(57)【要約】【解決手段】  トラック取付用緩衝装置は、第１位置にある軸回転マウントと、第１位置から垂直に離れた第２位置にある支承面とを備えたインターフェース構造を含んでいる。軸回転マウントは、軸回転可能なトラックの構成要素に軸回転可能に取り付けられるようになっており、支承面は、トラックの下部構造に滑動可能に係合するようになっている。バックアップ構造は、第３位置でインターフェース構造に軸回転可能に取り付けられており、第３位置から離れた第４位置でインターフェース構造に係合されている。衝撃クッションは、少なくとも部分的には前記バックアップ構造によって支持されている。この衝撃クッションは、本文で詳細に説明するように、慎重に調整された衝突車両への減速負荷が提供されるように装備される。別の態様では、衝突緩衝装置が装備されたトラックと、トラック取付用緩衝装置をトラックに取り付けるための方法を提供している。
2006523577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラック取付用緩衝装置において、
第１位置にある軸回転マウントと、前記第１位置から垂直方向に離れた第２位置にある支承面とを備えたインターフェース構造であって、前記軸回転マウントは、軸回転可能なトラック構成要素に軸回転可能に取り付けることができるようになっており、前記支承面は、前記トラックの下部構造と滑動可能に係合できるようになっている、インターフェース構造と、
第３位置で前記インターフェース構造に軸回転可能に取り付けられ、前記第３位置から離れた第４位置で前記インターフェース構造に係合されているバックアップ構造と、
少なくとも部分的には前記バックアップ構造によって支持されている衝撃クッションと、を備えているトラック取付用緩衝装置。
【請求項２】
前記バックアップ構造は、前記第４位置で前記インターフェース構造と解除可能に当接係合されており、前記バックアップ構造は、前記第３位置で、前記インターフェース構造に水平方向回転軸で軸回転可能に取り付けられており、前記バックアップ構造と前記衝撃クッションは、少なくとも第１配置と第２配置の間で前記水平方向回転軸の回りに軸回転可能であり、前記バックアップ構造と前記衝撃クッションが前記第１状態にあるときは、前記バックアップ構造は、前記第４位置で前記インターフェース構造に係合されており、前記バックアップ構造と前記衝撃クッションが前記第２状態にあるときは、前記バックアップ構造は、前記第４位置で前記インターフェース構造から係合解除されている、請求項１に記載のトラック取付用緩衝装置。
【請求項３】
前記第４位置で前記バックアップ構造と前記インターフェース構造の内の一方に取り付けられ、前記バックアップ構造と前記インターフェース構造の内の他方と係合されているシムを更に備えている、請求項１に記載のトラック取付用緩衝装置。
【請求項４】
前記インターフェース構造は、垂直方向に間隔を空けて配置された複数の第３位置を備えており、前記バックアップ構造は、前記複数の第３位置の内の１つで前記インターフェース構造に解除可能且つ軸回転可能に取り付けられている、請求項１に記載のトラック取付用緩衝装置。
【請求項５】
前記インターフェース構造は、水平方向に間隔を空けて配置され、垂直に伸張している第１及び第２の直立部材を備えており、前記軸回転マウントと前記支承面は、前記第１及び第２の直立部材それぞれに形成されている少なくとも第１及び第２軸回転マウントと、少なくとも第１及び第２支承面を備えている、請求項１に記載のトラック取付用緩衝装置。
【請求項６】
前記軸回転マウントは、細長くて、垂直方向に伸張する長孔を有している、請求項１に記載のトラック取付用緩衝装置。
【請求項７】
前記軸回転マウントは、支承面を有する上側部分と、拡大された下側部分とを有する開口部を備えている、請求項１に記載のトラック取付用緩衝装置。
【請求項８】
前記インターフェース構造は、前記軸回転マウントを画定するヨークを備えている、請求項１に記載のトラック取付用緩衝装置。
【請求項９】
前記支承面は、外向きに湾曲した面である、請求項１に記載のトラック取付用緩衝装置。
【請求項１０】
衝突緩衝装置が装備されているトラックにおいて、
前記トラックは、下部構造と、前記下部構造に軸回転可能に取り付けられている軸回転可能要素とを有し、前記軸回転可能要素は、支持フレームと前記支持フレームに支持されている荷台とを備え、
前記軸回転可能要素の前記支持フレームに軸回転可能に取り付けられており、前記下部構造を当接支承する支承面を有しているインターフェース要素と、
少なくとも部分的には前記インターフェース要素によって支持されている衝撃クッションと、を備えているトラック。
【請求項１１】
前記下部構造はプレートを備えており、前記インターフェース要素は前記プレートを当接支承する、請求項１０に記載のトラック。
【請求項１２】
前記インターフェース要素は、少なくとも１つの回転ピンによって前記軸回転可能要素の前記支持フレームに軸回転可能に取り付けられている、請求項１０に記載のトラック。
【請求項１３】
前記インターフェース要素は、前記少なくとも１つの回転ピンと係合する垂直方向に向いた長孔を有している、請求項１２に記載のトラック。
【請求項１４】
前記インターフェース要素は、前記少なくとも１つの回転ピンと係合する支承面を有する上側部分と、拡大された下側部分とを有する開口部とを有している、請求項１２に記載のトラック。
【請求項１５】
前記インターフェース要素は、それぞれが前記軸回転可能要素の前記支持フレームに軸回転可能に取り付けられ、水平方向に間隔を空けて配置され、垂直に伸張している第１及び第２の直立部材を備えている、請求項１０に記載のトラック。
【請求項１６】
前記インターフェース要素はヨークを備えており、前記支持フレームの一部は、前記ヨークに受け入れられ、軸回転可能に取り付けられている、請求項１０に記載のトラック。
【請求項１７】
第１位置で前記インターフェース要素に軸回転可能に取り付けられ、前記第１位置から離れた第２位置で前記インターフェース要素に係合されているバックアップ構造を更に備えており、
前記衝撃クッションは、少なくとも部分的には前記バックアップ構造によって支持されている、請求項１０に記載のトラック。
【請求項１８】
前記バックアップ構造は、前記第２位置で前記インターフェース要素に解除可能に当接係合されており、
前記バックアップ構造は、前記第１位置で、前記インターフェース要素に水平方向回転軸で軸回転可能に取り付けられており、
前記バックアップ構造と前記衝撃クッションは、少なくとも第１状態と第２状態の間で、前記水平方向回転軸の回りに軸回転可能であり、
前記バックアップ構造と前記衝撃クッションが前記第１状態にあるときは、前記バックアップ構造は、前記第２位置で前記インターフェース要素と係合されており、
前記バックアップ構造と前記衝撃クッションが前記第２状態にあるときは、前記バックアップ構造は、前記第２位置で前記インターフェース要素から係合解除されている、請求項１７に記載のトラック。
【請求項１９】
前記第２位置で前記バックアップ構造と前記インターフェース構造の内の一方に取り付けられているシムを備え、前記シムは、前記バックアップ構造と前記インターフェース要素の内の他方と係合されている、請求項１７に記載のトラック。
【請求項２０】
前記インターフェース構造は、垂直方向に間隔を空けて配置されている複数の第１位置を備えており、前記バックアップ構造は、前記複数の第１位置の内の１つで前記インターフェース要素に解除可能且つ軸回転可能に取り付けられている、請求項１７に記載のトラック。
【請求項２１】
前記支承面は、外向きに湾曲した面である、請求項１０に記載のトラック。
【請求項２２】
トラック取付用緩衝装置をトラックに取り付けるための方法において、
インターフェース要素と、少なくとも部分的には前記インターフェース要素によって支持されている衝撃クッションとを備えている前記緩衝装置を地面に置く工程と、
前記トラックの、支持フレームと前記支持フレームに支持されている荷台とを備えている軸回転可能要素を、実質的に水平な状態から傾斜状態に軸回転させる工程と、
前記軸回転可能要素が前記傾斜状態にある間に、前記インターフェース要素を前記トラックの前記支持フレームに軸回転可能に接続する工程と、
前記軸回転可能要素を前記傾斜した状態から前記実質的に水平な状態まで回転させて、前記緩衝装置を地面から配備位置まで持ち上げる工程と、から成る方法。
【請求項２３】
前記インターフェース要素は、前記支持フレームに回転軸で軸回転可能に接続されており、前記方法は、前記軸回転可能要素を前記傾斜状態から前記実質的に水平な状態に回転させる工程中に、前記回転軸から離れた位置で、前記インターフェース要素を、前記下部構造に対して滑動させる工程を更に含んでいる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記下部構造はプレートを備えており、前記インターフェース要素を前記下部構造に対して滑動させる前記工程は、前記インターフェース要素を、前記プレートに押し付けて支承する工程を含んでいる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記インターフェース要素を前記プレートに押し付けて支承する前記工程は、外向きに曲がっている支承面を前記プレートに押し付けて支承する工程を含んでいる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記インターフェース要素は、少なくとも１つの回転ピンを使って、前記支持フレームに前記回転軸で軸回転可能に取り付けられている、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記インターフェース要素は、前記少なくとも１つの回転ピンと係合する、垂直方向に向いた長孔を有している、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記インターフェース要素は、前記少なくとも１つの回転ピンと係合する支承面を有する上側部分と、拡大された下側部分とを有する開口部を有している、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記インターフェース要素は、それぞれが前記軸回転可能要素の前記支持フレームに軸回転可能に取り付けられ、水平方向に間隔を空けて配置され、垂直方向に伸張している第１及び第２の直立部材を備えている、請求項２２に記載の方法。
【請求項３０】
前記インターフェース要素はヨークを備えており、前記インターフェース要素を前記支持フレームに軸回転可能に接続する前記工程は、前記支持フレームの一部を前記ヨークに挿入する工程を含んでいる、請求項２２に記載の方法。
【請求項３１】
バックアップ構造を前記インターフェース要素に回転軸で軸回転可能に取り付ける工程と、前記回転軸から離れた位置で前記インターフェース要素を係合させる工程とを更に含んでおり、前記衝撃クッションは、少なくとも部分的には前記バックアップ構造によって支持されている、請求項２２に記載の方法。
【請求項３２】
前記バックアップ構造は、前記位置で、前記インターフェース要素と解除可能に当接係合されている、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記バックアップ構造と前記インターフェース要素の内の一方に取り付けられ、前記バックアップ構造と前記インターフェース要素の内の他方に解除可能に当接係合されるシムを備えている、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記インターフェース要素は、垂直方向に離れている複数の回転軸を備えており、前記バックアップ構造は、前記複数の回転軸の内の一つで、前記インターフェース要素に解除可能且つ軸回転可能に取り付けられている、請求項３１に記載の方法。
【請求項３５】
トラック取付用緩衝装置をトラックに取り付けるための方法において、
衝撃クッションを備えている前記緩衝装置を地面に置く工程と、
前記衝撃クッションをインターフェース要素に接続する工程と、
前記トラックの、支持フレームと前記支持フレームに支持されている荷台とを備えている軸回転可能要素を、実質的に水平な状態から傾斜した状態に回転させる工程と、
前記インターフェース要素を前記トラックの前記支持フレームに軸回転可能に接続する工程と、
前記軸回転可能要素を前記傾斜した状態から前記実質的に水平な状態まで回転させて、前記緩衝装置を地面から配備位置まで持ち上げる工程と、から成る方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改良型の取付具を有するトラック取付用緩衝装置と、それを使用するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２００３年４月１７日出願の米国仮出願第６０／４６４，０７２号の恩典を請求し、その開示全体を、参考文献としてここに援用する。
【０００３】
トラック取付用緩衝装置は、車両の乗員に対する減速度を安全なレベルに制限しながら、衝突車両を減速するのに広く用いられている。そのような緩衝装置は、作業地域の手前に駐車される重量トラックのような庇護車両に装備される。トラックは、車道を逸れてきた車両の進入から作業地域を守り、幹線道路用衝撃クッションは、衝突の際に、衝突してくる車両と庇護トラックを保護する。
【０００４】
トラック取付用緩衝装置は、軸回転できないトラックのフレーム又は下部構造に取り付けられることが多い。従って、トラック取付用緩衝装置は、通常は、下部構造に締結できるように、所望の高さに持ち上げられなければならない。例えば、本発明の譲受人に譲渡されているＪｕｎｅの米国特許第５，６４２，７９４号は、関節式アームを含む支持フレームを介してトラックに取り付けられている幹線道路用衝撃クッションを開示している。エネルギー吸収要素は、支持フレームに配置されており、支持フレームはつぶれるように設計され、かつ、ある制御方法で衝突車両を減速させるように設計されている。
【０００５】
例えば、これも本発明の譲受人に譲渡されているＬｅｏｎｈａｒｄｔの米国特許第６，２４４，６３７号に示されている別のシステムでは、トラック取付用緩衝装置は、トラックの軸回転可能な構成要素、具体的にはトラックの荷台のテールゲートに取り付けられている。このシステムでは、テールゲートが緩衝装置取付構造に係合できるように、トラックの荷台を後方に傾けることができるようになっている。その後、荷台を水平な状態まで戻して、緩衝装置を地面から持ち上げることになる。しかしながら、このシステムでは、緩衝装置の重量は、少なくとも部分的にはテールゲートに支持されることになり、構造的な能力に限界がある。
【０００６】
【特許文献１】米国仮特許出願第６０／４６４，０７２号
【特許文献２】米国特許第５，６４２，７９４号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
先ず最初に、トラック取付用緩衝装置の各種の好適な実施形態は、第１位置にある軸回転マウントと、前記第１位置から垂直方向に離れた第２位置にある支承面とを備えたインターフェース構造を含んでいる。軸回転マウントは、軸回転可能なトラック構成要素に、軸回転できるように取り付けることができるようになっており、支承面は、トラックの下部構造と滑動可能に係合できるようになっている。バックアップ構造は、第３位置で、インターフェース構造に軸回転可能に取り付けられており、第３位置から離れた第４位置でインターフェース構造に係合されている。衝撃クッションは、少なくとも部分的には、バックアップ構造によって支持されている。
【０００８】
別の態様では、トラックには衝突緩衝装置が装備されている。トラックは、下部構造と、下部構造に軸回転可能に取り付けられた軸回転可能要素を有している。軸回転可能要素は、支持フレームと、前記支持フレーム上に支持されている荷台を含んでいる。インターフェース要素は、軸回転可能要素の支持フレームに軸回転可能に取り付けられており、下部構造に押し付けられた支承面を有している。衝撃クッションは、少なくとも部分的には、インターフェース要素に支持されている。
【０００９】
更に別の態様では、トラック取付用緩衝装置をトラックに取り付けるための方法は、緩衝装置を地面に置く工程と、トラックの軸回転可能要素を実質的に水平な状態から傾斜した状態に軸回転させる工程と、軸回転可能要素が傾斜した状態にある間に、インターフェース要素をトラックの支持フレームに軸回転可能に接続する工程と、軸回転可能要素を傾斜した状態から実質的に水平な状態まで回転させて、緩衝装置を地面から配備位置まで持ち上げる工程と、を含んでいる。
【００１０】
ここに開示しているトラック取付用緩衝装置と方法は、他の取付システムを凌ぐ重要な利点を提供している。具体的には、トラック構成要素の傾斜させる機能を使って、緩衝装置を地面から持ち上げることができる。この様に、緩衝装置を、必要な場合は相当量持ち上げ、及び／又はトラックの下部構造と合うように方向付ける必要が無い。更に、緩衝装置は、一般的にテールゲートより頑丈な、軸回転可能な要素の支持構造に直接取り付けられている。
【００１１】
以上の説明は、一般的な紹介のためのものであって、特許請求の範囲を限定するものではない。以下の詳細な説明を添付図面と併せて参照することにより、やがて、好適な実施形態をこの他の利点と共に良く理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１、１Ａ、３６、３７は、取付構造１８によって庇護車両又はトラックＴの後部に取り付けられている衝撃クッション１０を示している。図１、１Ａの実施形態では、衝撃クッション１０は、以下詳細に説明するフレーム１２を含んでいる。フレーム１２は、トラックＴから遠ざかる方向に向いた衝突面１４を支持しており、フレーム１２は、各エネルギー吸収要素１６、１７を支持する２つのベイを画定している。フレーム１２は自己支持構造を形成し、エネルギー吸収要素１６、１７は、衝突のエネルギーを吸収するように設計されており、衝撃クッション１０の構造的な機能を果たすように設計されてはいない。
【００１３】
図１、１Ａ、３６、３７の好適な取付構造１８を、図２２−３１に更に詳細に示している。或る好適な実施形態では、図１、１Ａ、２２−２５、３６、３７、３９−４０に示すように、トラックＴは、下部構造１５２に軸回転可能に取り付けられている軸回転可能要素１５０を含んでいる。軸回転可能要素は、様々な形態を取ることができ、例えば、限定するわけではないが、図１、１Ａ、２２−２５、３６、３７、３９−４０に示しているダンプ要素１５４がこれに含まれる。ダンプ要素は、下側支持フレーム１５６と、その支持フレームに取り付けられ支持されている荷台１５８を含んでいる。荷台は、床１６０と、一対の側壁１６２と、テールゲート１６３を含んでいる（図３６、３７、３９）。別の実施形態では、軸回転可能要素は、限定するわけではないが、例えば、傾斜可能な平坦な荷台又は傾斜可能な閉鎖された荷箱を含んでいる。ここで、「荷台」という用語は、下にある支持フレームによって支持されているあらゆる構造体を指し、図に示しているダンプ荷台に限定されるわけではない。
【００１４】
様々な実施形態において、支持フレーム１５６は、少なくとも一対の縦方向に伸張するレール１６４を含んでいる。「縦方向」という用語は、トラックの前方から後方に伸びる方向を指し、「横方向」という用語は、トラックの側面から側面に伸びる方向を指す。レールは、Ｉ字型の梁、Ｃ字型のチャネル断面、箱型の梁、又は他のどの様な形状又は構造に形成してもよいし、又は、単一の部材として作ってもよいし、様々な部材のアッセンブリとして作ってもよい。
【００１５】
図２２に示すように、レールの或る好適な実施形態は一対の側壁１６６を含んでおり、レールの端部はキャップ１６８を有している。或る実施形態では、レールは、チャネルとして形成されている。箱型梁を形成する際には、プレートがチャネルの開放側を囲むように溶接される。図２２、図２９−４０では、一対の整列した穴１７０が、各レールと、その端部に隣接する各側壁を横方向に貫通して形成されている。或る実施形態では、テールゲートと衝撃クッションの面の間の隙間を最大にするため、穴１７０は、できるだけレールの後方に配置されている。ブッシング１７２又は管は、穴を通して挿入される。或る好適な実施形態では、レール１６４は厚さが約２インチであり、ブッシング１７２は長さが約２と３／４インチである。ブッシングは、回転軸１７４を画定している。レールは、一対の積層梁１８４として図示されている下部構造１７８に、回転軸１８１で一対の回転ピン１８０を使って軸回転可能に取り付けられた軸回転マウント１７６を含んでいる。
【００１６】
図２２、２３に示すように、下部構造１７８は、更に、梁１８４の端部に取り付けられたプレート１８２を含んでいる。プレートは、溶接、又は機械的固定具などを使って梁に取り付けられている。プレートは、プレートの前側のトラックの荷台の下に配置されている様々な油圧構成要素などへアクセスするための開口部１８６を含んでいる。この他の４つの開口部１８８は、各種テールランプ（図示せず）用の取付場所となっている。開口部１８６の下方には、四角形開口部１９０が、トレイラーフック／ヒッチ用のソケットとして設けられている。プレートの下部に、一対のループ１９２が固定されている。ループは、安全／けん引チェーンなどを固定するのに用いることができる。
【００１７】
或る実施形態では、プレート１８２は、一対の補助支承プレート１９４で覆われるか、又は塞がれている下部面取りコーナーを有している。なお、コーナーは、面取りしないで支承面としてもよいし、プレートの別の部分を支承面として使用してもよい。プレート１８２と支承プレート１９４は、限定するわけではないが、例えば鋼、アルミニウムなどの金属、又は限定するわけではないが、例えば複合材料又は木材を含む何らかの他の硬い材料で作られているのが望ましい。図３９に示す別の実施形態では、箱型梁１９５として示している独立部材がプレートに固定され、必要に応じて支承面を後方に動かせるようになっている。
【００１８】
ここに示しているトラックを含め様々な車両は、チャネルから梁のレール１６４を形成し、穴１７０を開け、ブッシング１７２を挿入することによって、衝撃クッションを支持するように改装されることができる。更に、プレート１９４又は他の支承部材を、プレート１８２に固定することもできる。
【００１９】
図２３−２５、図３８、図４１に示すように、緩衝装置取付構造１８は、インターフェース要素又は構造２００を含んでいる。インターフェース要素は、図２３−３１、図３８、図４１に示す一対の横方向即ち水平方向に間隔を空けて配置され、垂直方向に伸張する直立部材２０２を含んでいる。各種の好適な実施形態では、直立部材は、Ｉ字型梁、Ｃ字型チャネル、箱型梁、又は他の形状として形成されており、単一の部材又は各種部材のアッセンブリとして作ることができる。インターフェース要素は、直立部材を含め、限定するわけではないが、例えば鋼、アルミニウムなどを含む金属、又は、限定するわけではないが、例えば複合材料又は木材を含む何らかの他の硬い材料で作られているのが望ましい。各直立部材２０２は、その上端部に形成されているヨーク２０４を含んでいる。各ヨーク２０４は、一対の間隔を空けて配置されたフランジ２０６を有しており、間に溝２０８が画定されている。溝の幅は、約３インチであるのが望ましい。図２５に示すように、各ヨーク２０４は、相対するフランジ２０６にそろえて形成されている一対の垂直方向に長いスロット２１０を有している。代わりに、図２６に示すように、開口部３００は、略涙滴型で、上部３０２は、第１半径で形成され、下向きに湾曲する支承面３０４を有しているのが望ましく、拡大された下部３０６は、第１半径より大きな第２半径で形成され、上部と連通し、キー溝となっているのが望ましい。図２７−２９、図３８、図４１に示す別の実施形態では、開口部３１０は、支承面３０４を有する上側部分３０２と、前方に伸張する方向に大きくなっていて、直線的な後縁部３１４、底縁部３１６と、斜めになった前縁部３１８と、各縁部を繋ぐ湾曲した移行部３２０とで形成されている拡大された下側部分３１２とを含んでいる。
【００２０】
図２３−３１、図３８、図４１に示すように、一対の耳２１２又はガイドが、各ヨーク２０４のフランジの前縁部に固定されている。ガイド２１２は、前方に伸張し、外向きに傾いている。
【００２１】
直立部材２０２の下端部には、前側にカム又はノーズ２１４が設けられている。ノーズ２１４は支承面２１６を画定している。ノーズは、直立部材から前方に伸張しており、支承面２１６は外向きに曲がっているか、凸状であるのが望ましい。勿論、直立部材の、例えば前面や下端部を含み何れかの部分も支承面として使用することができる。図２８と２９の実施形態では、ノーズ２１４は、更に、内向きに湾曲した部分即ちアンダーカット付きの凹状の上側部分３２２を有しており、プレート又は下部構造が、上側部分に形成されているくぼみ３２４に入ると、直立部材が、実質的に垂直な配備位置に対して、より大きな角度で傾斜できる（そして、衝撃クッションが実質的に水平な配備位置に対して、より大きな角度で傾斜できる）ようになっている。
【００２２】
図２５−３１、図３８、図４１に示すように、２つ（図３８と図４１の実施形態では３つ）として示されている複数の開口部２１８、２１９が、各直立部材を横方向に貫通して形成されている。「複数」という用語は、２つ又はそれ以上のことである。開口部は、垂直方向に約２インチ間隔で設けられているのが望ましい。他の間隔でも有効に機能する。様々な実施形態で、間隔は、１と１／２と、３インチの間にある。
【００２３】
図３８及び図４１の実施形態では、開口部３１０が、直立部材の前方に配置されるように、ヨークのフランジ２０６は前方向に伸張している。更に、ノーズ２１４は、緩衝装置が配備され、インターフェース要素がトラックに固定されているとき、支承面２１６がトラックの支承面と係合する位置にくるように、細長くなっている。従って、この実施形態では、バックアップ構造２２０と衝撃クッションは、トラックの後端部から更に後方に配置されており、例えば輸送のために衝撃クッションを折り畳むときに、より大きな隙間が得られるようになっている。結果として、開口部３１０は、開口部２１８、２１９から縦方向に前方にずれており、一方、例えば図２８及び図３０の実施形態では、これらの開口部は整列している。更に、梁２０７の上部は、梁とヨークフランジの間の連結量を最大にしながら、より大きな隙間を提供できるように傾斜している。
【００２４】
図２４、図２５、図４１−４２ａに示すように、バックアップ構造２２０は、衝撃クッションに接続されており、具体的にはフレーム１２に接続されている。バックアップ構造は、複数の水平方向及び垂直方向のフレーム部材２２４、２２６を有するフレーム２２２を含んでいる。一対の前方向に伸張するヨーク２２８は、フレームに取り付けられており、間隔を空けて配置され、間に溝２３２を形成しているフランジ２３０を含んでいる。フランジ２３０は、それぞれ、横方向に貫通して伸張し回転軸２３６を画定している穴２３４を有している。一対の前方向に伸張する支承プレート２４０は、回転軸２３６に対して垂直方向に間隔を空けた関係で、フレームの下部に固定されている。代わりに、支承プレートを、様々なゴム又はエラストマー材料を含むバンパーとして構成してもよい。
【００２５】
図２４−３１、図３８、図４１に示すように、プレート２４２は、直立部材の後方下端部に固定されている。プレートには、複数の開口部２４４が設けられている。１つ又は複数のシム２４６が、複数の固定具２４３（２つを図示している）でプレート２４２に締め付けられている。図４１に示すように、一対のシム２４６は、固定具２４３を取り外すこと無く緩めるだけで、シムを取り外すことができるように、溝型開口部２４９を有している。スペーサー／シム２４７は、バックアップ構造と係合する後方に伸張する部材として配置されている。プレート２４２をバックアップ構造に締め付けると、シムがバックアップ構造のプレートに固定されることになる。
【００２６】
作動時には、図１、１Ａ、２２−２５、３６、３７、４１に示すように、インターフェース要素又は構造体２００はバックアップ構造２２０に固定されている。具体的には、オペレーターは、先ず、緩衝装置を支持するのに用いられるトラックが、荷を積んでいるかどうかを判断し、積荷の程度を判断する。トラックに荷が積まれている場合、インターフェース直立部材の上部開口部２１８を、バックアップ構造のヨークの開口部２３４と整列させ、一対のピン２３８を両開口部に貫通挿入して、直立部材をバックアップ構造に固定する。一対の割りピン２５１又はコッタピンを使って、ピン２３８の端部を固定してもよい。直立部材は、ヨーク２２８の形成する溝２３２に入り込む。すると、直立部材に固定されているプレート２４２は、バックアップ構造のプレート／フランジ２４０又はバンパーに押し付けられるか、突き当て係合されることになる。なお、プレート２４２をバックアップ構造に固定し、インターフェース直立部材の対応する支承部材２４０又は他の部分と係合させてもよい。１つ又は複数のシム２４６又はスペーサー部材２４７をプレートに固定して、シム又はスペーサー部材の後に向いている面を、バックアップ構造のフランジ２４０又は他の支承部材と突き当て係合させてもよい。或る実施形態では、バックアップ構造とインターフェース要素の間、及び／又はインターフェース要素とトラックの間で境界を成しているスペーサー部材又は支承部材は、ばねによって付勢し、及び／又は、緩衝器によって減衰してもよい。
【００２７】
トラックに荷が積まれていないか、又は車高が高い場合は、直立部材の下部開口部２１９を、バックアップ構造に形成されている開口部２３４と整列させる。なお、ヨーク２２８に、複数の垂直方向に間隔を空けて配置された対を成す開口部を設けて、その内の一対を直立部材の開口部と整列させ、軸回転可能に接続してもよい。また、３つ以上の垂直方向に間隔を空けて配置された開口部を、直立部材又はバックアップ構造の一方に設け、追加の調整能力を提供してもよい。
【００２８】
インターフェース要素２００をバックアップ構造２２０に固定した後、アッセンブリをトラックに固定する。しかしながら、インターフェース要素２００を先ずトラックに固定し、その後でバックアップ構造２２０に固定することもできる。第１に、トラックの軸回転可能要素１５０を、ガイド２１２がレール１６４と整列するまで、上向き且つ後向きに傾斜させる。この状態では、衝撃クッション１０は、図１Ａに示すように地面に置かれている。軸回転可能要素１５０とインターフェース要素２００の間の独特のインターフェースのおかげで、一人のオペレーターが、何ら道具を使わず最小の時間で衝撃クッションを接続させることができる。更に、オペレーターは、例えば、地面が平らでないか、例えば図１Ａに示しているように一端が空中に突き出している場合のように、衝撃クッションがその配備位置に比べて不整列状態にあっても、衝撃クッションを容易に取り付けることができる。具体的には、衝撃クッションは、例えば水平な状態のような配備／取付方向に対して±５度の角度に向いている場合でも、容易に取り付けることができる。
【００２９】
次に、レール１６４が、ガイド２１２の間に入り、ヨーク２０４の形成する溝２０８へと案内されるように、緩衝装置を前方に押し出すか、又はトラックを後退させる。軸回転可能要素１５０を更に一方又は他方に傾斜させるか、又はジャッキ２８０を操作して、レールとヨークの開口部１７０、２１０を整列させる。次に一対のピン２５０を、ブッシング１７２とヨーク開口部２１０、３００、３１０に貫通挿入して、インターフェース直立部材２０２をレール１６４に軸回転可能に取り付ける。開口部３００、３１０の独特の形状のおかげでピン２５０の取付が容易になっており、即ち、大きくなっている下部３０６、３１２が軸回転可能要素の開口部と概略整列した時点で、先ずそこを通してピンを取り付けることができる。大きくなった開口部は、整列の許容幅を拡げ、整列を容易にする。
【００３０】
ピンを挿入した後、オペレーターは、図１に示すように軸回転可能要素１５０を下げるだけで、直立部材の下部又はノーズ２１４、及び特に支承面２１６が、プレート１８２又は支承プレート１９４を支承し、それに沿って滑動するにつれ、緩衝装置を持ち上げる。図２６及び２７の実施形態では、図３６に示すように、軸回転可能要素１５０が下がると、ピン２５０は、ピンが表面３０４を支えるように、開口部３００、３１０の上側部分３０２へと上がる。
【００３１】
軸回転可能要素１５０は実質的に水平になるまで下向きに傾けられ、この位置で、緩衝装置は配備位置にあり、バックアップ構造、そしてバックアップ構造を介したインターフェース要素に支持されている。ここで、「支持される」という用語は、１つの要素が、直接的に、又は１つ又は複数の別の要素を介して間接的に別のものを支持していることを指す。配備位置になったときに緩衝装置の尾端が低すぎる場合は、１枚又は複数枚のシム２４６を、インターフェース直立部材のプレート又は支承部材２４２、２４０とバックアップ構造の間に挿入し、その後それらのプレート／部材のどちらかに取り付けて、緩衝装置を水平にする。この手順全体は、一人のオペレーターで実行することができる。
【００３２】
緩衝装置をトラックから係合解除するには、逆の手順を辿ればよい。具体的には、オペレーターは、緩衝装置が地面に当たるまで軸回転可能要素を傾斜させ、次にピンを抜いて、インターフェース要素をトラックから係合解除する。
【００３３】
図１、１Ａ、２２−２５で、直立部材２０２を最初に軸回転可能要素１５０に固定する場合、軸回転可能要素は、直立部材の開口部２１８、２１９がヨークの開口部２３４と整列するまで後方に傾けられる。緩衝装置は、更に開口部を整列させるために、例えばジャッキ２８０を使って操作することができる。次に、軸回転可能要素１５０を前方に傾斜させて、緩衝装置を持ち上げる。
【００３４】
何れの実施形態でも、軸回転可能要素１５０を下向きに傾斜させる運動によって、緩衝装置を自動的に持ち上げる。軸回転可能要素の単純な傾斜動作を利用して、取り付け点又は穴１７０、２１０又は２１８、２１９、２３４を整列させることができる。更に、インターフェース要素とバックアップ構造の間の多数の取り付けインターフェース又は開口部２１８、２１９によって、ユーザーは、輸送車両の具体的な特性に合うように、即ち下部構造１５２及び軸回転可能要素１５０の高さに合うように、緩衝装置の高さを調整することができる。
【００３５】
衝撃クッション１０とバックアップ構造２２０は、回転軸２３６の回りに揺動してインターフェース要素２００から離れ、バックアップ構造のプレート２４０がプレート２４２又はシム２４６から係合解除することもある。そのような動作は、例えば、トラックが大きな隆起を超えて移動するときに起こることがあり、そうすると衝撃クッションの尾端が持ち上げられる。代わりに、又は同時に、インターフェース直立部材のノーズ２１４の支承面２１６、又は下部構造を当接支承している何れかの他の支承面が、衝撃クッション１０の尾部が持ち上げられた結果、下部構造プレート１８２、１９４から係合解除されることもある。基本的に、インターフェース要素２００は、トラックに回転軸１７４で軸回転可能に取り付けられ、回転軸の下方にある（支承面２１６とプレート１９４の間の境界面で画定される）位置でトラックによって解除可能に支持されている。同様に、バックアップ構造２２０と衝撃クッション１０は、回転軸２３６でインターフェース要素に軸回転可能に取り付けられており、回転軸の下方にある（プレート及び／又はシム２４０、２４２、２４６の間の境界面で画定される）位置でインターフェース要素によって解除可能に支持されている。或る実施形態では、インターフェース要素／トラックマウントと、インターフェース要素／バックアップ構造マウントの回転軸１７４、２３６は、同軸であってもよい。勿論、それらの境界面の何れかを固定することもできる。
【００３６】
別の実施形態では、バックアップ構造とは別体のインターフェース要素が完全に削除され、バックアップ構造のヨーク２２８が、レール１６４に直接接続されており、バックアップ構造の下部は、プレート１８２、１９４を当接支持している。この実施形態では、バックアップ構造のヨークは、必要であれば、インターフェース要素のヨークと同様に構成することができる。バックアップ構造のヨーク又はトラックのレールに、垂直に間隔を空けて配置されている２つかそれ以上の開口部が設けて、緩衝装置を調整できるようにすることができる。１つ又は複数のシムを、トラックの下部構造又はプレート、又はバックアップ構造に固定することにより、水平化できるようにすることもできる。この実施形態では、ヨークと、バックアップ構造の下部支承部分が、バックアップ構造と一体化した「インターフェース」構造又は要素を形成している。
【００３７】
この取付構造は、ここには具体的に開示していない別の衝撃クッションを含めどの様な型式の衝撃クッションでも、これを支持するのに使用することができる。様々な代表的な衝撃クッションには、カリフォルニア州ロックリンに事務所を構えており、本出願の譲受人であるエナジーアブソープションシステムズ社から入手可能なＳａｆｅ−Ｓｔｏｐ（商標）ＴＭＡ及びＳａｆｅ−Ｓｔｏｐ（商標）１８０°ＴＭＡが含まれる。
【００３８】
図２に示すように、衝撃クッション１０の或る実施形態は、横断フレーム２０、２２、２４と、サイドフレーム２６、２７、２８、３０を含んでいる。図１及び図１Ａの衝突面１４は、分かり易くするために図２に示していないが、面１４は、横断フレーム２０に取り付けられる。実施形態の中には、面１４が構造的ではなく、更には削除されているものもある。
【００３９】
図４を見れば良く分かるように、各サイドフレーム２６、２７、２８、３０は、一対の中央ヒンジ３４で相互接続された２つの別体のサイドフレーム要素３２を含んでいる。更に、各サイドフレーム要素３２は、追加ヒンジ３６で、横断フレーム２０、２２、２４それぞれと接続されている。図４に示すように、サイドフレーム要素３２は、外向に曲がっており、ヒンジ３４は、衝突時にサイドフレーム要素３２が外方向に動けるように配置されている。
【００４０】
横断フレーム２０、２２とサイドフレーム２６、２７は、第１要素１６が入っている第１ベイ３８を形成している。同様に、横断フレーム２２、２４とサイドフレーム２８、３０は、第２要素１６、１７が入っている第２ベイ４０を形成している。エネルギー吸収要素１６は、各横断フレーム２２、２４に片持ち梁のように取り付けられている。
【００４１】
図１１に示すように、１つ又は複数の油圧シリンダー５２を、取付構造１８に設けて、フレーム１２を、図１０に示す水平な作動位置と、図１１に示す垂直な保管／輸送位置との間で回転できるようにしてもよい。衝突する前における安定性を保持するため、図４及び図５に示すように、対角材４４が横断フレームの間に取り付けられている。対角材４４は、分かり易くするために、残りの図面からは取り除いている。
【００４２】
図６は、ヒンジ３４の１つと、それと結合されたサイドフレーム要素３２の分解斜視図である。ヒンジ３４は、分かり易いように、回転した状態で示している。通常は、ヒンジ３４は、図２と図４に示しているように、ヒンジ軸が鉛直方向に向けられている。
【００４３】
フレームには、そのフレームの両側部間で伸びる伸縮要素（図示せず）を設けることができる。伸縮要素は、２００１年１２月１９日出願の米国特許出願１０／０２５，０２５号に開示されている機械的ヒューズ（図示せず）であってもよく、同開示全体を、参考文献としてここに援用する。
【００４４】
図６に示すように、拘束装置４６が、各ヒンジ３４に取り付けられている。この実施形態では、拘束装置４６は、ボルト４８とナット５０の形態を取っている。ボルト４８は、取付ブロック５２の開口部に通され、取付ブロックは、各サイドフレーム要素３２の所定の位置に堅く固定されている。この実施形態のヒンジ３４は、開口部５４、５５に受容されるピン５６で形成されている。開口部５５は、ヒンジ部品の一部を受容するスリーブ５７によって形成されていてもよい。
【００４５】
衝撃クッション１０が図１に示す使用位置にあるとき、８つのヒンジ３４それぞれは、各拘束装置４６によって閉位置に保持されている。ヒンジ３４は、衝突方向Ｉ（図４）に添って横断フレーム２０に当たる衝突車両（図示せず）がフレーム１２に掛ける圧縮力が、各拘束装置４６に引張力を加えるように配置されている。これらの引張力が各ボルト４８の強度を超えるとボルトが破断して、ヒンジ３４が自由になって外方向に開き、横断フレーム２０、２２、２４は、互いに接近できるようになり、エネルギー吸収要素１６、１７を圧縮することになる。
【００４６】
図７から図１１は、第２の好適な衝撃クッションに関係しており、このクッションは、多くの点で、先に述べた第１の衝撃クッションと同様である。同様の要素には、同様の参照番号を付けている。図７から図１１の衝撃クッションは、先に述べた衝撃クッション１０とは、第１横断フレーム２０に固定されているサイドフレーム要素３２に、補助ヒンジ５８が追加して設けられている点で異なっている。図７に示すように、通常の衝突の間は、ヒンジ５８は閉じたままであり、図７から図１１の実施形態は、図１から図６に関連付けて先に述べた実施形態と極めて同様に作動する。
【００４７】
図８と図９に示すように、この実施形態は、ケーブル６０と６２を更に含んでいる。ケーブル６０は、補助ヒンジ５８に隣接する前方サイドフレーム要素３２それぞれに接続されている。ケーブル６０がきつく締められ、ケーブル６２が緩められる場合、力は、前方サイドフレーム要素３２に掛かり、補助ヒンジ５８を閉じ、第１横断フレーム２０を第２横断フレームから離すように伸長し、図９の使用位置となる。反対に、ケーブル６０が緩められ、ケーブル６２がきつく締められる場合、図８に示すように補助ヒンジが開くので、第１横断フレーム２０は、第２横断フレーム２２に向かって引っ張られる。このように、衝撃クッション１０の全長が短くなる。ヒンジ５８を開方向に向かってばね付勢して、この運動を起き易くしてもよい。
【００４８】
ケーブル６０、６２は、衝撃クッションが図１０の水平な作動状態と図１１の垂直な移動／保管状態との間で回転される際には、自動的に緩められ、きつく締められるように、先に述べたのと同様に取付構造に取り付けられているのが望ましい。従って、衝撃クッションが図１１の垂直な状態に引き上げられると、ケーブル６０は自動的に緩められ、ケーブル６２は自動的にきつく締められて、衝撃クッションの移動時高さが自動的に低くなる。反対に、衝撃クッションが図１０の作動状態に下げられると、ケーブル６０は自動的に締められ、ケーブル６２は自動的に緩められるので、第１横断フレーム２０は図９に示す作動状態に伸張する。この様に、移動状態の衝撃クッション１０の全高は、例えば路面から上方約１３フィートまでの所望のレベルに維持される。
【００４９】
ケーブル６０、６２と補助ヒンジ５８は、衝撃クッションが水平状態から垂直状態に回転されるときには第１ベイを自動的に潰すための手段として、衝撃クッションが垂直状態から水平状態に回転されるときには第１ベイを自動的に伸張させるための手段として機能する。これらの要素は、保管するために、フレーム１２を少なくとも部分的には潰して長さを短くするための手段としても機能する。
【００５０】
フレーム１２を自動的に伸張及び収縮させるための手段は、この他にも多くの形態を取ることができる。例えば、フレームを伸張させるための手段には、収縮ケーブルが緩められているときは、フレーム１２の第１ベイを完全に伸張したままに保つばね付勢式システムが含まれる。必要であれば、移動位置及び／又は使用位置では、ケーブルの張力以外の何らかの手段によって衝撃クッション１０の構造が維持されるように、１つ又は複数のラッチを設けてもよい。
【００５１】
図１３は、エネルギー吸収要素１６、１７の一方に好適な構造を示している。図１３に示すように、複数の金属薄板の長方形のセル９０が、カバープレート９２の間に配置されている。衝突時には、これらの金属薄板要素が押し潰されて、制御された減速力を提供する。図１３のセル９０とカバープレート９２は、本発明の譲受人に譲渡されている米国特許第４，７１１，４８１号及び第５，１９９，７５５号の対応する要素と同様であり、両特許全体を参考文献としてここに援用する。
【００５２】
図１のエネルギー吸収要素用の別の好適な構造には、複数の先細の変形可能な要素が含まれる。先細変形可能要素は多くの形態を取ることができ、幾つかの例を図１４−２１に示している。一般的に、先細変形可能要素は、例えばリベット、溶接、接着剤又は他の固定具を使用して何らかの型式のフレームに、先細要素の両端を留めることによって固定された、個別の独立した先細要素として形成されている。代わりに、先細変形可能要素は、一次元又は二次元の配列に形成することもできる。
【００５３】
図１４と図１５は、第１型式の先細変形可能要素９４に関係しており、各要素は、略円錐形で、縦方向軸９６に沿って間隔を空けて配置された小さい端部９８と大きい端部１００を含んでいる。図１４に示すように、この実施形態では、先細変形可能要素９４は、近接して積み重ねられており、大きい端部１００の幾つかは、配列の第１側１０２に向けられており、残りの小さい端部９８は、配列の、第２の、逆の側１０４に面している。
【００５４】
図１５の端面図では、変形可能要素は、９４’と９４”で示されている。要素９４’は、小さい端部９８’が紙面に向いており、要素９４”は、小さい端部９８”が紙面の向こう側に向いている。
【００５５】
図１４に戻るが、この実施形態では、変形可能要素９４は、アルミニウム薄板のような薄板材料の２つの型打ちされたシート１０６、１０８で形成されている。変形可能要素の所望の剛性次第で、どの様な適切な肉厚及び材料の合金でも使用することができる。図１４の最上列に示すように、各シート１０６、１０８は、半円錐が並ぶように型打ち又は何らかの方法で形成される。半円錐がシート上に規則的に配置される場合、シート１０６、１０８は、物理的に同じになる。シート１０６、１０８が同じであれば、図１４の下の二列に示しているように、個々の先細要素９４の円錐台形状が形成される。シート１０６、１０８は、スポット溶接、リベット締め、固定具締め、又は粘着的に一体に保持するか、或いは外部フレーム（図示せず）に保持するか、のような何らかの適切な方法で一体に保持することができる。
【００５６】
図１６−１８は別の好適な実施形態に関係しており、先細変形可能要素１１１が、それぞれアルミニウム薄板のような薄板材料の一枚のシート１１０から形成されている。この場合、先細変形可能要素１１１は、シート１１０から従来式の型打ち又は引き抜き工程で型打ち、又は引き抜き加工される。このように、一枚のシート１１０で、先細要素１１１の全てが、裏当てシートの残りの平面部分と共に形成される。
【００５７】
図１６と図１７に示すように、先細変形可能要素１１１の一枚のシート１１０を使って、一方向の配列を形成することができる。代わりに、図１８に示すように、２枚のシートを互いに入れ子にして二方向の配列を形成することもでき、その場合、一方のシートの要素１１１の小さい方の端部は第１方向に向き、２番目のシートの先細要素１１１の小さい方の端部は反対方向に向くことになる。
【００５８】
先細変形可能要素の断面が円形なのは、全ての実施形態に不可欠なことではない。図１９−２１に示すように、様々な多角形断面形状も使用することができる。図１９の先細変形可能要素１１６は、断面形状が長方形である。より多くの辺、又はより少ない辺が、規則的な又は不規則な多角形として配置された多角形を含む、その他の多角形の形状を使用することができる。図２０−２１に示すように、多角形の先細変形可能要素１１６は、単一方向配列１１８、又は二方向配列１２０に配置することができる。
【００５９】
図１４−２１には示してはいないが、必要であれば、先細変形可能要素を収容し適所に固定するのに、従来型のカバープレートを使用することもでき、単一のエネルギー吸収要素内に、図示の要素を複数列使用することもできる。
【００６０】
先細変形可能要素は、ストロークが増し、それによって効率が上がるという利点を提供する。これは、潰れた要素の金属対金属接触によって、それ以上潰すのに必要な力が大幅に上がる前に、先細変形可能要素９４、１１１、１１６を、元の長さに比べ小さくなるまで潰すことができるからである。
【００６１】
衝撃クッション１０は、車両の衝突に対し以下のように反応する。最初に、衝突車両は後方衝突面１４に接触する。この面は、車両に相互作用するための均一な面を提供し、車両からの荷重を衝撃クッション１０に伝達する。サイドフレーム要素３２は、この荷重のために曲がり始め、拘束装置４６が損傷するまで曲がり続ける。衝突車両に掛かる荷重の量は、拘束装置が各ヒンジを解放する時機を決める幾つかの要因を考慮することによって調整することができる。これらの要因には、拘束装置４６の位置に対するヒンジ３４とサイドフレーム要素３２の幾何学的配置と、ボルト４８の破断強さと、サイドフレーム要素の剛性と、サイドフレーム要素、横断フレーム及び面１４の質量とが含まれる。
【００６２】
拘束装置４６が損傷すると、サイドフレーム要素３２は、衝突車両が横断フレーム２０に掛ける力に応じて回転し始める。横断フレーム２０が平行移行し、サイドフレーム要素３２が回転すると、元々は衝突車両が持っていた運動エネルギーがフレーム１２に伝達され、それによって衝突車両が減速する。サイドフレーム要素３２は、エネルギー吸収要素１６、１７と横断フレーム２０、２２の間の隙間Ｇ１、Ｇ２（図４）が閉じるまで潰れ続ける。次いで、エネルギー吸収要素１６、１７が、設計レベルの運動エネルギーがシステムによって消散されるか又は車両が停止するに至るまで、潰れて変形する。
【００６３】
衝撃クッション１０は、何度も衝突を受けても、フレーム１２の大部分の構成要素を再使用できるように設計されている。エネルギー吸収要素１６、１７は、使い捨て式で、衝突の後で取り替えるようになっている。
【００６４】
衝撃クッション１０が衝突車両に掛ける初期の減速力は、（１）フレーム１２の構成要素の線形慣性（例えば横断フレーム２０の質量）、（２）サイドフレーム要素３２の線形及び回転慣性、及び（３）衝突の間に掛かる潰れ荷重に対する各サイドフレーム要素３２の角度オフセットの関数として求められる。システムの線形及び回転の慣性応答には、予定されるフレーム１２の撓み、裂傷又は他の損傷が含まれていないことに注目されたい。
【００６５】
衝撃クッション１０の初期衝突応答も、衝突の激しさについての或る所望の最小閾値レベルに達するまで潰れ式ベイの解放を制限する機械的又は電子機械的な拘束装置の使用に依存する。上に述べたシステムは完全に受動式であり、フレーム１２の解放を制御するのに、衝撃によって張力が掛かるように配置されているボルトの破断に依存している。剪断ピン、切断ケーブル又は各ヒンジ３４内の高摩擦ブレーキのような別の受動手段も使用することができる。代わりに、本発明と共に使用するのに適した拘束装置には、衝突の状態に関し何らかの判断が行われた後で、衝突車両の具体的な特性に最適となるように解放の特性を調整するセンサー及び／又は制御器が含まれる。例えば、拘束装置は、電子機械装置を含んでいてもよい。荷重（一体型ロードセルで測定される）が閾値に達すると、アクチュエータによってロックピンが接合部から引き抜かれて、ヒンジが解放される。この様に、フレームの潰れを制限する拘束装置は、再利用できてもできなくてもよく、受動式でも能動式でもよい。重要な特性は、システムの潰れが、特定の予測可能な条件の下で行われ、それ以外では起こらないことである。能動的な拘束装置であれば、力、速度及び変位のような衝突条件を望ましく組み合わせて、フレームの潰れを条件付きにすることができる。
【００６６】
衝撃クッション１０の応答は、横断フレーム２０、２２とサイドフレーム要素３２の慣性特性を調整することによって、サイドフレーム要素３２の形状（即ち、配備された使用位置にあるときに、サイドフレーム要素３２がヒンジ３４で曲がっている量）を調整することによって、及び拘束装置４６の特性を調整することによって、衝突車両に搭載されているエアバッグ又は他の安全システムを最適に起動させるよう、調整することができる。エアバッグに関する１つの具体的な難題は、高速事故のようにエアバッグの展開を必要とする条件を、駐車場の車止め又は他の車両への低速衝突のようにエアバッグが必要でない条件から識別することである。衝撃クッションの応答を調整することによって、エアバッグが展開しない又は不適切に展開する問題を、減らすことができる。例えば、最初に比較的高い減速度の急上昇が得られるように衝撃クッションのパラメーターを調整することによって、衝撃クッション１０は、衝突初期にエアバッグを確実に展開させるだけの大きさと波形を備えた初期力を、衝突車両に与え、車両乗員に対するエアバッグの利益を最大とすることができる。
【００６７】
衝撃クッション１０は、衝撃クッション１０の全長を短縮するように設計することもできる。衝撃クッションの長さが長くなるほど、衝突の力が低くなることは、概ね事実である。しかしながら、追加の長さは、その衝撃クッションを適切に設置することのできる場所を制限することになる。衝撃クッションをトラックの後部に取り付けて利用する場合、衝撃クッションの長さは、追加長さがトラックのフレームが支持しなければならない重量を追加するという点で、特に影響がある。更に、トラックに取り付けられる衝撃クッションの重量は、一般的にトラックに片持ち梁で取り付けられるので、追加の長さによって、取付構造１８に掛かる衝撃クッションの重量のモーメントが大きくなる。更に、トラックに取り付けられる衝撃クッションの長さが増すほど、衝撃クッションの最後端は、トラックが曲がるときに幅広く揺動することになる。これらの理由で、トラックに取り付けられる衝撃クッションの長さを短縮することは、非常に有用である。
【００６８】
衝撃クッションの長さを短縮する際に重要なことは、衝撃クッションの衝突応答を、最適な安全性能を提供し続けるように、非常に注意深く設計することである。衝撃クッションの応答を調整する設計者の能力は、システムの長さと、その衝突性能の間に微妙なバランスを確立することを可能にする。
【００６９】
フレーム１２の別の利点は、輸送及び保管の際には非常に小さな寸法に潰せることである。中に入っているエネルギー吸収要素１６、１７自体を潰すことができれば（例えば、油圧又は空圧要素で形成されていれば）、フレーム１２はトラックＴに取り付けられた状態で潰すことができるので、トラックＴが移動する際に衝撃クッション１０を非常に小さくすることができる。
【００７０】
実際の衝突試験は、所望の減速曲線が得られるように先に述べたパラメーターを調整することによって、衝撃クッション１０を容易に整調できることを示している。図１２は、衝突車両が衝撃クッション１０に当たったときの、減速力と時間の関係を表す２つの曲線８０、８２を示している。曲線８０と８２を呈することになった２つの試験の間の基本的な違いは、先に述べた変数の選択に関係している。曲線８０の場合、２つのエネルギー吸収要素１６、１７を用いたが、第１ベイのエネルギー吸収要素１６は、第２ベイのエネルギー吸収要素より短く、剛性が低かった。具体的には、隙間Ｇ１は３３インチで、隙間Ｇ２は７インチだった。曲線８２に使用した条件では、第１ベイはエネルギー吸収要素を含んでおらず、第２ベイのエネルギー吸収要素と第２横断フレーム２２の間の隙間は僅か１インチだった。曲線８０は、第２ピークが、最初の急上昇の後、衝突の間に、曲線８２の第２ピークより相当早く起きていることに注目頂きたい。ピーク時の大きさと位置は、先に述べたシステムパラメーターを適切に選択することによって制御することができる。
【００７１】
以上のことから自明なように、改良型の幹線道路用衝撃クッションは、設計者が具体的な衝撃特性に合わせて調整するのに適していることを説明してきた。衝撃クッション１０には、２つのベイのそれぞれについて少なくとも５つの選択することのできる変数があり、即ち：線形慣性、回転慣性、ベイ内のエネルギー吸収要素の剛性、エネルギー吸収要素と各横断フレームの間の隙間、及び拘束装置の解放荷重である。何れの変数も、２つのベイで異なるレベルに設定することができる。更に、２つのベイは、複雑な方式で互いに協働する。
【００７２】
本発明の好適な衝撃クッションは、これらの変数を整えて、衝撃クッションを劇的に短縮しながら、現行の規制基準を満たす画期的なシステム応答プロファイルを実現する。
【００７３】
衝撃クッションの衝突試験は、北アメリカでは、全国共同ハイウェー研究プログラムリポート３５０（ＮＣＨＲＰ−３５０）によって指導されている。ＮＣＨＲＰ−３５０のガイドラインは、衝突試験の間の乗員リスクの評価についての振り回し空間モデルに基づいている。振り回し空間モデルは、車両の前席の拘束されていない乗員を想定している。衝突事象の開始時、車両は衝撃クッションとの衝突によって減速され、一方、乗員は妨げられず前方に進み続ける。或る点で、乗員は車両の内側と接触するが、ＮＣＨＲＰ−３５０ガイドラインは、車両に対する乗員の接触の瞬間における速度に関する制限を指定している。乗員は、車両の内側と接触すると、車両が減速して停止する間、車両と接触したままであると仮定されている。ＮＣＨＲＰ−３５０ガイドラインは、乗員が車両の内側と接触している間、車両の減速度は２０Ｇを超えてはならないと指定している。このガイドラインは、更に、乗員が毎秒１２メートルを超える相対速度で車両と接触することのないように指定している。
【００７４】
この議論では、衝突事象又は衝撃から乗員が車両の内側と衝突する瞬間までの部分を、デルタＶ区分又は部分と呼び、（乗員の衝突から車両が停止するまでの）事象の残り部分を、ライドダウン区分と呼ぶ。
【００７５】
１つの衝突のデルタＶ区分とライドダウン区分を図１２に示している。デルタＶ区分は初期部分と中間部分に分けられ、ライドダウン区分は衝突事象の最終部分に相当する。この説明は、曲線８０だけに当てはまる。曲線８２は、別の特性に向けて調整されおり、この議論には適切でない。
【００７６】
図１２に示すように、システム応答プロファイルの初期部分は、高いピーク減速度を特徴としており、この実施形態では３Ｆを超えるピーク減速力が現れている。初期部分の後に、車両の減速度が下がる中間部分が続いている。中間部分は、車両の減速力の大幅な低下を特徴としている。この事例では、減速力は略ゼロに達している。
【００７７】
車両が所望の速度（例えば毎秒１２メートル）だけ減速すると、衝撃クッションは、最終部分の間、減速度を２０Ｇの法的制限を下回る値に制御する。最終部分では、平均減速力は、図１２に示すようにレベルＦである。
【００７８】
曲線８０は一例である。一般に、衝突事象の初期部分の間にＦ１でピークとなる高い減速力を衝突車両に加えるのが望ましい。Ｆ１は、Ｆの少なくとも約１５０％であるのが望ましく、Ｆの少なくとも約２００％であると更に望ましく、Ｆの少なくとも約３００％であるのが最も望ましい。これは、車両に急激な減速度を提供し、衝突事象に対する短い停止距離に貢献する。しかしながら、衝突事象の初期部分の高いピーク減速度が継続すると、車両は、乗員が過度の高速で車両の内側に当たる程度まで減速されることになる。このような望ましくない結果を避けるため、衝突事象又は応答プロファイルの中間部分は、Ｆより相当に小さい減速力まで低下する。減速力は、Ｆの５０％未満の値Ｆ２まで低下するのが望ましく、Ｆの２０％未満であるのが更に望ましく、Ｆの１０％未満であれば最も望ましい。減速力は、少なくとも２０ｍＳの間、この値未満に維持されるのが望ましく、少なくとも３０ｍＳであれば更に望ましく、少なくとも４０ｍＳであれば最も望ましい。以上の値は、独立したパラメーターとして力のレベルと持続時間に提供されており、力のレベルと持続時間の特定の組み合わせに関して好ましいものを示すものではない。
【００７９】
本発明の発明人は、衝突事象の初期部分の間の減速力の鋭いピークに続いて、中間部分の間に車両に掛かる減速力を大幅に下げるという直感に反した段階を取ることによって、衝突事象の合計所要時間と合計所要距離を低減できることを発見した。短い衝突事象は多くの用途で重要なので、これは、技術における重要な前進を表している。
【００８０】
一例として、図１２の減速度曲線８０を作り出した本システムに関係する重要なシステムパラメーターを、表１に記載している。
【００８１】
【表１】
2006523577.tif 000003
【００８２】
表１の衝撃クッションでは、エネルギー吸収要素１６、１７は、それぞれ５列のアルミニウム薄板のセルを含んでいる。図１３は、１２個のセル列を示しており、その他の列は同様であったが、適当な場合は列毎のセルは少なかった。
【００８３】
上に述べた衝撃クッションは、所望のシステム応答プロファイルを実現する１つの方法を示しているに過ぎない。この他にも多く方法が考えられる。例えば、図３２に示し、米国特許第５，１９９，７５５号に記載されているトラック取付用緩衝装置のような従来型の衝撃クッションの前方の選択された距離に、大きな慣性質量を配置してもよく、同特許を参考文献としてここに援用する。衝撃クッション４１０は、前方カートリッジ４１４と後方カートリッジ４１６で作られたエネルギー吸収要素４１２を含んでいる。後方カートリッジ４１６は、バックアップ構造２２０に固定されているか、それを含んでいる。
【００８４】
図３３−３５に示すように、衝撃クッションの更に別の実施形態は、前端５１４と後端５１６を有する第１ベイ５１２と、前端５２０と後端５２２を有する第２ベイ５１８を含んでいる。第１ベイと第２ベイは、軸５４２回りの接合部５４０で軸回転可能に接続されていて、ベイの間に取り付けられているアクチュエータ５５０を含んでおり、前記アクチュエータは、第２ベイを軸５４２の回りに回転させて第２ベイを第１ベイに重ね、輸送時にはアクチュエータの長さを大幅に短縮できるようになっている。
【００８５】
代わりに、米国特許第５，０２２，７８２号に記載されているようなブレーキベースの衝撃クッションには、ブレーキ効率と、その結果として減速力とが、大幅に下がるストロークの中間部分が設けられている。これは、ブレーキケーブルの寸法、材料又は潤滑を適切に調整することによって行うことができる。更に別の例では、衝突事象の初期部分の間の高いピーク減速度を空圧又は油圧式エネルギー吸収システムで作り出し、続いて指定された隙間の後、第２の低剛性のエネルギー吸収システムが設けられている。
【００８６】
空圧又は油圧式エネルギー吸収システムが設けられているシステムの別の例では、エネルギー吸収手段が弁で制御されており、初期の力のピークが作られ、その後抵抗力が急激に下がり、最後に第２の低い抵抗力が続いている。具体的には、初期ピーク力は、例えばガス封入袋のような事前加圧された空圧要素によって作り出され、前記空圧要素は、初期ピーク力の直後に迅速に排気され、衝撃クッションの抵抗力を衝突事象の中間区分の間に急激に下げ、その後、ガス封入袋を爆発的に再加圧して、衝突事象の最終区分の間に必要な抵抗力を提供するようになっている。別の方法では、理想的な応答プロファイルを作り出すために硬い押し潰すことのできる要素を使用している。Ｊｕｎｅの米国特許第５，６４２，７９４号に開示されている機械的な解除装置は、指定量押し潰された後で解除される。
【００８７】
所望のシステム応答プロファイルを生成する別の方法は、犠牲機械支持体を使って衝撃クッションの衝突面を支持する方法であり、この犠牲機械支持体は、必要な初期ピーク力を作り出すが、その後、完全に押し潰され又は粉砕され、衝突事象の中間区分では、その抵抗がゼロ近くに落ち込み、その後、衝突事象の最終区画では、衝突車両はより従来型の押し潰し要素と係合する。押し潰すことのできる要素は、押出され、分割され、ねじ曲げられ、又は機械的に変形される要素と置き換えることができる。
【００８８】
適切な衝撃クッションは、衝撃クッション１０の幾つかのヒンジ要素の代わりに、又は追加して、滑動要素を介して潰れるベイで作ってもよい。
【００８９】
一般に、所望のシステム応答プロファイルを作り出すには、多種多様なエネルギー吸収システムを使用することができ、システム応答プロファイルの異なる部分を実現するには、異なるエネルギー吸収技術を使用することができる。上に論じた応答プロファイルを実現するには、考えられる範囲の材料の曲げ、材料の引裂、材料の押し潰し、材料の粉砕、摩擦、油圧、空圧及び慣性システムを、単独又は様々な組み合わせで使用することもできる。
【００９０】
衝撃クッションの様々な実施形態は、更に、米国特許第６，４８１，９２０号、第６，２４４，６３７号、第６，０９２，９５９号、第５，９４７，４５２号、第５，６４２，７９２号、第５，２４８，１２９号、第５，１９９，７５５号、第４，７１１，４８１号、第４，６３５，９８１号、及び２００１年１１月１日出願の米国特許出願第１０／００２，８３３号、２００１年１２月１９日出願の同第１０／０２５，０２５号に開示され、説明されており、これらの開示全体を参考文献としてここに援用する。
【００９１】
勿論、上に述べた好適な実施形態には、多くの変更及び修正を施すことができる。例えば、フレームは、図示の構造とは違い、全体又は一部分を中実のパネルにすることもできる。同様に、横断フレームは、中実のパネルを含んでいてもよく、厚さと質量が互いに異なっていてもよい。必要であれば、フレームの折り畳み側部は、衝撃クッションの横方向側部ではなく、上部及び底部に配置することもできる。図示の複数の構成要素ヒンジを樹脂などの材料を使用することにより一体化された活ヒンジに置き換えることもでき、先に述べたように、拘束装置には多くの代替案を使うことができる。油圧、空圧、材料変形、引裂又は粉砕及び他の方法を含め、適しておればどの様なエネルギー吸収要素技術を、本発明と共に使用することもできる。受動及び能動システムの両方を採用することができる。「能動」とは、センサーが、情報を衝撃クッションに提供し、それが何らかの方法で評価され、衝突の前及び／又は衝突の間に衝撃クッションの性能を変えるのに用いられるシステムのことである。また、各エネルギー吸収要素が１つのベイに閉じ込められていることは、必要不可欠ではない。必要であれば、横断フレームに中央開口部を形成して、単一のエネルギー吸収要素が、２つ又はそれ以上のベイ内の空間を占めるようにしてもよい。本発明は、トラック取付用緩衝装置での使用に限定にされてはおらず、例えば橋脚のような固定された路側障害物を含め、他の路側障害物の前方に用いることもできる。更に、必要ならば、２つ以上のベイを使用してもよい。
【００９２】
ここで使用する「円錐形」という用語は、広義に円錐台形状も含んでおり、「保管」という用語は、広義に保管に加えて輸送も含んでいる。「ケーブル」という用語は、一般的に鎖、ワイヤーロープ、ロープなどを含む引張部材を幅広くカバーしている。
【００９３】
以上の詳細な説明は、本発明が取り得る多くの形態の幾つかについて説明しているに過ぎない。このため、この詳細な説明は、分かり易くすることを意図しており、限定を加えるものではない。本発明の範囲を定義するのは、特許請求の範囲とその全ての等価物のみである。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】トラック取付用緩衝装置の第１の好適な実施形態が配備位置にある様子を示す側面図である。
【図１Ａ】図１のトラック取付用緩衝装置が取付位置にある様子を示す側面図である。
【図２】図１の衝撃クッションの更に詳細な斜視図である。
【図３】図２の衝撃クッションの正面図である。
【図４】図２の衝撃クッションの上面図である。
【図５】図２の衝撃クッションの側面図である。
【図６】図２の実施形態に含まれているヒンジ及び拘束機構の詳細図である。
【図７】衝突の間の潰れの初期段階のフレームを示す、本発明の第２の好適な実施形態の上面図である。
【図８】部分的に潰れた状態にある衝撃クッションを示す、図７の実施形態の上面図である。
【図９】伸張した状態にある衝撃クッションを示す、図７の実施形態の上面図である。
【図１０】使用できる水平位置にある衝撃クッションを示す、図７の実施形態の側面図である。
【図１１】垂直な輸送／保管位置にある衝撃クッションを示す、図７の実施形態の側面図である。
【図１２】図２の実施形態の２つの変形例について、類似した衝突事象の間の減速力と時間の関係を示すグラフである。
【図１３】本発明で使用するのに適した或るエネルギー吸収要素の一部分の分解斜視図である。
【図１４】本発明の別のエネルギー吸収要素に使用するのに適した変形可能な金属薄板要素の部分分解斜視図である。
【００９５】
【図１５】本発明の別のエネルギー吸収要素に使用するのに適した変形可能な金属薄板要素の正面図である。
【図１６】先細変形可能要素の一方向配列体の上部斜視図である。
【図１７】先細変形可能要素の一方向配列体の下部斜視図である。
【図１８】先細変形可能要素の二方向配列体の斜視図である。
【図１９】多角形先細変形可能要素の斜視図である。
【図２０】図１９の多角形変形可能要素を使用している一方向配列体の斜視図である。
【図２１】図１９の多角形変形可能要素を使用している二方向配列体の斜視図である。
【図２２】トラックの一部分の後方斜視図である。
【図２３】トラックの後方に隣接して配置されたトラック取付用緩衝装置の分解後方斜視図である。
【図２４】トラックの後方に取り付けられたトラック取付用緩衝装置の後方斜視図である。
【図２５】トラックの後方に隣接して配置されたトラック取付用緩衝装置の分解側面斜視図である。
【図２６】インターフェース要素ヨークの或る実施形態の拡大側面図である。
【図２７】インターフェース要素ヨークの別の実施形態の拡大側面図である。
【図２８】インターフェース要素の或る実施形態の側面図である。
【００９６】
【図２９】図２８に示しているインターフェース要素の斜視図である。
【図３０】インターフェース要素の別の実施形態の側面図である。
【図３１】図３０に示しているインターフェース要素の斜視図である。
【図３２】衝撃クッションの代替実施形態の斜視図である。
【図３３】衝撃クッションの別の代替実施形態の側面図である。
【図３４】図３３に示す衝撃クッションの側面図であり、その第２ベイが収縮状態まで引き上げられる途中を示している。
【図３５】図３３に示す衝撃クッションの側面図であり、その第２ベイが収縮状態まで引き上げられた状態を示している。
【図３６】トラックに接続されている衝撃クッションの代替実施形態の側面図である。
【図３７】図３６に示すアッセンブリの斜視図である。
【図３８】インターフェース要素の代替実施形態の側面図である。
【図３９】トラックの部分側面図である。
【図４０】図３９の４０線に沿う支持フレームレールの拡大部分図である。
【図４１】衝撃クッション用の取り付け構造の分解図である。
【図４２】バックアップ構造の或る実施形態の側面図である。
【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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【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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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【国際調査報告】
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