。そのため、係合片１２３ｂは、インフレータ１２が発生するガス１２ａの内圧によって、開口１２１側方向に向かって、つまり、前方側に向かって（図１７中、左方向に向かって）外方へ折り曲げられる。しかし、直後に前方へ摺動する受容カップ４３の側壁１１２によって、当該係合片１２３ｂは内方へ、再度押し込まれる。
【００８９】
続いて、図１８に示すように、受容カップ４３及びバンパリインフォースメント１の前方への移動が完了した際、つまり、受容カップ４３内への摺動カップ１１ｂの挿入量が最小となり、空間１１ｃの容積が最大となった際に、受容カップ４３の係合凹部４５ａが、摺動カップ１１ｂの係合片１２３ａに対向し、且つ、受容カップ４３の係合孔凹部４５ｂが、摺動カップ１１ｂの係合片１２３ｂに対向する。また、伸縮部材１５の折り返し位置１５ｂは、前方に移動して容器１４の開口１４１に達し、伸縮部材１５は底部１５ｂを有する円筒状に変形し、前方への伸長が終了する。
【００９０】
その結果、図１８に示すように、平面視矩形状の一対の係合片１２３ａ、１２３ｂが、インフレータ１２が発生するガス１２ａの内圧によって、その軸方向（摺動方向）側の一側縁部を中心に外方へ折れ曲がって、軸方向（摺動方向）に沿って互いに反対方向に向かって突出して、対向する一対の係合凹部４５ａ、４５ｂ内にそれぞれ押し込まれる。
【００９１】
詳細には、摺動カップ１１ｂの係合片１２３ａは、底部１２６側方向に向かって、つまり、後方側に向かって（図１８中、右方向に向かって）外方へ折り曲げられて突出し、受容カップ４３の係合凹部４５ａの開口部４６ａ内に押し込まれる。また、摺動カップ１１ｂの係合片１２３ｂは、開口１２１側方向に向かって、つまり、前方側に向かって（図１８中、左方向に向かって）外方へ折り曲げられて突出し、受容カップ４３の係合凹部４５ｂの開口部４６ｂ内に押し込まれる。
【００９２】
これにより、膨張体４２の空間１１ｃ内のガス１２ａの内圧によって、一対の係合１２３ａ、１２３ｂが、外方へ折り曲げられて、一対の係合凹部４５ａ、４５ｂの各開口部４６ａ、４６ｂ内に押し込まれた後、受容カップ４３は僅かに前方へ移動する。その結果、係合凹部４５ａの開口１１１側の側縁部が、係合片１２３ａに衝突して係合するため、受容カップ４３の前方への移動を停止させることができる。つまり、バンパリインフォースメント１の前方への移動を停止させることができる。
【００９３】
また、受容カップ４３の前方への移動が停止されるため、膨張体４２の空間１１ｃ内の内圧が所定圧力以上となり、排気弁４８の脆弱部４８ａが破断される。その結果、破断された排気弁４８の脆弱部４８ａ、排気弁４８の貫通孔４８ｂ、摺動カップ１１ｂの底部１２６に形成された貫通孔１２６ａ、及び容器１４の底部に形成された貫通孔１４ｂを介して、膨張体４２の空間１１ｃ内のガス１２ａが外部へ排出され、大気開放となる。これにより、受容カップ４３の前方への移動を確実に停止させることができる。つまり、バンパリインフォースメント１の前方への移動を確実に停止させることができる。
【００９４】
その後、図１９に示すように、バンパに衝突物体が衝突すると、バンパ及びバンパリインフォースメント１が、後方へ押される、つまり、矢印１３６方向へ押される。そのため、膨張体４２を成す受容カップ４３が後方に摺動される。このとき、受容カップ４３と摺動カップ１１ｂとの間の空間１１ｃ内に残っているガス１２ａは、破断された脆弱部４８ａ、排気弁４８の貫通孔４８ｂ、摺動カップ１１ｂの底部１２６に形成された貫通孔１２６ａ、及び容器１４の底部に形成された貫通孔１４ｂを介して、外部へ排出される。
【００９５】
また、受容カップ４３が後方へ僅かに移動すると、係合凹部４５ｂの前方側の側縁部、つまり、受容カップ４３の底部側の側縁部が、係合片１２３ｂに衝突して係合するため、受容カップ４３の係合凹部４５ｂの後方への移動が停止される。また、受容カップ４３の係合凹部４５ａ内に押し込まれた係合片１２３ａは、後方へ摺動する受容カップ４３の側壁１１２によって、摺動カップ１１ｂの内方側へ、再度押し込まれる。
【００９６】
この結果、受容カップ４３の係合凹部４５ｂよりも前方側の側壁１１２は、バンパリインフォースメント１によって後方へ（矢印１３６方向へ）押されるため、衝突荷重を受けて容器１４の内壁に沿って蛇腹状に座屈変形する。従って、図２０に示すように、受容カップ４３の係合凹部４５ｂよりも前方側の側壁１１２は、衝突荷重を受けて容器１４の内壁に沿って座屈変形して蛇腹状に収縮され、受容カップ４３及びバンパリインフォースメント１の後方への移動が完了する。これにより、受容カップ４３の係合凹部４５ｂよりも前方側の側壁１１２が蛇腹状に収縮する間に、衝突エネルギが吸収され衝突に伴う衝撃が緩和される。
【００９７】
また、同時に、図１９及び図２０に示すように、伸縮部材１５もバンパリインフォースメント１によって後方へ（矢印１３６方向へ）押されるため、衝突荷重を受けて折り返し位置１５ａが容器１４の内壁に沿って後方に移動して、収縮され、受容カップ４３及びバンパリインフォースメント１の後方への移動が完了する。従って、伸縮部材１５の収縮によっても衝突エネルギは吸収され、受容カップ４３の側壁１１２の蛇腹状の座屈変形による分と合わせてエネルギ吸収量が増大される。
【００９８】
以上のように、第３実施形態に係る衝撃吸収ユニット４１では、受容カップ４３及びバンパリインフォースメント１の前方への移動が完了した際に、一対の係合片１２３ａ、１２３ｂが、外方へ折り曲げられて、対向する一対の係合凹部４５ａ、４５ｂにそれぞれ押し込まれる。そして、係合凹部４５ａの開口１１１側の側縁部が、係合片１２３ａに衝突して係合するため、受容カップ４３の前方への移動を停止することができる。
【００９９】
更に、膨張体４２の空間１１ｃ内の内圧が所定圧力以上となり、排気弁４８の脆弱部４８ａが破断される。その結果、破断された排気弁４８の脆弱部４８ａ、貫通孔４８ｂ、摺動カップ１１ｂの底部１２６及び容器１４の底部に形成された各貫通孔１２６ａ、１４ｂを介して、膨張体４２の空間１１ｃ内のガス１２ａが外部へ排出され、大気開放となる。これにより、受容カップ４３及びバンパリインフォースメント１の前方への移動を確実に停止させることができる。
【０１００】
その後、衝突荷重によって受容カップ４３が後方へ移動すると、係合凹部４５ｂの前方側の側縁部が、係合片１２３ｂに衝突して係合する。その結果、受容カップ４３の係合凹部４５ｂよりも前方側の側壁１１２が、衝突荷重を受けて容器１４の内壁に沿って蛇腹状に座屈変形して収縮され、バンパリインフォースメント１の後方への移動が完了する。これにより、衝突直前にバンパ及びバンパリインフォースメント１を衝突方向へ突出させると共に、衝突エネルギを吸収する機構を、受容カップ４３の一対の係合凹部４５ａ、４５ｂ、摺動カップ１１ｂの一対の係合片１２３ａ、１２３ｂ、インフレータ１２、及び、排気弁４８で構成される簡易な構造とし、安価な構成にすることができる。
【０１０１】
また、バンパリインフォースメント１の後方への移動に伴って、受容カップ４３の係合凹部４５ｂよりも前方側の側壁１１２が蛇腹状に収縮することによって、衝突エネルギが吸収され、衝突に伴う衝撃を緩和できる。更に、バンパリインフォースメント１の後方への移動に伴って、伸縮部材１５の折り返し位置１５ａが、容器１４の内壁に沿って後方に移動して、伸縮部材１５も収縮され、衝突エネルギが吸収されるため、エネルギ吸収量を大きくすることができる。ここで、受容カップ４３の一対の係合凹部４５ａ、４５ｂと、摺動カップ１１ｂの一対の係合片１２３ａ、１２３ｂが、係合手段の一例として機能する。
【０１０２】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態に係る衝撃吸収ユニット５１等の構成について図２１乃至図２７に基づいて説明する。尚、図１乃至図１０に示す上記第１実施形態に係る衝撃吸収ユニット１０等の構成と同一符号は、上記第１実施形態に係る衝撃吸収ユニット１０等の構成と同一あるいは相当部分を示すものである。
【０１０３】
この第４実施形態に係る衝撃吸収ユニット５１等の構成は、第１実施形態に係る衝撃吸収ユニット１０等とほぼ同じ構成である。また、第４実施形態に係る衝撃吸収ユニット５１の制御構成及び制御処理は、第１実施形態に係る衝撃吸収ユニット１０の制御構成及び制御処理とほぼ同じである。但し、第４実施形態に係る衝撃吸収ユニット５１は、前記膨張体１１に替えて、図２１に示す「膨張体５２」を備えている点で異なっている。その他の点は、第４実施形態も第１実施形態と同一であり、同一の部分についての再度の説明は省略する。
【０１０４】
膨張体５２の構成について図２１乃至図２３に基づいて説明する。図２１に示すように、膨張体５２の構成は、膨張体１１の構成とほぼ同じ構成である。但し、受容カップ１１ａに替えて、円筒容器状の受容カップ５３を用いると共に、摺動カップ１１ｂに替えて円筒容器状の摺動カップ５５を用いている点で異なっている。また、摺動カップ５５の底部１２６の内側面には、インフレータ１２に加えて、排出手段としての上記第３実施形態に係る排気弁４８が固定されている点で異なっている。
【０１０５】
図２１及び図２２に示すように、円筒容器状の受容カップ５３の側壁（外周面）１１２には、第１実施形態に係る一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂに替えて、内方に開口するとともに外方へ膨出する軸方向（摺動方向）に長い平面視縦長矩形状の縦長係合凹部５３ａが、受容カップ５３の開口１１１寄りの部分に形成されている。この縦長係合凹部５３ａは、両側縁が軸方向に平行な平面視縦長矩形状の縦長開口部５３ｂの周縁部から全周に渡って外方へ所定高さ膨出した平面視矩形状の略箱体状に形成されている。縦長開口部５３ｂの周方向の幅は、第１実施形態に係る一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂの周方向の幅とほぼ同じ幅に形成されている。
【０１０６】
また、縦長開口部５３ｂの軸方向（摺動方向）の長さは、受容カップ５３内への摺動カップ５５の挿入量が最大から最小になるまでのバンパリインフォースメント１の前後方向の移動距離にほぼ等しい長さに形成されている。更に、縦長開口部５３ｂは、受容カップ５３内への摺動カップ５５の挿入量が最小となるまで、摺動カップ５５の側壁（外周面）１６１（図２３参照）によって閉じられる（図２５参照）。尚、縦長開口部５３ｂの軸方向（摺動方向）の長さは、受容カップ５３内への摺動カップ５５の挿入量が最大から最小になるまでのバンパリインフォースメント１の前後方向の移動距離以上の長さに形成されてもよい。
【０１０７】
また、縦長係合凹部５３ａは、開口１１１側の端部、つまり、バンパリインフォースメント１に対して反対側の端部に、軸方向（摺動方向）に対して直交する方向、つまり、周方向に沿って全幅に渡って内方へ所定高さ突出する断面略Ｕ字状の段部５３ｃが形成されている。この段部５３ｃと縦長係合凹部５３ａの開口１１１側の側縁部とによって断面略Ｕ字状の係止溝５３ｄが、周方向全幅に渡って形成されている。尚、図２２に示すように、平面視縦長矩形状の縦長係合凹部５３ａは、受容カップ５３の開口１１１側端部に形成された平面視縦長矩形状の切り欠き溝にレーザ溶接、接着等によって接合するようにしてもよい。
【０１０８】
図２１及び図２３に示すように、円筒容器状の摺動カップ５５は、第１実施形態に係る摺動カップ１１ｂの側壁１２２よりも少し長い側壁１６１を有している。摺動カップ５５の側壁１６１には、受容カップ５３内への摺動カップ５５の挿入量が最大になった際に、縦長係合凹部５３ａの開口１１１に対して反対側の側縁部、つまり、バンパリインフォースメント１側の側縁部に対向する位置に、周方向に沿って断面略Ｕ字状で外方へ所定高さ膨出した係合凸部５５ａが設けられている。係合凸部５５ａの周方向長さは、第１実施形態に係る一対の係合片１２３ａ、１２３ｂの周方向の幅に等しい長さに形成されている。また、係合凸部５５ａの断面形状は、受容カップ５３の係止溝５３ｄの断面形状にほぼ等しい断面略Ｕ字状に形成されている。
【０１０９】
従って、図２１に示すように、摺動カップ５５は、係合凸部５５ａが受容カップ５３の縦長係合凹部５３ａ内に嵌入された状態で、受容カップ１１ａ内に摺動自在に挿入されて両者間に一つの空間１１ｃを形成している。また、受容カップ５３内への摺動カップ５５の挿入量が最大になった際に、係合凸部５５ａは、縦長係合凹部５３ａのバンパリインフォースメント１側の側縁部の近傍に位置している、又は、バンパリインフォースメント１側の側縁部に接している。そして、後述のように、受容カップ５３内への摺動カップ５５の挿入量が最小になった際に、係合凸部５５ａが係止溝５３ｄ内に嵌入されるように構成されている（図２５参照）。
【０１１０】
図２１及び図２３に示すように、摺動カップ５５の底部１２６の内側面には、インフレータ１２に加えて、排出手段としての第３実施形態に係る排気弁４８が固定されている。排気弁４８は中空の箱体であり、摺動カップ５５の底部１２６の内面に当接する面には、貫通孔４８ｂが穿設され、その反対側の面には、脆弱部４８ａが形成されている。脆弱部４８ａは、膨張体５２の空間１１ｃ内の内圧が所定圧力以上となると破断されるように構成されている。また、排気弁４８の貫通孔４８ｂに対向して摺動カップ５５の底部１２６及び容器１４の底部には、各貫通孔１２６ａ、１４ｂが形成されている。これにより、脆弱部４８ａが破断されたときには、これらの各貫通孔４８ｂ、１２６ａ、１４ｂを介して、膨張体５２の空間１１ｃ内のガス１２ａが外部に排出され、大気開放となる。
【０１１１】
次に、インフレータ１２がガス１２ａを発生した場合について図２４及び図２５に基づいて説明する。図２４は、インフレータ１２がガス１２ａを発生し、膨張体５２を成す受容カップ５３が前方に摺動して、バンパリインフォースメント１が前方に移動する様子を示している。図２５は、受容カップ５３及びバンパリインフォースメント１の移動が完了した状態を示している。
【０１１２】
図２４に示すように、バンパリインフォースメント１の移動に伴って、伸縮部材１５の折り返し位置１５ａも前方に移動している。このようにバンパリインフォースメント１、即ちバンパが前方に移動することにより、衝突に備えた状態となる。なお、受容カップ５３及びバンパリインフォースメント１の移動が完了した状態は、本発明における「受容カップ内への摺動カップの挿入量が最小となり、前記空間の容積が最大となる前記衝突荷重受部材の最大移動位置」に相当する。
【０１１３】
また、図２４に示すように、インフレータ１２がガス１２ａを発生し、受容カップ５３が前方に摺動して、摺動カップ５５の係合凸部５５ａが縦長係合凹部５３ａ内を摺動移動する。そして、摺動カップ５５の係合凸部５５ａが、縦長係合凹部５３ａの段部５３ｃに当接した後、更に、受容カップ５３及びバンパリインフォースメント１は前方へ移動する。このため、図２５に示すように、受容カップ５３及びバンパリインフォースメント１の前方への移動が完了した際、つまり、受容カップ５３内への摺動カップ５５の挿入量が最小となり、空間１１ｃの容積が最大となった際に、摺動カップ５５の係合凸部５５ａは、縦長係合凹部５３ａの後端部に形成された係止溝５３ｄ内に嵌入される。
【０１１４】
また、伸縮部材１５の折り返し位置１５ｂは、前方に移動して容器１４の開口１４１に達し、伸縮部材１５は底部１５ｂを有する円筒状に変形し、前方への伸長が終了する。その結果、摺動カップ５５の係合凸部５５ａが、受容カップ５３の縦長係合凹部５３ａの係止溝５３ｄに嵌入されて係合するため、受容カップ５３の前方への移動を停止させることができる。つまり、バンパリインフォースメント１の前方への移動を停止させることができる。
【０１１５】
また、受容カップ５３の前方への移動が停止されるため、膨張体５２の空間１１ｃ内の内圧が所定圧力以上となり、排気弁４８の脆弱部４８ａが破断される。その結果、破断された排気弁４８の脆弱部４８ａ、排気弁４８の貫通孔４８ｂ、摺動カップ５５の底部１２６に形成された貫通孔１２６ａ、及び容器１４の底部に形成された貫通孔１４ｂを介して、膨張体５２の空間１１ｃ内のガス１２ａが外部へ排出され、大気開放となる。これにより、受容カップ５３の前方への移動を確実に停止させることができる。つまり、バンパリインフォースメント１の前方への移動を確実に停止させることができる。
【０１１６】
その後、図２６に示すように、バンパに衝突物体が衝突すると、バンパ及びバンパリインフォースメント１が、後方へ押される、つまり、矢印１３８方向へ押される。そのため、膨張体５２を成す受容カップ５３が後方に摺動される。このとき、受容カップ５３と摺動カップ５５との間の空間１１ｃ内に残っているガス１２ａは、破断された脆弱部４８ａ、排気弁４８の貫通孔４８ｂ、摺動カップ５５の底部１２６に形成された貫通孔１２６ａ、及び容器１４の底部に形成された貫通孔１４ｂを介して、外部へ排出される。
【０１１７】
また、摺動カップ５５の係合凸部５５ａは、受容カップ５３の縦長係合凹部５３ａの係止溝５３ｄに係合しているため、受容カップ５３の縦長係合凹部５３ａの後方への移動が停止される。この結果、受容カップ５３の縦長係合凹部５３ａの係止溝５３ｄよりも前方側の側壁１１２は、バンパリインフォースメント１によって後方へ（矢印１３８方向へ）押されるため、衝突荷重を受けて容器１４の内壁に沿って蛇腹状に座屈変形する。
【０１１８】
従って、図２７に示すように、受容カップ５３の縦長係合凹部５３ａの係止溝５３ｄよりも前方側の側壁１１２は、衝突荷重を受けて容器１４の内壁に沿って座屈変形して蛇腹状に収縮され、受容カップ５３及びバンパリインフォースメント１の後方への移動が完了する。これにより、受容カップ５３の縦長係合凹部５３ａの係止溝５３ｄよりも前方側の側壁１１２が蛇腹状に収縮する間に、衝突エネルギが吸収され衝突に伴う衝撃が緩和される。
【０１１９】
また、同時に、図２６及び図２７に示すように、伸縮部材１５もバンパリインフォースメント１によって後方へ（矢印１３８方向へ）押されるため、衝突荷重を受けて折り返し位置１５ａが容器１４の内壁に沿って後方に移動して、収縮され、受容カップ５３及びバンパリインフォースメント１の後方への移動が完了する。従って、伸縮部材１５の収縮によっても衝突エネルギは吸収され、受容カップ５３の側壁１１２の蛇腹状の座屈変形による分と合わせてエネルギ吸収量が増大される。
【０１２０】
以上のように、第４実施形態に係る衝撃吸収ユニット５１では、受容カップ５３及びバンパリインフォースメント１の前方への移動が完了した際に、摺動カップ５５の係合凸部５５ａは、受容カップ５３の縦長係合凹部５３ａの段部５３ｃを乗り越えて、係止溝５３ｄに嵌入される。この結果、摺動カップ５５の係合凸部５５ａが、受容カップ５３の縦長係合凹部５３ａの係止溝５３ｄに係合するため、受容カップ５３の前方への移動を停止することができる。
【０１２１】
更に、膨張体５２の空間１１ｃ内の内圧が所定圧力以上となり、排気弁４８の脆弱部４８ａが破断される。その結果、破断された排気弁４８の脆弱部４８ａ、貫通孔４８ｂ、摺動カップ５５の底部１２６及び容器１４の底部に形成された各貫通孔１２６ａ、１４ｂを介して、膨張体５２の空間１１ｃ内のガス１２ａが外部へ排出され、大気開放となる。これにより、受容カップ５３及びバンパリインフォースメント１の前方への移動を確実に停止させることができる。
【０１２２】
その後、衝突荷重によって受容カップ５３が後方へ移動すると、縦長係合凹部５３ａの係止溝５３ｄに摺動カップ５５の係合凸部５５ａが係合しているため、受容カップ５３の係止溝５３ｄよりも前方側の側壁１１２が、衝突荷重を受けて容器１４の内壁に沿って蛇腹状に座屈変形して収縮され、バンパリインフォースメント１の後方への移動が完了する。これにより、衝突直前にバンパ及びバンパリインフォースメント１を衝突方向へ突出させると共に、衝突エネルギを吸収する機構を、受容カップ５３の縦長係合凹部５３ａ、摺動カップ５５の係合凸部５５ａ、インフレータ１２、及び、排気弁４８で構成される簡易な構造とし、安価な構成にすることができる。
【０１２３】
また、バンパリインフォースメント１の後方への移動に伴って、受容カップ５３の係止溝５３ｄよりも前方側の側壁１１２が蛇腹状に収縮することによって、衝突エネルギが吸収され、衝突に伴う衝撃を緩和できる。更に、バンパリインフォースメント１の後方への移動に伴って、伸縮部材１５の折り返し位置１５ａが、容器１４の内壁に沿って後方に移動して、伸縮部材１５も収縮され、衝突エネルギが吸収されるため、エネルギ吸収量を大きくすることができる。ここで、受容カップ５３の縦長係合凹部５３ａと、摺動カップ５５の係合凸部５５ａが、係合手段の一例として機能する。
【０１２４】
尚、本発明は前記第１実施形態乃至第４実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形、追加、削除が可能であることは勿論である。例えば、以下のようにしてもよい。
【０１２５】
（Ａ）例えば、上記第１実施形態及び第２実施形態に係る一対の係合片１２３ａ、１２３ｂと、一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂは、軸方向（摺動方向）に沿って同一直線上に所定間隔で配置されているが、係合片１２３ａと係合孔１１３ａ、係合片１２３ｂと係合孔１１３ｂの各組み合わせは、互いに周方向に所定角度ずれて配置されるようにしてもよい。これにより、上記第１実施形態及び第２実施形態に係る各衝撃吸収ユニット１０、３１と同じ効果を奏することができる。
【０１２６】
また、上記第３実施形態に係る一対の係合片１２３ａ、１２３ｂと、一対の係合凹部４５ａ、４５ｂは、軸方向（摺動方向）に沿って同一直線上に所定間隔で配置されているが、係合片１２３ａと係合凹部４５ａ、係合片１２３ｂと係合凹部４５ｂの各組み合わせは、互いに周方向に所定角度ずれて配置されるようにしてもよい。これにより、上記第３実施形態に係る衝撃吸収ユニット４１と同じ効果を奏することができる。
【０１２７】
（Ｂ）また、例えば、上記第１実施形態及び第２実施形態に係る一対の係合片１２３ａ、１２３ｂと、一対の係合孔１１３ａ、１１３ｂは、受容カップ１１ａと摺動カップ１１ｂのそれぞれの周方向の一個所に設けたが、周方向の複数個所に設けてもよい。これにより、受容カップ１１ａ及びバンパリインフォースメント１の前方への移動を更に確実に停止させることができる。また、受容カップ１１ａの係合孔１１３ｂよりも前方側の側壁１１２を、衝突荷重を受けて容器１４の内壁に沿って蛇腹状に更に確実に座屈変形させて収縮させることができ、衝突エネルギを効率的に吸収することができる。
【０１２８】
（Ｃ）また、例えば、上記第３実施形態に係る一対の係合片１２３ａ、１２３ｂと、一対の係合凹部４５ａ、４５ｂは、受容カップ４３と摺動カップ１１ｂのそれぞれの周方向の一個所に設けたが、周方向の複数個所に設けてもよい。これにより、受容カップ４３及びバンパリインフォースメント１の前方への移動を更に確実に停止させることができる。また、受容カップ４３の係合凹部４５ｂよりも前方側の側壁１１２を、衝突荷重を受けて容器１４の内壁に沿って蛇腹状に更に確実に座屈変形させて収縮させることができ、衝突エネルギを効率的に吸収することができる。
【０１２９】
（Ｄ）また、例えば、上記第４実施形態に係る縦長係合凹部５３ａと係合凸部５５ａは、受容カップ５３と摺動カップ５５のそれぞれの周方向の一個所に設けたが、周方向の複数個所に設けてもよい。これにより、受容カップ５３及びバンパリインフォースメント１の前方への移動を更に確実に停止させることができる。また、受容カップ５３の縦長係合凹部５３ａの係止溝５３ｄよりも前方側の側壁１１２を、衝突荷重を受けて容器１４の内壁に沿って蛇腹状に更に確実に座屈変形させて収縮させることができ、衝突エネルギを効率的に吸収することができる。
【０１３０】
（Ｅ）また、例えば、前記第１実施形態乃至第４実施形態に係る各受容カップ１１ａ、４３、５３、各摺動カップ１１ｂ、３２、５５、容器１４、カバー体１３等を円筒形状としたが、断面三角形、四角形、五角形等の角筒形状としてもよい。これにより、各受容カップ１１ａ、４３、５３と、各摺動カップ１１ｂ、３２、５５間の周方向の回転ずれを抑止することができる。
【０１３１】
（Ｆ）また、前記第１実施形態乃至第４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してもよい。また、前記第１実施形態乃至第４実施形態では、各衝撃吸収ユニット１０、３１、４１、５１を２つ組み合わせて使用したが、１つのみで使用してもよいし、３つ以上を組み合わせて使用してもよい。
【符号の説明】
【０１３２】
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（車体構造部材）
２１    トップメンバ
１０、３１、４１、５１    衝撃吸収ユニット（車両用衝撃吸収装置）
１１、４２、５２    膨張体
１１ａ、４３、５３  受容カップ
１１ｂ、３２、５５  摺動カップ
１１ｃ  空間
１２    インフレータ（流体供給手段）
１３    カバー体
１４    容器
１５    伸縮部材
１５ａ  折り返し位置
４５ａ、４５ｂ    係合凹部
４８    排気弁（排出手段）
５３ａ    縦長係合凹部
５３ｃ    段部
５３ｄ    係止溝
５５ａ    係合凸部
１１３ａ、１１３ｂ    係合孔
１２３ａ、１２３ｂ    係合片
１２５ａ、１２５ｂ    係合片用切り込み線
１５１    突出部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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