(57)【要約】【課題】  自動車用衝撃吸収装置を提供する。【解決手段】  自動車用衝撃吸収装置10は軸方向の空洞部110 と、本吸収装置10が衝撃を受けた際に、空洞部110 内への相対的移動が可能なように空洞部110 内に部分的に配装されたロッド200 とからなる。ロッド200 は少なくとも１個の環状リブ214 を有する。多くの変形可能ユニット300 はシリンダー100 内に空洞部110 に沿った異なる位置に設けられている。ユニット300 は順次、係合するために空洞部110 へと突出しており、シリンダー100 内へと移動するロッド200 のリブ214 により空洞部110 に沿って次々に変形し、それによって異なる段階で衝撃エネルギーを吸収する。各ユニット300 は空洞部110 へ突出する剛性のボール310 と該ボール310 の直ぐ後ろに固定された変形可能板320 により形成されている。【選択図】  図１
0003102087.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
軸と開口部を有する空洞部を備えた外部本体と、
前記開口部を通して空洞部内に部分的に配置されていて、本吸収装置が衝撃を受けると、軸方向に沿った空洞部内への相対的移動が可能となされており、かつ少なくとも１個の横方向突起を有する内部本体と、
外部本体にその軸方向に沿って間隔をおいて設けられており、かつ順次係合し得るように空洞部へと部分的に突出していて、外部本体内での内部本体の突起の相対的移動によって軸方向に沿って次々に変形し、それによって衝撃のエネルギーを異なる段階で順次吸収するようになした複数の変形可能ユニットと、
からなる自動車用衝撃吸収装置。
【請求項２】
各変形可能ユニットは、前記空洞部へと部分的に突出している比較的剛性のボールと、該ボールの直ぐ後ろに固定された変形可能部材とからなる、請求項１記載の衝撃吸収装置。
【請求項３】
前記変形可能部材は板からなる、請求項２記載の衝撃吸収装置。
【請求項４】
前記外部本体は、変形可能ユニットをそれぞれ位置決めする複数の孔を有しており、各孔は孔軸を有していて、その孔軸に沿って、対応する変形可能ユニットが孔内へと更に変形するようになされており、しかも孔軸は空洞軸に対して実質的に直角である、請求項１乃至３のいずれかに記載の衝撃吸収装置。
【請求項５】
各孔は、対応する変形可能ユニットが空洞部へと部分的に突出している内端部と、停止部材により閉じられた外端部とを有する貫通孔である、請求項４記載の衝撃吸収装置。
【請求項６】
前記停止部材は、対応する孔にネジ止めされ、それによって外端部を閉じる、請求項５記載の衝撃吸収装置。
【請求項７】
各変形可能ユニットは、空洞部へと部分的に突出した比較的剛性のボールと、該ボールの直ぐ後ろに固定された変形可能部材とからなる、請求項４乃至６のいずれかに記載の衝撃吸収装置。
【請求項８】
前記変形可能ユニットは、空洞部の周りに環状に、かつ軸方向に沿って異なる位置に配置されている、請求項１乃至７のいずれかに記載の衝撃吸収装置。
【請求項９】
前記突起は、内部本体の周りに環状に延在している、請求項１乃至８のいずれかに記載の衝撃吸収装置。
【請求項１０】
前記外部本体は、シリンダーを構成し、前記内部本体は、シリンダーに挿入される略円柱形状のシャフトを備えている、請求項１乃至９のいずれかに記載の衝撃吸収装置。
【請求項１１】
自動車のバンパーの直ぐ後ろに装着して使用するようにした、請求項１乃至１０のいずれかに記載の衝撃吸収装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、自動車で使用するための衝撃吸収装置に関するものであり、特に、限定するものではないが、バンパー内で使われるものに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用衝撃エネルギー吸収装置は、例えば、米特許第3,392,599 号、第3,788,148 号、第4,006,647 号および第5,984,354 号で開示されているように、すでに知られている。このような装置は、自動車のステアリングシャフトで使用することを目的とするものであるが、伸縮式（入れ子式）の外部シリンダー状スリーブにより囲まれたシャフトと、該シャフトと該スリーブ間の隙間に回転可能に設けられた多くのボールとからなっている。衝撃を受けると、前記スリーブとシャフトが相対的にずれて押し込まれ、ボールはその間で連続して回転し、それによって衝撃エネルギーを吸収する。
【０００３】
一部の衝撃エネルギーは上述のように吸収されるが、衝撃エネルギーの多くは吸収されないままで、引き続き自動車にかかるので、運転者を傷つけることになる。更に、こうした装置の構造は複雑であり、簡単に設置や交換をすることはできない。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
本考案は、改良された衝撃吸収装置を提供することにより、かかる諸問題を軽減するか、少なくとも緩和することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本考案によると、軸と開口部とを有する空洞部を備えた外部本体と、前記開口部を通して空洞部内に部分的に配置されていて、本吸収装置が衝撃を受けると、軸方向に沿って空洞部内へ相対的移動が可能な内部本体とからなる自動車用衝撃吸収装置が提供される。内部本体は少なくとも１個の横方向への突起を有する。複数の変形可能ユニットは、空洞内に部分的に突出する部分を有しているが、この突出部は外部本体内を相対的に移動する内部本体の突起と次々に接触し、軸方向に沿って一つ一つのユニットを変形させるためのものであり、それによって前記の衝撃エネルギーを異なる段階で順次吸収する。
【０００６】
各変形可能ユニットは、空洞部へと部分的に突出している比較的剛性のボールと、該ボールの直ぐ後ろに固定された変形可能部材とからなっているのが望ましい。変形可能部材は板からなっているのがより望ましい。
【０００７】
外部本体は、変形可能ユニットをそれぞれ位置決めする複数の孔を有しており、各孔は孔軸を有していて、その孔軸に沿って対応する変形可能ユニットが孔内へと更に変形するようになされており、しかも孔軸は空洞軸に対して実質的に直角であるのが望ましい。
【０００８】
各孔は、貫通孔であって、対応する変形可能ユニットが空洞部へと部分的に突出している内端部と、停止部材により閉じられた外端部とを有しているのが望ましい。
【０００９】
更に、停止部材は、それと対応する孔にネジ止めされ、それによって外端部を閉じるものであるのが望ましい。
【００１０】
各変形可能ユニットは、空洞部へと部分的に突出した比較的剛性のボールと、該ボールの直ぐ後ろに固定された個別の変形可能部材とからなっているのが望ましい。
【００１１】
望ましい実施例では、変形可能ユニットは、空洞部の周りに環状に、かつ軸方向に沿って異なる位置に配置されている。
【００１２】
突起は、内部本体の周りに環状に延長されているのが望ましい。
【００１３】
外部本体は、シリンダーを構成し、前記内部本体は、シリンダーに挿入される略円柱形状のシャフトを備えているのが望ましい。
【００１４】
本衝撃吸収装置は、自動車のバンパーの直ぐ後ろに装着して使用することもできる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１５】
図面を参照すると、本考案を自動車20内で使用するために具現化した衝撃吸収装置10が表されていて、一例として、自動車20のフロントバンパー22の直ぐ後ろに装着されている。この衝撃吸収装置10は、外部シリンダー100 と、内部ロッド200 と、18個の変形可能ユニット300 とを有している。シリンダー100 は、一般的にシリンダー状の中央空洞部110 を有しており、この空洞部110 は、シリンダー100 と共通の軸Ｘを共有しており、開口端部112 と閉鎖端部114 とを有する。
【００１６】
ロッド200 は、シャフト210 を有しており、このシャフト210 は、シリンダー状表面212 と、シャフト端部の一つに同軸状に接続されたバッファ・ディスク220 とを有する。３個の環状リブ214 はシャフト210 上に放射状に突起して形成されており、このリブはシャフト軸に沿って均等な間隔をおいた位置でシャフト210 の周りに沿って延在している。各リブ214 は、シャフト210 の表面212 からわずかに突起する丸みを帯びた凸状断面を有する。シャフト210 （リブ214 を含めて）の外径は、空洞部110 の直径よりもわずかに小さい。
【００１７】
シャフト210 は、その他端部が開口端部112 を通って空洞部110 へと入るように配装されているので、ロッド200 は、一部、シリンダー100 内に位置している。ロッド200 は、衝撃吸収装置10が衝撃を受けると、軸Ｘ方向に沿って空洞部110 内へ相対的移動するようにシリンダー100 により支持されている。
【００１８】
複数の変形可能ユニット300 は、シリンダー100 内のそれぞれの複数の孔130 内に設置されている。孔130 は、軸Ｘに対して直角となるように放射状に延在しており、そして６層（図示の通りＡからＦまで）で不連続な離れた位置に、一般的には軸Ｘに沿って等間隔の位置に、配置されている。各層は３個の孔130 からなっており、その孔は、等角度で、即ち、120 °の角度で間隔が置かれている（図3)。孔130 の隣接する両層は、60°の角度でずれているので、一つおきの層の孔130 は同一角度で整列されている。
【００１９】
複数の変形可能ユニット300 は、同一の構成を有しており、それぞれ比較的剛性のスチール製ボール310 と、ボール310 の直ぐ後で、それと隣接して固定された変形可能軟性金属板320 とからなっている。各孔130 は、最初は貫通孔であって、その内端部では対応するボール310 を保持するためにわずかに狭くなっており、その外端部134 ではネジ止めスチール製停止部材136 により閉じられている（図2)。
【００２０】
停止部材136 は、対応する板320 をボール310 に対して後ろから固定し、支持しており、これにより、ボール310 がシャフト210 によって無理に孔130 の内方へと更に押入されると、板320 はボール310 により押しつぶされて変形される。
【００２１】
複数のボール310 は、これと対応する孔130 の内端部132 から空洞部110 内へと一部突出しており、シャフト210 の表面212 のわずか手前に届くか、それに接触している。リブ214 がシャフト210 の表面212 から突起しているので、ボール310 は、普通の状態ではシャフト210 を、空洞部110 内への相対的な移動に対してリブ214 との接触によって阻止している。
【００２２】
変形可能ユニット300 は、それぞれ300Aから300Fまでの符号によって識別されるように、軸Ｘに沿った一定間隔の位置で６個の不連続の層内に配置されている。隣接する両リブ214 は、変形可能ユニット300Aと300Cとの間のように、３個の層に亙る距離と同じ距離で間隔をおいて離れている。シリンダー100 とロッド200 とは、図１の初期状態で組み立てられており、そこではリブ214 は、第１、第３、第５の変形可能ユニット300A、300C、300Eに対してそれぞれ接面している。
【００２３】
３個の衝撃吸収装置10が使用されている状態の図６に示すように、各シリンダー100 は、自動車のシャ−シー24に直接取り付けることができ、この場合には、自動車事故の際の衝撃を受け止めるためにフロントバンパー22の直ぐ後ろに本ロッド200 を前方に向けて取り付けることができる。衝撃吸収装置10は、連結具30によってハンドル26に繋げて、衝突が一番起きそうな方向である、前輪28とほぼ同じ方向に向けるようにすることができる。
【００２４】
バッファ・ディスク220 が真正面からの衝撃を受けると、ロッド200 はシリンダー100 内へと押入され、それによりリブ214 が対応する変形可能ユニット300A, 300C, 300Eを押圧して、変形させるが、この際、リブ214 とボール310 との間のカム作用によって直角方向に内側へと押圧し、変形させる。これらの変形可能ユニット300 のそれぞれにおいて、変形は主として、比較的柔らかい板320 のところで生じるが、これは剛性の停止部材136 により支持される一方、硬いボール310 により押し込まれるからであり、これによって少なくとも衝撃エネルギーの一部を衝撃に対して直角方向、即ち横方向に消費し、吸収する。
【００２５】
更にシリンダー100 内へと移動しても、ロッド200 は、リブ214 が前方のそれぞれのボール310 に未だ達していず、接触していないので、大きな抵抗を受けない。この実質的に自由な走行の期間は、前の段階から次の衝撃吸収を分離するものである。
【００２６】
その後の状態は図４に表されており、この図では、リブ214 は、対応する次の、即ち、第２、第４、第６層の変形可能ユニット300B、300D、300Fに達している。衝撃が十分な大きさである場合には、ロッド200 は更にシリンダー100 内へと押し込まれ、次の組の変形可能ユニット300B、300D、300Fを変形させ、これによって衝撃エネルギーを更に吸収する。
【００２７】
一般に、変形可能ユニット300 は、真正面からの衝撃を受けると、ロッド200 に沿った軸Ｘに沿って次々と順次、変形するように、シリンダー100 内に配置されており、それによって二以上の異なる段階で順次、衝撃エネルギーを吸収する。衝撃エネルギーの段階的処理は、離れた間隔をおいて順次、吸収し得るように衝撃力を分割するとともに、衝撃力の減少のための全体的吸収時間を長くすることによって、有効であり、それによって安全性が高められる。
【００２８】
衝撃エネルギーは、衝撃の方向に対して直角方向に吸収または分散されるので、衝撃力は、横方向に逸らされ、反動力を最小限にすることによって自動車への損傷を軽減することができる。
【００２９】
操作後は、損傷を受けた変形可能ユニット300 を停止部材136 のネジを戻すことによって取り外すことができ、新しい構成部品、特に板320 と交換することができる。
【００３０】
本考案を例示のみによって説明したが、前述の実施例の種々の変更を、請求項に記載した本考案の範囲から逸脱しない範囲で、当業者が行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本考案による衝撃吸収装置の一実施例の概略断面図であって、この装置は多くの変形可能ユニットを備えている。
【図２】図１の変形可能ユニット１個の側断面図である。
【図３】図１の衝撃吸収装置の端面図である。
【図４】図１に対応する断面図であって、衝撃吸収の最初の段階を経た衝撃吸収装置を表す。
【図５】図４に対応する断面図であって、衝撃吸収の次の段階を経た衝撃吸収装置を表す。
【図６】図１の衝撃吸収装置を取り付けた自動車の前端部の概略平面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０      衝撃吸収装置
１００    シリンダー
１１０    空洞部
２００    ロッド
３００    変形可能ユニット
【図１】
0003102087.tif 000003
【図２】
0003102087.tif 000004
【図３】
0003102087.tif 000005
【図４】
0003102087.tif 000006
【図５】
0003102087.tif 000007
【図６】
0003102087.tif 000008