(57)【要約】【課題】幅広い衝突状況に対応可能な衝撃吸収装置を提供する。【解決手段】クラッシュボックス（20）の内部空間には、ガス発生器（30）が収容される。ガス発生器（30）は、火薬を燃焼させることによって高圧ガスを発生させ、発生した高圧ガスをクラッシュボックス（20）の内部空間へ供給する。衝突時の衝撃がある程度大きい場合は、ガス発生器（30）で火薬を燃焼させてクラッシュボックス（20）の内部空間を加圧し、クラッシュボックス（20）の強度を高める。【選択図】図３
2009067066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（10）に設けられる衝撃吸収部材（20）を備え、車両（10）の衝突時に該衝撃吸収部材（20）が塑性変形することによって車体に伝わるエネルギを緩和する衝撃吸収装置であって、
上記衝撃吸収部材（20）は、中空容器状に形成される一方、
衝突時に車両（10）が受ける衝撃の大きさに応じて上記衝撃吸収部材（20）の内部空間の圧力を調節する圧力調節手段が設けられている
ことを特徴とする衝撃吸収装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記圧力調節手段は、車両（10）の衝突時に上記衝撃吸収部材（20）の内部空間の圧力を上昇させる加圧動作を実行可能に構成されている
ことを特徴とする衝撃吸収装置。
【請求項３】
請求項２において、
上記圧力調節手段は、衝突時に車両（10）が受ける衝撃の大きさを表す物理量を計測するセンサ（41）を備え、該センサ（41）が計測した物理量の値が所定の基準値以上になると上記加圧動作を行うように構成されている
ことを特徴とする衝撃吸収装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
上記圧力調節手段は、上記衝撃吸収部材（20）の内部空間へガスを供給することによって該衝撃吸収部材（20）の内部空間の圧力を上昇させる動作を加圧動作として行うように構成されている
ことを特徴とする衝撃吸収装置。
【請求項５】
請求項２又は３において、
上記圧力調節手段は、ガス発生剤を反応させて高圧ガスを発生させるガス発生部（30,31,32）を備え、該ガス発生部（30,31,32）で発生した高圧ガスを用いて上記衝撃吸収部材（20）の内部空間の圧力を上昇させる動作を上記加圧動作として行う
ことを特徴とする衝撃吸収装置。
【請求項６】
請求項２又は３において、
上記圧力調節手段は、上記加圧動作による上記衝撃吸収部材（20）の内部空間の圧力の上昇量を、衝突時に車両（10）が受ける衝撃の大きさに応じて調節可能に構成されている
ことを特徴とする衝撃吸収装置。
【請求項７】
請求項１において、
上記圧力調節手段は、車両（10）の衝突時に上記衝撃吸収部材（20）の内部空間を該衝撃吸収部材（20）の外部と連通させる連通動作を実行可能に構成されている
ことを特徴とする衝撃吸収装置。
【請求項８】
請求項７において、
上記圧力調節手段は、衝突時に車両（10）が受ける衝撃の大きさを表す物理量を計測するセンサ（41）を備え、該センサ（41）が計測した物理量の値が所定の下限値以上で所定の上限値以下の場合に上記連通動作を行うように構成されている
ことを特徴とする衝撃吸収装置。
【請求項９】
請求項７において、
上記衝撃吸収部材（20）は、その内部空間の圧力が予め大気圧よりも高い値に設定されており、上記圧力調節手段が上記連通動作を行うことによってその内部空間の圧力が低下するように構成されている
ことを特徴とする衝撃吸収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車体に取り付けられて車両の衝突時に車体に伝わるエネルギを吸収するための衝撃吸収装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車等の車両には、衝突時における車体の損傷を抑えるために、クラッシュボックス等の衝撃吸収部材が設けられている。例えば特許文献１に開示されているように、この種の衝撃吸収部材は、箱状や筒状に形成された金属製の部材であって、車両の車体本体とバンパとの間に設置される。車両の衝突時において、衝撃吸収部材は、衝突に伴う荷重を受けて塑性変形し、塑性変形することによって衝突のエネルギを吸収する。その結果、車両の衝突時に車体本体に作用する衝撃力が緩和され、車体本体の損傷が回避され或いは緩和される。
【特許文献１】特開２００７−０３０７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したように、衝撃吸収部材は、塑性変形することによって衝突のエネルギを吸収する。一方、衝撃吸収部材の強度は、衝撃吸収部材の材質や形状等によって決まるものであって、衝撃吸収部材を車両に設置した後は調節できないものである。このため、衝撃吸収部材が吸収できるエネルギを増やすためにその強度を高く設定すると、衝突時の車速が低い場合には衝撃吸収部材の変形量が少なく、衝突の衝撃を充分に吸収できなくなる。また、衝撃吸収部材の強度を低く設定すると、衝突時の車速が高い場合には衝突のエネルギを充分に吸収する前に衝撃吸収部材が変形しきってしまう。このように、従来の衝撃吸収部材は、衝撃吸収部材を車両に設置した後に強度を調節できないため、幅広い衝突状況に対応できないという問題があった。
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、幅広い衝突状況に対応可能な衝撃吸収装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明は、車両（10）に設けられる衝撃吸収部材（20）を備え、車両（10）の衝突時に該衝撃吸収部材（20）が塑性変形することによって車体に伝わるエネルギを緩和する衝撃吸収装置を対象とする。そして、上記衝撃吸収部材（20）は、中空容器状に形成される一方、衝突時に車両（10）が受ける衝撃の大きさに応じて上記衝撃吸収部材（20）の内部空間の圧力を調節する圧力調節手段が設けられるものである。
【０００６】
第１の発明において、衝撃吸収部材（20）は、中空容器状に形成されている。衝撃吸収部材（20）の内圧（即ち、その内部空間の圧力）は、圧力調節手段によって、衝突時に車両（10）が受ける衝撃の大きさに応じて調節される。衝撃吸収部材（20）は、その内部空間に空気等のガスを封入できるように構成されている。車両（10）の衝突によって同じ量のエネルギが衝撃吸収部材（20）に作用した場合において、衝撃吸収部材（20）の変形量は、その内圧が高くなるほど小さくなり、その内圧が低くなるほど大きくなる。つまり、衝撃吸収部材（20）の強度は、その内圧が高くなるほど高くなり、その内圧が低くなるほど低くなる。そこで、圧力調節手段は、衝撃吸収部材（20）の強度が車両（10）の衝突に伴う衝撃の大きさに見合った値となるように、車両（10）の衝突に伴う衝撃の大きさに応じて衝撃吸収部材（20）の内圧を調節する。
【０００７】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記圧力調節手段は、車両（10）の衝突時に上記衝撃吸収部材（20）の内部空間の圧力を上昇させる加圧動作を実行可能に構成されるものである。
【０００８】
第２の発明では、圧力調節手段が加圧動作を実行可能に構成される。車両（10）の衝突時に圧力調節手段が加圧動作を行うと、衝撃吸収部材（20）の内圧が上昇し、衝撃吸収部材（20）の強度が増す。
【０００９】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記圧力調節手段は、衝突時に車両（10）が受ける衝撃の大きさを表す物理量を計測するセンサ（41）を備え、該センサ（41）が計測した物理量の値が所定の基準値以上になると上記加圧動作を行うように構成されるものである。
【００１０】
第３の発明において、圧力調節手段は、衝突の衝撃の大きさを表す物理量（例えば加速度など）を計測するセンサ（41）を備えており、計測した物理量が基準値以上になると衝撃吸収部材（20）の内圧を上昇させる。つまり、衝撃吸収部材（20）の内圧を上昇させないと衝突のエネルギを衝撃吸収部材（20）で吸収しきれない場合には、衝撃吸収部材（20）の内圧を上昇させて衝撃吸収部材（20）の強度を高めることで、衝撃吸収部材（20）が吸収できるエネルギの量を増やしている。
【００１１】
第４の発明は、上記第２又は第３の発明において、上記圧力調節手段は、上記衝撃吸収部材（20）の内部空間へガスを供給することによって該衝撃吸収部材（20）の内部空間の圧力を上昇させる動作を加圧動作として行うように構成されるものである。
【００１２】
第４の発明において、加圧動作中の圧力調節手段は、衝撃吸収部材（20）の内圧を上昇させるために、衝撃吸収部材（20）の内部空間へガスを供給する。
【００１３】
第５の発明は、上記第２又は第３の発明において、上記圧力調節手段は、ガス発生剤を反応させて高圧ガスを発生させるガス発生部（30,31,32）を備え、該ガス発生部（30,31,32）で発生した高圧ガスを用いて上記衝撃吸収部材（20）の内部空間の圧力を上昇させる動作を上記加圧動作として行うものである。
【００１４】
第５の発明では、圧力調節手段にガス発生部（30,31,32）が設けられる。ガス発生部（30,31,32）は、ガス発生剤を反応させることによって、高圧ガスを発生させる。加圧動作中の圧力調節手段は、ガス発生部（30,31,32）で発生した高圧ガスを利用して衝撃吸収部材（20）の内圧を上昇させる。
【００１５】
第６の発明は、上記第２又は第３の発明において、上記圧力調節手段は、上記加圧動作による上記衝撃吸収部材（20）の内部空間の圧力の上昇量を、衝突時に車両（10）が受ける衝撃の大きさに応じて調節可能に構成されるものである。
【００１６】
第６の発明では、圧力調節手段が加圧動作を行うことによる衝撃吸収部材（20）の内圧の上昇幅が、衝突時に車両（10）が受ける衝撃の大きさに応じて調節される。
【００１７】
第７の発明は、上記第１の発明において、上記圧力調節手段は、車両（10）の衝突時に上記衝撃吸収部材（20）の内部空間を該衝撃吸収部材（20）の外部と連通させる連通動作を実行可能に構成されるものである。
【００１８】
第７の発明では、圧力調節手段が連通動作を実行可能に構成される。車両（10）の衝突時に圧力調節手段が連通動作を行うと、衝撃吸収部材（20）の変形に伴ってその内部空間からガスが流出し、衝撃吸収部材（20）が変形しやすくなる。つまり、圧力調節手段が連通動作を行うと、衝撃吸収部材（20）の強度が低下する。
【００１９】
第８の発明は、上記第７の発明において、上記圧力調節手段は、衝突時に車両（10）が受ける衝撃の大きさを表す物理量を計測するセンサ（41）を備え、該センサ（41）が計測した物理量の値が所定の下限値以上で所定の上限値以下の場合に上記連通動作を行うように構成されるものである。
【００２０】
第８の発明では、圧力調節手段は、衝突の衝撃の大きさを表す物理量（例えば加速度など）を計測するセンサ（41）を備えている。この圧力調節手段は、計測した物理量が所定の範囲内になると、衝撃吸収部材（20）の内部空間を、その外部と連通させる。つまり、衝撃吸収部材（20）の内部空間にガスが封入されたままでは衝撃吸収部材（20）が充分に変形しない場合には、衝撃吸収部材（20）の内部と外部を連通させて衝撃吸収部材（20）の強度を低下させることで、衝撃吸収部材（20）から車体に伝わる荷重を低減している。
【００２１】
第９の発明は、上記第７の発明において、上記衝撃吸収部材（20）は、その内部空間の圧力が予め大気圧よりも高い値に設定されており、上記圧力調節手段が上記連通動作を行うことによってその内部空間の圧力が低下するように構成されるものである。
【００２２】
第９の発明では、衝撃吸収部材（20）の内圧が予め大気圧よりも高い値に設定される。圧力調節手段が連通動作を行うと、衝撃吸収部材（20）の内圧が大気圧にまで低下し、衝撃吸収部材（20）の強度が低下する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の衝撃吸収装置では、圧力調節手段で衝撃吸収部材（20）の内圧を調節することによって、衝撃吸収部材（20）の強度を車両（10）の衝突時における衝撃の大きさに応じて調節することができる。従って、本発明によれば、衝撃吸収部材（20）を車体に取り付けた後において衝撃吸収部材（20）の強度を変化させることができ、実際の衝突時の衝撃の大きさに応じて衝撃吸収部材（20）の強度を調節することで幅広い衝突状況に対応することが可能となる。
【００２４】
上記第２，第３の各発明では、圧力調節手段が加圧動作を実行可能となっている。そして、第３の発明では、衝突時に車両（10）が受ける衝撃の大きさがある程度以上になると、圧力調節手段が加圧動作を行って衝撃吸収部材（20）の強度を高める。従って、これらの発明では、圧力調節手段が加圧動作を行うか否かによって衝撃吸収部材（20）の強度を調節することができる。
【００２５】
上記第５の発明では、衝撃吸収部材（20）の内圧を上昇させるために用いる高圧ガスを、ガス発生剤を反応させることによって発生させている。このため、例えば衝撃吸収部材（20）の内圧を上昇させるための高圧ガスを蓄えるためのタンク等を設ける場合に比べ、衝撃吸収装置の小型化を図ることができる。
【００２６】
上記第６の発明では、車両（10）の衝突時における衝撃吸収部材（20）の内圧の上昇幅が調節される。このため、衝撃吸収部材（20）の強度をより幅広い範囲で調節することができ、衝撃吸収装置が対応可能な衝突状況の幅を広げることができる。
【００２７】
上記第７，第８の各発明では、圧力調節手段が連通動作を実行可能となっている。そして、第８の発明では、衝突時に車両（10）が受ける衝撃の大きさが所定の範囲内になると、圧力調節手段が連通動作を行って衝撃吸収部材（20）の強度を低下させる。従って、これらの発明では、圧力調節手段が連通動作を行うか否かによって衝撃吸収部材（20）の強度を調節することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。本実施形態では、後述するクラッシュボックス（20）とコントロールユニット（40）とが衝撃吸収装置を構成し、コントロールユニット（40）が後述するガス発生器（30）と共に圧力調節手段を構成している。
【００３０】
図１に示すように、車両である自動車（10）の車体（11）には、車体（11）の前端へ向かって延びるフロントメンバ（12）が設けられている。図２に示すように、フロントメンバ（12）は、自動車（10）の右側と左側に１本ずつ設けられている。また、図示しないが、左右のフロントメンバ（12）の間には、エンジンが配置されている。
【００３１】
各フロントメンバ（12）の前端面には、クラッシュボックス（20）が取り付けられている。クラッシュボックス（20）は、中空容器状に形成された金属製の部材であって、衝突時に塑性変形して衝突のエネルギを吸収する衝撃吸収部材を構成している。クラッシュボックス（20）は、その内部空間が実質的に密閉空間となっている。各クラッシュボックス（20）の前端には、自動車（10）の幅方向へ延びるバンパフレーム（13）が取り付けられている。また、バンパフレーム（13）の前面には、バンパ（14）が取り付けられている。
【００３２】
図３(Ａ)に示すように、クラッシュボックス（20）の内部空間には、ガス発生部であるガス発生器（30）が収容されている。図示しないが、ガス発生器（30）には、ガス発生剤である火薬が充填されている。このガス発生器（30）は、充填された火薬を燃焼させることによって高温高圧のガスを発生させ、発生したガスをクラッシュボックス（20）の内部空間へ供給するように構成されている。
【００３３】
自動車（10）には、コントロールユニット（40）が設けられている（図２を参照）。コントロールユニット（40）は、自動車（10）の加速度を計測する加速度センサ（41）を備えている。加速度センサ（41）が計測する自動車（10）の加速度は、衝突時に自動車（10）が受ける衝撃の大きさを表す物理量である。また、コントロールユニット（40）には、各クラッシュボックス（20）のガス発生器（30）が電気的に接続されている。
【００３４】
自動車（10）が衝突した時には、通常の運転中に制動を行う場合に比べ、自動車（10）が急激に減速する。また、自動車（10）の減速割合（即ち、負の加速度）が大きいほど、衝突に伴う衝撃が大きいと判断できる。そこで、コントロールユニット（40）は、加速度センサ（41）で得られた減速割合の実測値Ｇが所定の基準値Ｇ1以上になると、自動車（10）が衝突してそれに伴う衝撃が比較的大きいと判断して、ガス発生器（30）へ点火用の信号を出力するように構成されている。コントロールユニット（40）は、ガス発生器（30）へ点火用の信号を出力する動作を、加圧動作として行う。
【００３５】
ガス発生器（30）で火薬が爆発すると、クラッシュボックス（20）の内圧が瞬間的に大幅に上昇する。クラッシュボックス（20）内のガス圧は、クラッシュボックス（20）を外側へ押し広げるように作用する。つまり、クラッシュボックス（20）内のガス圧は、衝突に伴ってクラッシュボックス（20）に作用する荷重を打ち消す方向にも作用する。このため、クラッシュボックス（20）に作用する荷重の大きさや向きが同じであれば、クラッシュボックス（20）の内圧が高いほどクラッシュボックス（20）の変形量が小さくなり、クラッシュボックス（20）で吸収可能な衝突のエネルギが増大する。
【００３６】
自動車（10）が衝突した際の衝撃吸収装置の動作について説明する。
【００３７】
自動車（10）が衝突すると、それに伴って生じた荷重がバンパフレーム（13）を介して各クラッシュボックス（20）へ伝わる。クラッシュボックス（20）の前端に荷重が作用すると、クラッシュボックス（20）は、前方から押し潰されるように塑性変形する。そして、クラッシュボックス（20）は、塑性変形することによって衝突のエネルギを吸収し、フロントメンバ（12）に伝わる荷重を低減する。
【００３８】
自動車（10）が衝突した際には、コントロールユニット（40）がガス発生器（30）の火薬を爆発させるかどうかを判断する。
【００３９】
加速度センサ（41）で得られた減速割合の計測値Ｇが所定の基準値Ｇ1以上である場合（Ｇ1≦Ｇ）、コントロールユニット（40）は、自動車（10）は衝突してそれに伴う衝撃が比較的大きいと判断し、ガス発生器（30）へ点火用の信号を出力する。ガス発生器（30）は、コントロールユニット（40）からの信号を受けて火薬を爆発させ、それによって発生した高温高圧のガスをクラッシュボックス（20）の内部空間へ供給する（図３(Ｃ)を参照）。その結果、クラッシュボックス（20）の内圧が瞬時に上昇し、クラッシュボックス（20）の強度が増大する。
【００４０】
このように、自動車（10）は衝突してそれに伴う衝撃が比較的大きい場合（例えば、衝突時の車速が高い場合）には、クラッシュボックス（20）の強度が増大し、クラッシュボックス（20）が吸収可能なエネルギ量が増加する。その結果、クラッシュボックス（20）は、塑性変形することで比較的大きな衝突のエネルギを確実に吸収することとなり、フロントメンバ（12）に伝わる荷重が確実に低減される。
【００４１】
一方、加速度センサ（41）で得られた減速割合の計測値Ｇが所定の基準値Ｇ1未満である場合（Ｇ＜Ｇ1）、コントロールユニット（40）は、自動車（10）は衝突していないか、或いは衝突していてもそれに伴う衝撃は比較的小さいと判断し、ガス発生器（30）への点火用の信号の出力は行わない（図３(Ｂ)を参照）。このため、クラッシュボックス（20）の強度は変化せず、衝突のエネルギが比較的小さくてもクラッシュボックス（20）の変形量が確保される。従って、クラッシュボックス（20）は、衝突のエネルギがそれ程大きくなくても大きく塑性変形することとなり、フロントメンバ（12）に伝わる荷重が確実に低減される。
【００４２】
なお、本実施形態のクラッシュボックス（20）では、その内部空間が完全な気密性を有している必要は無い。上述したように、ガス発生器（30）は、火薬を爆発させることによってガスを発生させているため、多量の高圧ガスを瞬間的に発生させることができる。このため、クラッシュボックス（20）にその内外を連通させる孔が開いていたとしても、その孔が充分に小さければ、クラッシュボックス（20）の内圧を充分に上昇させることは可能であるし、自動車（10）が衝突して停止するまでの僅かな時間であれば、クラッシュボックス（20）の内圧を高く保つことも可能である。従って、クラッシュボックス（20）は、衝突の発生から終了までの間に亘ってクラッシュボックス（20）の内圧を高く保てる程度の気密性を有していれば充分であり、クラッシュボックス（20）の内外が完全に遮断されている必要はない。
【００４３】
−実施形態１の効果−
本実施形態の衝撃吸収装置では、コントロールユニット（40）でクラッシュボックス（20）の内圧を調節することによって、クラッシュボックス（20）の強度を車両の衝突時における衝撃の大きさに応じて調節することができる。具体的に、この衝撃吸収装置では、クラッシュボックス（20）の強度を、ガス発生器（30）の火薬を爆発させる場合と爆発させない場合との２段階に変化させることができる。従って、本実施形態によれば、クラッシュボックス（20）を自動車（10）に取り付けた後においてクラッシュボックス（20）の強度を変化させることができ、実際の衝突時の衝撃の大きさに応じてクラッシュボックス（20）の強度を調節することで幅広い衝突状況に対応することが可能となる。
【００４４】
また、本実施形態の衝撃吸収装置では、衝突時に自動車（10）が受ける衝撃の大きさがある程度以上になると、コントロールユニット（40）が加圧動作を行ってクラッシュボックス（20）の強度を高める。従って、本実施形態によれば、コントロールユニット（40）が加圧動作を行うか否かによってクラッシュボックス（20）の強度を調節することができる。
【００４５】
また、本実施形態の衝撃吸収装置では、クラッシュボックス（20）の内圧を上昇させるために用いる高圧ガスを、火薬を爆発させることによって発生させている。このため、瞬間的にクラッシュボックス（20）の内圧を上昇させてクラッシュボックス（20）の強度を高めることができる。
【００４６】
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。本実施形態の衝撃吸収装置は、上記実施形態１の衝撃吸収装置において、クラッシュボックス（20）とコントロールユニット（40）の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態のクラッシュボックス（20）とコントロールユニット（40）について、上記実施形態１のものと異なる点を説明する。
【００４７】
図４(Ａ)に示すように、本実施形態のクラッシュボックス（20）では、ガス発生器（30）に代えて封止弁（35）が設けられている。本実施形態では、この封止弁（35）がコントロールユニット（40）と共に圧力調節手段を構成している。
【００４８】
封止弁（35）は、本体部材（36）と封止部材（38）とを備えている。本体部材（36）は、クラッシュボックス（20）の側壁部を貫通するように設けられている。また、本体部材（36）には、貫通孔（37）が形成されている。この貫通孔（37）は、その一端がクラッシュボックス（20）の内部空間に開口し、その他端がクラッシュボックス（20）の外部空間に開口している。封止部材（38）は、柱状に形成された小片であって、貫通孔（37）に嵌め込まれている。本体部材（36）の貫通孔（37）は、封止部材（38）によって閉塞されている。
【００４９】
図示しないが、封止弁（35）には火薬が埋設されている。そして、この封止弁（35）は、火薬の爆発力を利用して封止部材（38）を貫通孔（37）から瞬時に抜き取ることができるように構成されている。各クラッシュボックス（20）の封止弁（35）は、コントロールユニット（40）に対して電気的に接続されている。
【００５０】
本実施形態のコントロールユニット（40）は、上記実施形態１のものと同様に、加速度センサ（41）を備えている。上述したように、自動車（10）が衝突した時には、通常の運転中に制動を行う場合に比べ、自動車（10）が急激に減速する。また、自動車（10）の減速割合（即ち、負の加速度）が大きいほど、衝突に伴う衝撃が大きいと判断できる。そこで、コントロールユニット（40）は、加速度センサ（41）で得られた減速割合の実測値Ｇが所定の下限値Ｇ2以上で所定の上限値Ｇ3以下になると（Ｇ2≦Ｇ≦Ｇ3）、自動車（10）は衝突したがそれに伴う衝撃はそれ程大きくないと判断して、封止弁（35）へ点火用の信号を出力するように構成されている。コントロールユニット（40）は、ガス発生器（30）へ点火用の信号を出力する動作を、連通動作として行う。
【００５１】
本実施形態のクラッシュボックス（20）では、その内部空間が完全な密閉空間となっている。また、クラッシュボックス（20）では、その内部空間に空気等のガスが充填されており、その内圧が予め大気圧よりも高い値となっている。そして、封止弁（35）で火薬が爆発して封止部材（38）が本体部材（36）の貫通孔（37）から抜けると、クラッシュボックス（20）の内部空間に封入されていたガスが貫通孔（37）を通って流出し、クラッシュボックス（20）の内圧が低下する。
【００５２】
上述したように、クラッシュボックス（20）に作用する荷重の大きさや向きが同じであれば、クラッシュボックス（20）の内圧が高いほどクラッシュボックス（20）の変形量が小さくなり、クラッシュボックス（20）で吸収可能な衝突のエネルギが大きくなる。従って、クラッシュボックス（20）の内圧が低くなると、衝突時におけるクラッシュボックス（20）の変形量が大きくなり、衝突のエネルギが比較的小さくてもクラッシュボックス（20）が充分に変形することになる。
【００５３】
自動車（10）が衝突した際には、コントロールユニット（40）がガス発生器（30）の火薬を爆発させるかどうかを判断する。
【００５４】
加速度センサ（41）で得られた減速割合の計測値Ｇが下限値Ｇ2以上で上限値Ｇ3以下の場合（Ｇ2≦Ｇ≦Ｇ3）、コントロールユニット（40）は、自動車（10）は衝突したがそれに伴う衝撃は比較的小さいと判断し、封止弁（35）に対して点火用の信号を出力する（図３(Ｂ)を参照）。封止弁（35）では、コントロールユニット（40）からの信号を受けて火薬が爆発し、封止部材（38）が貫通孔（37）から抜けて貫通孔（37）が連通状態となる。その結果、クラッシュボックス（20）の内圧が瞬時に低下し、クラッシュボックス（20）の強度が低下する。
【００５５】
このように、自動車（10）は衝突したがそれに伴う衝撃はそれ程大きくない場合（例えば、衝突時の車速がそれ程高くない場合）には、コントロールユニット（40）からの信号によって封止弁（35）の封止部材（38）が貫通孔（37）から抜き取られる。従って、クラッシュボックス（20）は、衝突のエネルギがそれ程大きくなくても大きく塑性変形することとなり、フロントメンバ（12）に伝わる荷重が確実に低減される。
【００５６】
加速度センサ（41）で得られた減速割合の計測値Ｇが上限値Ｇ3を上回る場合（Ｇ3＜Ｇ）、コントロールユニット（40）は、自動車（10）は衝突してそれに伴う衝撃が比較的大きいと判断し、封止弁（35）に対する点火用の信号の出力は行わない。この場合、封止弁（35）の貫通孔（37）は封止部材（38）によって塞がれたままとなり（図４(Ｃ)を参照）、クラッシュボックス（20）の内圧が高圧に保たれる。つまり、クラッシュボックス（20）の強度は低下しない。その結果、クラッシュボックス（20）は、塑性変形することで比較的大きな衝突のエネルギを確実に吸収することとなり、衝突のエネルギが比較的大きい場合でもフロントメンバ（12）に伝わる荷重が確実に低減される。
【００５７】
−実施形態２の効果−
本実施形態によれば、上記実施形態１と同様の効果が得られる。つまり、本実施形態によれば、クラッシュボックス（20）の強度を２段階に変化させることができ、実際の衝突時の衝撃の大きさに応じてクラッシュボックス（20）の強度を調節することで幅広い衝突状況に対応することが可能となる。
【００５８】
−実施形態２の変形例−
本実施形態のクラッシュボックス（20）では、初期状態（図４(Ａ)に示す衝突前の状態）における内圧が大気圧と概ね等しくてもよい。
【００５９】
自動車（10）が衝突してクラッシュボックス（20）が変形すると、クラッシュボックス（20）の内容積が減少する。このため、封止弁（35）の火薬を爆発させずに貫通孔（37）を閉鎖状態に保てば、クラッシュボックス（20）の変形に伴ってその内圧が上昇し、クラッシュボックス（20）が次第に変形しにくくなってゆく。一方、封止弁（35）の火薬を爆発させて貫通孔（37）を連通状態にすれば、クラッシュボックス（20）が変形してもその内圧は殆ど上昇せず、クラッシュボックス（20）の変形は阻害されない。従って、この場合でも、コントロールユニット（40）から点火用の信号を封止弁（35）へ入力するか否かによって、クラッシュボックス（20）の強度を２段階に変更できる。
【００６０】
《発明の実施形態３》
本発明の実施形態３について説明する。本実施形態の衝撃吸収装置は、上記実施形態１の衝撃吸収装置において、クラッシュボックス（20）とコントロールユニット（40）の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態のクラッシュボックス（20）とコントロールユニット（40）について、上記実施形態１のものと異なる点を説明する。
【００６１】
図５(Ａ)に示すように、本実施形態のクラッシュボックス（20）では、ガス発生器（30）に加えて封止弁（35）が設けられている。本実施形態では、この封止弁（35）がコントロールユニット（40）及びガス発生器（30）と共に圧力調節手段を構成している。
【００６２】
封止弁（35）は、上記実施形態２のものと同様に構成されている。つまり、この封止弁（35）は、その本体部材（36）がクラッシュボックス（20）の側壁部を貫通するように設けられ、本体部材（36）の貫通孔（37）が封止部材（38）によって封止されており、火薬の爆発力を利用して封止部材（38）を貫通孔（37）から瞬時に抜き取ることができるように構成されている。
【００６３】
また、本実施形態のクラッシュボックス（20）は、上記実施形態２のものと同様に、その内部空間が密閉空間となっている。なお、このクラッシュボックス（20）の内圧は、予め加圧されて大気圧よりも高圧になっていてもよいし、加圧されずに大気圧と同程度になっていてもよい。
【００６４】
本実施形態のコントロールユニット（40）は、上記実施形態１のものと同様に、加速度センサ（41）を備えている。このコントロールユニット（40）は、各クラッシュボックス（20）に１つずつ設けられたガス発生器（30）と封止弁（35）のそれぞれと電気的に接続されている。そして、コントロールユニット（40）は、ガス発生器（30）に対して点火用の信号を出力する加圧動作と、封止弁（35）に対して点火用の信号を出力する連通動作とを実行可能に構成されている。
【００６５】
具体的に、コントロールユニット（40）は、自動車（10）の減速割合（負の加速度）について３つの基準値Ｇ4,Ｇ5,Ｇ6を記憶している。そして、コントロールユニット（40）は、これら３つの基準値Ｇ4,Ｇ5,Ｇ6と、加速度センサ（41）で得られた減速割合の実測値Ｇとに基づいて、所定の動作を選択的に行う。
【００６６】
加速度センサ（41）で得られた減速割合の実測値Ｇが基準値Ｇ4以未満の場合（Ｇ＜Ｇ4）、コントロールユニット（40）は、自動車（10）は衝突していないと判断し、ガス発生器（30）及び封止弁（35）に対する点火用の信号の出力は行わない。
【００６７】
加速度センサ（41）で得られた減速割合の実測値Ｇが基準値Ｇ4以上で基準値Ｇ5未満の場合（Ｇ4≦Ｇ＜Ｇ5）、コントロールユニット（40）は、自動車（10）は衝突したが衝撃の程度は低いと判断し、封止弁（35）だけに対して点火用の信号を出力する。各クラッシュボックス（20）の封止弁（35）では、コントロールユニット（40）からの信号を受けて火薬が爆発し、封止部材（38）が貫通孔（37）から瞬時に抜ける（図５(Ｂ)を参照）。従って、クラッシュボックス（20）が変形する際には、クラッシュボックス（20）の内圧が大気圧と概ね等しくなる。その結果、衝突のエネルギがそれ程大きくなくてもクラッシュボックス（20）が大きく塑性変形し、フロントメンバ（12）に伝わる荷重が確実に低減される。
【００６８】
加速度センサ（41）で得られた減速割合の実測値Ｇが基準値Ｇ5以上で基準値Ｇ6未満の場合（Ｇ5≦Ｇ＜Ｇ6）、コントロールユニット（40）は、自動車（10）が衝突して衝撃の程度は中程度であると判断し、封止弁（35）とガス発生器（30）の何れに対しても点火用の信号を出力しない。この場合、封止弁（35）の貫通孔（37）は封止部材（38）によって塞がれたままとなり（図５(Ｃ)を参照）、クラッシュボックス（20）の内部空間の気密性が保たれる。このため、封止弁（35）の貫通孔（37）から封止部材（38）が抜き取られた場合に比べ、クラッシュボックス（20）の強度が高くなる。従って、中程度の衝突に伴うエネルギがクラッシュボックス（20）によって確実に吸収され、フロントメンバ（12）に伝わる荷重が確実に低減される。
【００６９】
加速度センサ（41）で得られた減速割合の実測値Ｇが基準値Ｇ6以上の場合（Ｇ6≦Ｇ）、コントロールユニット（40）は、自動車（10）が衝突して衝撃の程度は大きいと判断し、ガス発生器（30）だけに対して点火用の信号を出力する。クラッシュボックス（20）の内部空間へは、ガス発生器（30）での火薬の爆発により生じた高圧ガスが供給される（図５(Ｄ)を参照）。このため、クラッシュボックス（20）の内圧が瞬時に上昇し、クラッシュボックス（20）の強度は、ガス発生器（30）と封止弁（35）の何れも動作しない場合に比べて更に高くなる。従って、衝突に伴う大きなエネルギがクラッシュボックス（20）によって確実に吸収され、フロントメンバ（12）に伝わる荷重が確実に低減される。
【００７０】
このように、本実施形態の衝撃吸収装置では、クラッシュボックス（20）の強度を３段階に変化させることが可能である。従って、本実施形態によれば、一層幅広い衝突状況に対応することが可能となる。
【００７１】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００７２】
−第１変形例−
上記実施形態１及び３のそれぞれでは、クラッシュボックス（20）に複数のガス発生器（31,32）を設置してもよい。ここでは、上記実施形態１の衝撃吸収装置に本変形例を適用した場合について説明する。
【００７３】
図６(Ａ)に示すように、本変形例のクラッシュボックス（20）の内部空間には、第１ガス発生器（31）と第２ガス発生器（32）とが収容されている。各ガス発生器（31,32）は、上記実施形態１のものと同様に構成されており、火薬を爆発させることによって高圧ガスを発生させる。各ガス発生器（31,32）におけるガス発生量は、同じ値に設定されている。
【００７４】
本実施形態のコントロールユニット（40）は、上記実施形態１のものと同様に、加速度センサ（41）を備えている。このコントロールユニット（40）は、各クラッシュボックス（20）に２つずつ設けられたガス発生器（31,32）のそれぞれと電気的に接続されている。そして、コントロールユニット（40）は、第１ガス発生器（31）だけに対して点火用の信号を出力する動作と、両方のガス発生器（31,32）に対して点火用の信号を出力する動作とを実行可能に構成されている。
【００７５】
具体的に、コントロールユニット（40）は、自動車（10）の減速割合（負の加速度）について２つの基準値Ｇ7,Ｇ8を記憶している。そして、コントロールユニット（40）は、これら２つの基準値Ｇ7,Ｇ8と、加速度センサ（41）で得られた減速割合の実測値Ｇとに基づいて、所定の動作を選択的に行う。
【００７６】
加速度センサ（41）で得られた減速割合の実測値Ｇが基準値Ｇ7以未満の場合（Ｇ＜Ｇ7）、コントロールユニット（40）は、自動車（10）は衝突していないか、自動車（10）は衝突したがそれに伴う衝撃は比較的小さいと判断し、第１，第２ガス発生器（31,32）に対する点火用の信号の出力は行わない。この場合、クラッシュボックス（20）の内圧が火薬の爆発によって上昇することはなく、クラッシュボックス（20）の強度は高くならない（図６(Ｂ)を参照）。その結果、衝突のエネルギがそれ程大きくなくてもクラッシュボックス（20）が大きく塑性変形し、フロントメンバ（12）に伝わる荷重が確実に低減される。
【００７７】
加速度センサ（41）で得られた減速割合の実測値Ｇが基準値Ｇ7以上で基準値Ｇ8未満の場合（Ｇ7≦Ｇ＜Ｇ8）、コントロールユニット（40）は、自動車（10）が衝突して衝撃の程度は中程度であると判断し、第１ガス発生器（31）だけに対して点火用の信号を出力する。クラッシュボックス（20）の内部空間へは、第１ガス発生器（31）での火薬の爆発により生じた高圧ガスが供給される（図６(Ｃ)を参照）。このため、クラッシュボックス（20）の内圧が瞬時に上昇し、クラッシュボックス（20）の強度は、両方のガス発生器（31,32）が作動しない場合に比べて高くなる。従って、衝突に伴う中程度のエネルギがクラッシュボックス（20）によって確実に吸収され、フロントメンバ（12）に伝わる荷重が確実に低減される。
【００７８】
加速度センサ（41）で得られた減速割合の実測値Ｇが基準値Ｇ8以上の場合（Ｇ8≦Ｇ）、コントロールユニット（40）は、自動車（10）が衝突して衝撃の程度は大きい判断し、第１ガス発生器（31）と第２ガス発生器（32）の両方に対して点火用の信号を出力する。クラッシュボックス（20）の内部空間へは、２つのガス発生器（31,32）での火薬の爆発により生じた高圧ガスが供給される（図６(Ｄ)を参照）。このため、クラッシュボックス（20）の内圧が瞬時に上昇し、クラッシュボックス（20）の強度は、第１ガス発生器（31）だけが作動した場合に比べて更に高くなる。従って、衝突に伴う大きなエネルギがクラッシュボックス（20）によって確実に吸収され、フロントメンバ（12）に伝わる荷重が確実に低減される。
【００７９】
本変形例のクラッシュボックス（20）では、第１ガス発生器（31）だけを作動させるか第１ガス発生器（31）と第２ガス発生器（32）の両方を作動させるかを選択することによって、クラッシュボックス（20）の内圧の上昇幅を２段階に調節することができる。従って、本変形例によれば、衝突の程度に応じてクラッシュボックス（20）の強度を２段階に調節することができ、衝撃吸収装置が対応可能な衝突状況の幅を広げることができる。
【００８０】
なお、本変形例のクラッシュボックス（20）では、第１ガス発生器（31）のガス発生量と、第２ガス発生器（32）のガス発生量とを異なる値に設定してもよい。この場合は、第１ガス発生器（31）だけを作動させた場合におけるクラッシュボックス（20）の内圧の上昇幅と、第２ガス発生器（32）だけを作動させた場合におけるクラッシュボックス（20）の内圧の上昇幅とが相違する。つまり、この場合には、クラッシュボックス（20）の内圧の上昇幅を３段階に調節することができる。
【００８１】
−第２変形例−
上記の各実施形態では、クラッシュボックス（20）の内部空間が実質的な又は完全な密閉空間となっているが、クラッシュボックス（20）自体が気密構造となっている必要はない。例えば、気密性を有する袋状の部材をクラッシュボックス（20）の内部空間へ収容することによって、クラッシュボックス（20）の内部空間の気密性を確保してもよい。
【００８２】
例えば、本変形例を上記実施形態１のクラッシュボックス（20）に適用する場合、クラッシュボックス（20）内に収容された袋状部材がガス発生器（30）に接続され、ガス発生器（30）で発生した高圧ガスが袋状部材の内部へ供給される。その結果、袋状部材が膨らんでクラッシュボックス（20）の内壁に密着し、クラッシュボックス（20）の強度が上昇する。
【００８３】
また、本変形例を上記実施形態２のクラッシュボックス（20）に適用する場合、クラッシュボックス（20）の内部空間には、袋状部材がその内部に高圧のガスを充填された状態で収容される。この状態で、袋状部材は、クラッシュボックス（20）の内壁に密着している。また、袋状部材には、封止弁（35）の貫通孔（37）の一端が接続されている。そして、封止弁（35）が作動して封止部材（38）が貫通孔（37）から抜けると、袋状部材に封入されていたガスが貫通孔（37）を通って流出し、クラッシュボックス（20）の強度が低下する。
【００８４】
−第３変形例−
上記の各実施形態のガス発生部（30,31,32）では、火薬をガス発生剤として用いて火薬の燃焼によって高圧ガスを発生させるようにしているが、このガス発生剤は、急激な反応（例えば、化学反応、蒸発、昇華など）によって高圧ガスを瞬間的に発生させることができるものであればよく、火薬に限定されるものではない。
【００８５】
−第４変形例−
上記の各実施形態のコントロールユニット（40）は、加速度センサを備えてその計測値（即ち、加速度）を“衝突時に車体（11）が受ける衝撃の大きさを示す物理量”として用いているが、加速度以外の物理量を“衝突時に車体（11）が受ける衝撃の大きさを示す物理量”として用いるように構成されていてもよい。
【００８６】
例えば、コントロールユニット（40）は、衝突に伴って車体（11）に作用する荷重の大きさを計測する力センサを備え、この力センサが計測した荷重の大きさを“衝突時に車体（11）が受ける衝撃の大きさを示す物理量”として用いるように構成されていてもよい。本変形例を上記実施形態１に適用した場合、実施形態１のコントロールユニット（40）は、力センサの計測値が所定の基準値を超えると、自動車（10）が衝突したと判断してガス発生器（30）へ点火用の信号を出力するように構成される。
【００８７】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
以上説明したように、本発明は、車両の車体に取り付けられて車両の衝突時に車体に伝わるエネルギを吸収するための衝撃吸収装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】自動車の前部をその一部を省略して示す概略側面図である。
【図２】自動車の前部の要部だけを図示する概略平面図である。
【図３】実施形態１のクラッシュボックスの縦断面を示す概略断面図であって、(Ａ)は衝突前の状態を示し、(Ｂ)は衝突後でガス発生器が作動しない状態を示し、(Ｃ)は衝突後でガス発生器が作動した状態を示す。
【図４】実施形態２のクラッシュボックスの縦断面を示す概略断面図であって、(Ａ)は衝突前の状態を示し、(Ｂ)は衝突後で封止弁が作動した状態を示し、(Ｃ)は衝突後で封止弁が作動しない状態を示す。
【図５】実施形態３のクラッシュボックスの縦断面を示す概略断面図であって、(Ａ)は衝突前の状態を示し、(Ｂ)は衝突後で封止弁だけが作動した状態を示し、(Ｃ)は衝突後で封止弁とガス発生器の両方が作動しない状態を示し、(Ｄ)はガス発生器だけが作動した状態を示す。
【図６】その他の実施形態の第１変形例のクラッシュボックスの縦断面を示す概略断面図であって、(Ａ)は衝突前の状態を示し、(Ｂ)は両方のガス発生器が作動しない状態を示し、(Ｃ)は衝突後で第１ガス発生器だけが作動した状態を示し、(Ｄ)は両方のガス発生器が作動した状態を示す。
【符号の説明】
【００９０】
10    自動車（車両）
20    クラッシュボックス（衝撃吸収部材）
30    ガス発生器（ガス発生部）
31    第１ガス発生器（ガス発生部）
32    第２ガス発生器（ガス発生部）
41    加速度センサ
【図１】
2009067066.tif 000003
【図２】
2009067066.tif 000004
【図３】
2009067066.tif 000005
【図４】
2009067066.tif 000006
【図５】
2009067066.tif 000007
【図６】
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