JP2000016209A - 衝突エネルギー吸収車体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 側面衝突時に、乗員室の生存空間を確保した
うえで衝突エネルギーの吸収作用を行なわせるようにす
る。 【解決手段】 車輪等の取付けられる車台５上に、所定
の条件下にて当該車台５に対して相対移動が可能なよう
に乗員室１を設ける。当該乗員室１と並列にエネルギー
吸収体２を設ける。乗員室１と車台５との間に、乗員室
１の相対移動を円滑に行なわしめるための滑動部材３を
設ける。車台５上であって、当該車台５と上記乗員室１
との間の相対移動を規制するダンパ４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、側面衝突事故に対
する乗員の保護を目的とした車体構造に関するものであ
り、特に、乗員室の変形を少なくし、乗員室内のスペー
スの確保を図るようにした衝突エネルギー吸収車体に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両には、衝突事故時における
乗員の保護を目的にシートベルトあるいはエアバッグ等
の保護装置が装着されるようになっている。そして、こ
れらの保護装置は衝突事故発生時に乗員を拘束すること
により、乗員へ作用する衝撃を緩和するようにしている
ものである。また、このような乗員保護方法以外に、衝
突事故発生時における乗員室の変形量を一定量以下に
し、これによって乗員の生存空間を確保するようにした
ものが、すでに開発され、例えば特開昭６２−１９９５
５１号公報等により公知となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ものは、衝突時の衝撃エネルギー入力に対して、乗員室
を後方に移動させ、これによって乗員室内の生存空間を
確保するようにしているものである。そのため、衝撃エ
ネルギーの入力側である乗員室前方部を剛性の高い補強
材にて補強するようにしている。その結果、このものに
おいては車両全体の質量が増加する等の問題点を有す
る。また、衝撃力の入力側が剛性の高い構造を採ってい
ることから、衝撃エネルギーの吸収能力に欠けると言う
問題点を有する。このような問題点を解決するために、
衝突に対する衝撃エネルギーの吸収効率を高めさせると
ともに、側面衝突事故に対して、乗員室内の生存空間を
確保することのできるようにした衝突エネルギー吸収車
体を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）であ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては次のような手段を講ずることとし
た。車両衝突時、特に側面衝突時における、その衝撃エ
ネルギーを吸収することのできるようにした衝突エネル
ギー吸収車体に関して、車台に対して相対移動可能なよ
うに設けられる乗員室と、上記車台に取付けられるエネ
ルギー吸収体とからなるとともに、当該エネルギー吸収
体と上記乗員室とを並列に設置し、これによって、側面
衝突事故時に、上記乗員室が車台に対して相対移動する
とともに、当該乗員室の移動に応じて上記エネルギー吸
収体が衝突エネルギーを吸収することのできるようにし
た構成を採ることとした。

【０００５】このような構成を採ることにより、本発明
のものにおいては次のような作用を呈することとなる。
すなわち、本車体が衝突、特に側面衝突を受けると、そ
の衝撃力が小さな値のものである場合には、乗員室を形
成する隔壁が変形をすると同時に、この変形量と同等の
値だけ上記エネルギー吸収体も変形をし、これによって
衝突エネルギーが吸収されることとなる。このエネルギ
ー吸収体の衝突エネルギー吸収作用により、上記乗員室
を形成する隔壁の変形は抑止され、乗員室内の生存空間
は所定量維持（確保）されることとなる。

【０００６】一方、衝突体との相対速度が高く、その衝
撃入力が大きな値のものである場合には、まず、上記乗
員室は、その隔壁の一部が変形をするとともに、本乗員
室自体は、上記衝撃入力の方向に移動をすることとな
る。これと同時に、この移動量に応じてエネルギー吸収
体が変形をする。このエネルギー吸収体の変形作用によ
って、衝突エネルギーの吸収作用が成されることとな
る。従って、上記乗員室は、その隔壁部が若干は変形を
するが、基本的には、衝突入力の方向へ移動をすること
によって、その変形は抑止されることとなる。すなわ
ち、乗員室内の生存空間は所定量維持（確保）されるこ
ととなる。このように、大きな衝突エネルギー（衝撃エ
ネルギー）の入力に対して、乗員室は移動することによ
って、その生存空間を確保することができるとともに、
エネルギー吸収体の変形によって衝撃エネルギーの吸収
作用も行なわれることとなる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１ないし図６を基に説明する。本実施の形態に関するも
のの、その基本的な構成は、図１に示す如く、車輪等の
取付けられるシャーシ（図示せず）を形成する車台５
と、当該車台５上に設けられるものであって所定の条件
下において当該車台５とは相対移動が可能なように設け
られる乗員室１と、上記車台５に取付けられるものであ
って上記乗員室１との間においては相対移動が可能なよ
うに設けられるエネルギー吸収体２と、上記車台５上に
設けられるものであって上記乗員室１の相対移動を円滑
に行なわしめる滑動部材３と、上記車台５上に設けられ
るものであって上記乗員室１の移動を制御する役目を果
たすダンパ４と、からなるものである。

【０００８】このような基本構成からなるものにおい
て、上記乗員室１は乗員用の座席等の取付けられるフロ
ア１１と、当該フロア１１を基礎に設けられるものであ
って乗員室１の、その基本骨格を形成するフレーム１３
と、当該フレーム１３を基礎に乗員の生存空間を確保す
る役目を果たす隔壁１２と、からなることを基本とする
ものである。このような構成からなるものにおいて、上
記フロア１１の下面部には、図１及び図２に示す如く、
車台５への連結部を成すものであって、本乗員室１が車
台５に対して相対移動をする際に滑動部材３上を摺動運
動する、その摺動部を形成する取付部１５が設けられる
ようになっている。また、このような取付部１５に対応
するように、上記車台５の上面部には、上記乗員室１を
支持するものであって、上記取付部１５と結合する支持
部５１が設けられるようになっている。そして、これら
支持部５１と上記取付部１５とは、一般には溶接手段等
にて接合され、本車両の通常走行時等における上記乗員
室１と上記車台５との間の相対位置関係を規制するよう
になっているものである。なお、このような乗員室１と
車台５との間を連結する手段としては、本実施の形態に
示すような溶接手段の外に、ボルト方式、あるいは電磁
ピン方式等からなるものも考えられる。要は、乗員室１
への所定の荷重入力時に、これら連結部が切断され、乗
員室１が荷重入力方向に移動することのできるようなも
のであれば良い。

【０００９】また、このような構成からなる上記車台５
と上記乗員室１との間には、上記乗員室１が車台５に対
して相対移動をする際の、その移動に伴なう加速度が異
常に大きくなるのを抑止するよう、ダンパ４が設けられ
るようになっている。このダンバ４の作用により、上記
乗員室１が滑動部材３上を所定量移動した後には、その
相対移動自身も、適宜値に規制されることとなる。

【００１０】また、上記車台５上に取付けられるもので
あって、例えば図２に示すような、他の車両等からなる
衝突物体９が、本車両に衝突したときに、その衝突によ
る衝撃エネルギーを吸収する役目を果すエネルギー吸収
体２は、いわゆるサイドバンパ的な機能を発揮するよう
になっているものであり、上記乗員室１の側方への移動
量に応じて変形をするようになっているものである。具
体的には、ハニカム構造部材等からなるものであり、本
エネルギー吸収体２自身の変形量に応じて、衝突エネル
ギーの吸収作用が成されるようになっているものであ
る。

【００１１】なお、このような構成からなる乗員室１と
車台５との間に設けられる相対移動機構に関して、その
変形例を、図３ないし図５を基に説明する。図３に示す
ものは、リンク機構５６からなるものであり、当該リン
ク機構５６の作動により上記乗員室１と車台５との間の
相対移動が行なわれるようになっているものである。次
に、図４に示すものは、乗員室１と車台５との間に軸受
機構５７を設けるようにしたものである。具体的には、
車台５上に、当該車台５上に設けられた滑動部材３上を
転動運動する軸受機構５７が設けられるようになってお
り、当該軸受機構５７を介して、乗員室１が車台５に対
して相対移動することができるようになっているもので
ある。これによって、乗員室１の相対移動が小さな入力
荷重にて行なわれることとなり、衝突物体９からの荷重
が小さな値であっても乗員室１は円滑に移動する（逃げ
る）こととなる。従って、乗員室１を形成する隔壁１２
等の変形量が少なくなり、これによって乗員の生存空間
の確保が図られることとなる。また、図５に示すもの
は、上記軸受機構５７の移動を支持する滑動部材３の、
その形状が円弧状あるいは曲面状の形態からなるように
なっているものである。このような構成を採ることによ
り、車台５の側面部に設置されるエネルギー吸収体２
の、そのボリュームを多く採ることができるようにな
り、その結果、側面衝突事故の初期段階において大きな
エネルギー吸収を行なわせることができるようになる。

【００１２】次に、このような構成からなる本実施の形
態のものについての、その作動態様等について説明す
る。例えば図１及び図２に示す如く、他の車両等からな
る衝突物体９が、本車両の側面部に衝突すると、その衝
撃力が小さな値のものである場合には、乗員室１を形成
する隔壁１２等が変形をすると同時に、この変形量と同
等の値だけ上記エネルギー吸収体２も変形をし、これに
よって衝突エネルギーの吸収作用が行なわれることとな
る。このエネルギー吸収体２の衝突エネルギー吸収作用
により、上記乗員室１を形成する隔壁１２の変形は抑止
され、乗員室１内の生存空間は所定量維持（確保）され
ることとなる。一方、衝突物体９との間の相対速度が高
く、その衝撃入力が大きな値のものである場合には、ま
ず、上記乗員室１は、その隔壁１２の一部が変形をする
とともに、これと同時に本乗員室１自体は上記衝撃入力
の方向（図１の矢印方向）に移動をすることとなる。そ
して、このような移動量に応じてエネルギー吸収体２が
変形をする。このエネルギー吸収体２の変形作用によっ
て衝突エネルギーは吸収されることとなる。従って、上
記乗員室１は、その隔壁１２等が若干変形をするが、基
本的には、衝突入力の方向へ移動をする。これによっ
て、乗員室１を形成する隔壁１２の変形は抑止されるこ
ととなる。その結果、乗員室１内の生存空間は所定量維
持（確保）されることとなる。このように、大きな衝突
エネルギー（衝撃エネルギー）の入力に対して、乗員室
１は移動することによってその生存空間を確保すること
ができるとともに、エネルギー吸収体２の変形作用によ
って衝撃エネルギーの吸収作用も行なわれることとな
る。

【００１３】次に、本発明にかかる第二の実施の形態に
ついて、図６を基に説明する。このものも、その基本的
な点は上記第一の実施の形態に関するものと同じであ
る。その特徴とするところは、上記乗員室１の相対移動
を、別途設けられた油圧機構６等にて行なわせるように
したことである。すなわち、その構成は、図６に示す如
く、本車体の一部に設けられるものであって他の車両等
からなる衝突物体９との衝突、あるいは当該衝突物体９
の接近状態である衝突寸前の状態を検出するセンサ７
と、当該センサ７からの信号を受けて上記乗員室１を上
記衝突物体９との衝突を避けるように相対移動させるも
のであって油圧シリンダ６６等からなる油圧機構６と、
上記センサ７からの信号を受けて上記油圧機構６を作動
させるように制御信号を発する制御手段８と、からなる
ことを基本とするものである。そして、このような構成
からなる上記油圧機構６を形成する油圧シリンダ６６
は、乗員室１を形成するフロア１１の下面部に設けられ
た取付部１５等に連結され、当該油圧シリンダ６６の作
動により、上記乗員室１は衝突物体９の作動方向（図６
の矢印方向）に相対移動させられるようになっているも
のである。また、このような油圧シリンダ６６の作動を
担う圧油を生成する装置としては油圧ポンプ（図示せ
ず）が設けられるようになっている。

【００１４】また、上記制御手段８はマイクロプロセッ
サユニット（ＭＰＵ）を初めとした演算手段を主に形成
されるマイクロコンピュータからなるものであり、上記
センサ７からの信号を基に演算処理を行ない、上記油圧
機構６等の作動を制御するようになっているものであ
る。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、車両衝突時、特に側面
衝突時における、その衝撃エネルギーを吸収することの
できるようにした衝突エネルギー吸収車体に関して、車
台に対して相対移動可能なように設けられる乗員室と、
上記車台に取付けられるエネルギー吸収体とからなると
ともに、当該エネルギー吸収体と上記乗員室とを並列に
設置し、これによって側面衝突時に、上記乗員室が車台
に対して相対移動するとともに、当該乗員室の移動に応
じて上記エネルギー吸収体が衝突エネルギーを吸収する
ようにした構成を採ることとしたので、衝突による乗員
室の大きな変形の前に当該乗員室を相対移動させ、一
方、その間にエネルギー吸収体による衝突エネルギーの
吸収作用を行なわせることができるようになり、乗員室
内の生存空間を十分に確保することができるようになっ
た。

【００１６】すなわち、大きな衝突力が入力すると、そ
の場合、まず、上記乗員室は、その隔壁の一部が変形を
するとともに、本乗員室自体は上記衝撃入力の方向に移
動をすることとなる。そして、この移動量に応じてエネ
ルギー吸収体の変形が生じ、このエネルギー吸収体の変
形作用によって衝突エネルギーの吸収作用が行なわれる
ようになったので、上記乗員室は、その隔壁部が若干は
変形をするが、基本的には、衝突力の入力方向へ移動を
し、これによって、その変形は抑止されるようになっ
た。その結果、乗員室内の生存空間は所定量維持（確
保）されるようになった。従って、大きな衝突エネルギ
ー（衝撃エネルギー）の入力に対して、乗員室は移動す
ることによってその生存空間を確保することができると
ともに、エネルギー吸収体の変形によって衝撃エネルギ
ーの吸収作用を行なわせることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成を示す斜視図である。

【図２】本発明の基本形態である第一の実施の形態にか
かるものの、その全体構成を示す斜視図である。

【図３】本発明にかかる乗員室の相対移動機構部につい
ての、その変形例を示す図である。

【図４】本発明にかかる乗員室の相対移動機構部につい
ての、他の変形例を示す図である。

【図５】本発明にかかる乗員室の相対移動機構部につい
ての、第三の変形例を示す図である。

【図６】本発明にかかる第二の実施の形態の全体構成を
示す図である。

【符号の説明】

１ 乗員室 １１ フロア １２ 隔壁 １３ フレーム １５ 取付部 ２ エネルギー吸収体 ３ 滑動部材 ４ ダンパ ５ 車台 ５１ 支持部 ５６ リンク機構 ５７ 軸受機構 ６ 油圧機構 ６６ 油圧シリンダ ７ センサ ８ 制御手段 ９ 衝突物体

【ＢＲ】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三木 一生 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 Ｆターム(参考） 3D003 AA05 BB01 CA14 CA18

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車台に対して相対移動可能なように設け
   られる乗員室と、上記車台に取付けられるエネルギー吸
   収体とからなるとともに、当該エネルギー吸収体と上記
   乗員室とを並列に設置し、これによって側面衝突時に、
   上記乗員室が車台に対して相対移動するとともに上記エ
   ネルギー吸収体が上記乗員室の移動に応じて衝突エネル
   ギーを吸収するようにしたことを特徴とする衝突エネル
   ギー吸収車体。