JP2001151162A - 衝撃吸収装置 - Google Patents

衝撃吸収装置

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JP2001151162A
JP2001151162A JP33745099A JP33745099A JP2001151162A JP 2001151162 A JP2001151162 A JP 2001151162A JP 33745099 A JP33745099 A JP 33745099A JP 33745099 A JP33745099 A JP 33745099A JP 2001151162 A JP2001151162 A JP 2001151162A
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impacted
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support shaft
pin
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JP33745099A
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Hidehiko Enomoto
英彦 榎本
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Hino Motors Ltd
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Hino Motors Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 衝撃荷重を受けて被衝撃体が支軸を中心に回
転するときに衝撃吸収手段がその衝撃エネルギを吸収
し、また衝撃吸収手段を小型化する。 【解決手段】 被衝撃体13が支軸24を介して剛体1
1に枢支されかつボルト26又はかしめピンにより剛体
に所定の角度で固定され、剛体と被衝撃体との間には衝
撃吸収手段28が設けられる。被衝撃体が衝撃荷重Fを
受けたときに、ボルト又はかしめピンが剪断して被衝撃
体が支軸を中心に支軸とともに回転し、かつ衝撃吸収手
段が被衝撃体の回転抵抗となるように構成される。また
衝撃吸収手段は被衝撃体に突設された係合ピン29と、
剛体に取付けられ係合ピンに係合する変形抵抗体31と
を有する。更に被衝撃体が衝撃荷重を受けたときに変形
抵抗体は被衝撃体とともに回転する係合ピンの回転抵抗
となるように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の衝突等によ
る衝撃エネルギを吸収する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の衝撃吸収装置として、車
台フレーム上に配設されたキャブと車台フレームとの間
にエネルギ吸収部材が設けられたトラックが開示されて
いる(特開平8−230724)。このトラックでは、
エネルギ吸収部材の前端部がチルトヒンジ部材の後方に
所定の間隔をあけて対向配置され、エネルギ吸収部材の
後端部が車台フレームに固着されたストッパブラケット
に固定される。上記チルトヒンジ部材によりキャブが車
台フレームにチルト可能に支持される。このように構成
されたトラックでは、トラックの衝突時にキャブ全体が
車台フレームに対して相対的に後方に移動する。この移
動に伴ってチルトヒンジ部材にエネルギ吸収部材を衝突
させることにより、キャブに作用する衝撃エネルギを効
果的に吸収できるので、衝突におけるキャブの潰れ量を
低減できるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平8−2
30724号公報に示されたトラックでは、キャブが衝
撃荷重を受けて直線運動するときにエネルギ吸収部材が
その衝撃エネルギを吸収する、即ちエネルギ吸収部材が
直線的に変形して衝撃エネルギを吸収するため、エネル
ギ吸収部材が大型化し、エネルギ吸収部材やストッパブ
ラケットの取付スペースを広く確保しなければならない
不具合があった。本発明の目的は、衝撃荷重を受けて被
衝撃体が支軸を中心に回転するときに衝撃吸収手段がそ
の衝撃エネルギを吸収でき、また衝撃吸収手段を小型化
できる衝撃吸収装置を提供することにある。本発明の別
の目的は、剛体であるシャシフレームの変形や破損を防
止でき、トラックの修理時間及び修理費用を低減できる
衝撃吸収装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
図1及び図3に示すように、支軸24を介して剛体11
に枢支されかつボルト26又はかしめピンにより剛体1
1に所定の角度で固定された被衝撃体13と、剛体11
と被衝撃体13との間に設けられた衝撃吸収手段28と
を備え、被衝撃体13が衝撃荷重を受けたときにボルト
26又はかしめピンが剪断して被衝撃体13が支軸24
を中心に支軸24とともに回転しかつ衝撃吸収手段28
が被衝撃体13の回転抵抗となるように構成された衝撃
吸収装置の改良である。その特徴ある構成は、衝撃吸収
手段28が被衝撃体13に突設された係合ピン29と、
剛体11に取付けられ係合ピン29に係合する変形抵抗
体31とを有し、被衝撃体13が衝撃荷重を受けたとき
に変形抵抗体31が被衝撃体13とともに回転する係合
ピン29の回転抵抗となるように構成されたところにあ
る。
【0005】この請求項1に記載された衝撃吸収装置で
は、被衝撃体13が衝撃荷重を受けると、被衝撃体13
が剛体11に対して相対的に移動しようとするので、被
衝撃体13を剛体11に取付けているボルト26又はか
しめピンが剪断して、被衝撃体13が支軸24を中心に
回転し始める。このとき係合ピン29が被衝撃体13と
ともに支軸24を中心に回転し、変形抵抗体31が係合
ピン29の回転抵抗となるので、上記衝撃荷重により発
生した衝撃エネルギを上記ボルト26等の剪断及び変形
抵抗体31の係合ピン29に対する回転抵抗により効率
良く吸収できる。
【0006】請求項2に係る発明は、請求項1に係る発
明であって、更に図1及び図3に示すように、変形抵抗
体31が略U字状に湾曲して形成されかつ一端が固定具
32により剛体11に取付けられた帯板部材であり、係
合ピン29が帯板部材31の湾曲部31a近傍に遊挿さ
れたことを特徴とする。この請求項2に記載された衝撃
吸収装置では、被衝撃体13が衝撃荷重を受けると、被
衝撃体13が剛体11に対して相対的に移動しようとす
るので、被衝撃体13を剛体11に取付けているボルト
26又はかしめピンが剪断して、被衝撃体13が支軸2
4を中心に回転し始める。このとき係合ピン29が略U
字状の帯板部材31を一直線状に押広げるように変形さ
せながら支軸24を中心に回転する。この結果、上記衝
撃荷重により発生した衝撃エネルギを上記ボルト26等
の剪断及び帯板部材31の変形により効率良く吸収でき
る。
【0007】請求項3に係る発明は、請求項1に係る発
明であって、更に図4に示すように、変形抵抗体51が
略U字状に湾曲して形成され一端が固定具32により剛
体11に取付けられかつ一端近傍に第1長孔52aが長
手方向に延びて設けられた帯板部材52と、一端が第1
長孔52aの固定具32寄りと剛体11に第1長孔52
aに相応して形成された第2長孔12bとに挿通されて
帯板部材52及び剛体11を所定の圧力で締付けかつ他
端が帯板部材52の他端に係合する締結体53とを有
し、係合ピン29が帯板部材52の湾曲部52b近傍に
遊挿されたことを特徴とする。この請求項3に記載され
た衝撃吸収装置では、被衝撃体13が衝撃荷重を受ける
と、被衝撃体13が剛体11に対して相対的に移動しよ
うとするので、被衝撃体13を剛体11に取付けている
ボルト26又はかしめピンが剪断して、被衝撃体13が
支軸24を中心に回転し始める。このとき係合ピン29
が略U字状の帯板部材52の湾曲部52bを引っ張るの
で、帯板部材52の湾曲部52bが帯板部材52の他端
側に移行し、かつ帯板部材52の他端が係合ピン29に
近付く方向に移動するとともに締結体53が第1及び第
2長孔52a,12bに沿って係合ピン29側に移動す
る。この結果、上記衝撃荷重により発生した衝撃エネル
ギを、ボルト26等の剪断と、帯板部材52の変形と、
締結体53の第1及び第2長孔52a,12bに沿う摺
動抵抗とにより効率良く吸収できる。
【0008】請求項4に係る発明は、請求項1ないし3
いずれかに係る発明であって、更に図1及び図3に示す
ように、剛体11がトラック10のシャシフレームであ
り、被衝撃体13がキャブであることを特徴とする。こ
の請求項4に記載された衝撃吸収装置では、キャブ13
が衝撃荷重を受けると、キャブ13がシャシフレーム1
1に対して相対的に移動しようとするので、キャブ13
をシャシフレーム11に取付けているボルト26又はか
しめピンが剪断して、キャブ13が支軸24を中心に回
転し始める。このとき衝撃吸収手段28の変形抵抗体3
1が係合ピン29の回転抵抗となるので、上記衝撃荷重
により発生した衝撃エネルギを上記ボルト26等の剪断
及び変形抵抗体31の回転抵抗により効率良く吸収でき
る。また上記衝撃エネルギの全てをボルト26等の剪断
及び変形抵抗体31の係合ピン29に対する回転抵抗に
より吸収できれば、シャシフレーム11が変形したり或
いは破損したりすることがない。
【0009】
【発明の実施の形態】次に本発明の第1の実施の形態を
図面に基づいて説明する。図3に示すように、キャブオ
ーバ型トラック10のシャシフレーム11はトラック1
0の進行方向に延びて設けられた断面チャンネル状の一
対のサイドメンバ12を備え、これらのサイドメンバ1
2の前部上方にはキャブ13が設けられる。キャブ13
はキャブ本体14と、このキャブ本体14のフロアパネ
ル16の下面にトラック10の進行方向に延びかつ一対
のサイドメンバ12に対向してそれぞれ設けられた一対
のフロアメンバ17とを有する。一対のサイドメンバ1
2及び一対のフロアメンバ17は左右対称であるため、
以下左側のサイドメンバ12等について説明し、右側の
サイドメンバ等についての説明を省略する。
【0010】フロアメンバ17の前端近傍の下面には受
け具18が固着され、この受け具18には連結ピン19
を介してブラケット23の上端が連結され(図3)、更
にブラケット23の下部はサイドメンバ12の前端近傍
の側面に取付けられる(図1〜図3)。受け具18,連
結ピン19及びブラケット23はキャブ13の構成部品
である。上記連結ピン19によりキャブ本体14の前端
が回動可能に保持される、即ちキャブ本体14は連結ピ
ン19を中心にチルトアップ可能に構成される(図
3)。
【0011】ブラケット23の下部は支軸24を介して
サイドメンバ12に枢支される(図1及び図2)。ブラ
ケット23の下部には支軸24を挿通可能な第1通孔2
3aが形成され、サイドメンバ12の側面には支軸24
を遊挿可能な第2通孔12aが形成される(図2)。ま
たブラケット23下部には上記第1通孔23aに臨む第
1短管21が固着され(図1及び図2)、サイドメンバ
12には第2通孔12aを臨む第2短管22が固着され
る(図2)。更にブラケット23下部はこのブラケット
23が所定の角度、この実施の形態ではブラケット23
が鉛直上方に向いた状態で、サイドメンバ12の外側面
に4本のボルト26及び4つのナット27により固定さ
れる(図1及び図2)。
【0012】一方、サイドメンバ12とブラケット23
との間には衝撃吸収手段28が設けられる(図1及び図
2)。この衝撃吸収手段28はブラケット23に車幅方
向に延びて突設されサイドメンバ12上面から所定の隙
間をあけて上方に位置する係合ピン29と、サイドメン
バ12に取付けられ係合ピン29に係合する変形抵抗体
31とを有する。変形抵抗体31は略U字状に湾曲して
形成された帯板部材である。帯板部材31はこの実施の
形態では板ばねにより形成される。なお、帯板部材を所
定の弾性変形及び塑性変形の可能な帯状の圧延鋼板によ
り形成してもよい。この帯板部材31の一端は係合ピン
29より前方のサイドメンバ12に固定具32にて取付
けられる。固定具32はこの実施の形態では固定ボルト
32a及び固定ナット32bである。なお、固定具とし
てかしめピン等により構成される固定ピンを用いてもよ
い。また上記係合ピン29は帯板部材31の湾曲部31
a近傍に遊挿される、即ち帯板部材31は係合ピン29
を巻込むように湾曲して形成される。これによりキャブ
13が衝撃荷重を受けたときに帯板部材31がキャブ1
3及びブラケット23とともに回転する係合ピン29の
回転抵抗となるように構成される。図2の符号33及び
34は支軸24の両端に嵌着され支軸24の抜け防止用
のC型軸用止め輪である。
【0013】一対のサイドメンバ12のうちキャブ本体
14の後端に対向する部位にはリヤアーチ36が架設さ
れ、このリヤアーチ36上にはゴム等により形成された
クッション部材37を介して一対のフロアメンバ17が
載るように構成される(図3)。またリヤアーチ36と
キャブ本体14背面との間にはキャブロック装置38が
設けられる。このロック装置38をロックするとキャブ
本体14がチルトアップ不能になり、ロック装置38を
解除するとキャブ本体14がチルトアップ可能になるよ
うに構成される。
【0014】このように構成された衝撃吸収装置では、
トラック10のキャブ本体14前面が衝撃荷重F(図1
及び図3)を受けると、受け具18がキャブ本体14及
びフロアメンバ17とともにシャシフレーム11のサイ
ドメンバ12に対して相対的に後方に移動しようとする
ので、ブラケット23下部をサイドメンバ12に取付け
ている4本のボルト26が剪断して、ブラケット23が
支軸24を中心に後方(図1の破線矢印で示す方向)に
回転し始める。このとき係合ピン29が略U字状の帯板
部材31の湾曲部31aに圧接され、帯板部材31を一
直線状に押広げるように塑性変形させながら支軸24を
中心に実線矢印で示す方向に回転する。この結果、キャ
ブ13前面が衝撃荷重Fを受けることにより発生した衝
撃エネルギを上記ボルト26の剪断及び帯板部材31の
塑性変形により効率良く吸収できる。
【0015】また帯板部材31の板厚及び幅等を変える
ことにより、帯板部材31による衝撃エネルギの吸収効
率を容易に変更できる。更に上記衝撃エネルギの全てを
ボルト26の剪断及び帯板部材31の塑性変形により吸
収できれば、サイドメンバ12が変形したり或いは破損
したりすることがない。従って、トラック10の全長に
わたって設けられ多くの修理時間を要するシャシフレー
ム11を交換せずに済むので、修理時間及び修理費用を
低減できる。
【0016】図4及び図5は本発明の第2の実施の形態
を示す。図4及び図5において図1及び図2と同一符号
は同一部品を示す。この実施の形態では、衝撃吸収手段
58の変形抵抗体51が略U字状に湾曲して形成され一
端が固定具32によりサイドメンバ12に取付けられた
帯板部材52と、この帯板部材52とサイドメンバ12
とを所定の圧力で締付ける締結体53とを有する。帯板
部材52はこの実施の形態では所定の弾性変形及び塑性
変形の可能な帯状の圧延鋼板により形成される。なお、
帯板部材を板ばねにより形成してもよい。この帯板部材
52の一端は係合ピン29より前方のサイドメンバ12
に固定具32にて取付けられる。帯板部材52の一端近
傍には第1長孔52aが帯板部材52の長手方向に延び
て設けられ、サイドメンバ12には第1長孔52aに相
応する第2長孔12b(図5)が形成される。締結体5
3は第1及び第2長孔52a,12bの固定具32寄り
に挿通される雄ねじ部53aと、この雄ねじ部53aに
螺合する雌ねじ部53b(図5)と、雄ねじ部53aか
ら上方に突設され上端が帯板部材52の他端に係合する
支柱部53cとを有する。上記以外は第1の実施の形態
と同一に構成される。
【0017】このように構成された衝撃吸収装置では、
トラックが他のトラックの荷台の後端に追突等して、ト
ラックのキャブ本体前面が衝撃荷重F(図4)を受ける
と、ブラケット23下部をサイドメンバ12に取付けて
いる4本のボルト26が剪断して、ブラケット23が支
軸24を中心に後方に回転し始める。このとき係合ピン
29が略U字状の帯板部材52の湾曲部52bに圧接さ
れ、帯板部材52の湾曲部52bを後方に引っ張るの
で、湾曲部52bが帯板部材52の他端側に移行し、か
つ帯板部材52の他端が係合ピン29に近付く方向に移
動するとともに締結体53が第1及び第2長孔52a,
12bに沿って後方に移動する(図5(b))。この結
果、キャブ13前面が衝撃荷重Fを受けることにより発
生した衝撃エネルギを、上記ボルト26の剪断と、帯板
部材52の塑性変形と、締結体53の第1及び第2長孔
52a,12bに沿う摺動抵抗とにより効率良く吸収で
きる。
【0018】また帯板部材52の板厚及び幅等を変える
ことにより、帯板部材52による衝撃エネルギの吸収効
率を容易に変更できる。更に上記衝撃エネルギの全て
を、ボルト26の剪断と、帯板部材52の塑性変形と、
締結体53の摺動抵抗とにより吸収できれば、サイドメ
ンバ12が変形したり或いは破損したりすることがな
い。従って、トラックの全長にわたって設けられ多くの
修理時間を要するシャシフレーム11を交換せずに済む
ので、修理時間及び修理費用を低減できる。
【0019】なお、上記第1及び第2の実施の形態で
は、ブラケットの下部をボルトによりサイドメンバの側
面に固定したが、ブラケットの下部をかしめピンにより
サイドメンバの側面に固定してもよい。また、上記第1
及び第2の実施の形態では、ブラケットの上端と受け具
とを連結ピンにより連結したが、ブラケットの上端と受
け具とをキャブフローティング機構、即ちリンクレバー
等のリンク機構と空気ばね又はコイルばねとを有する機
構により連結してもよい。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、衝
撃吸収手段の係合ピンを被衝撃体に突設し、剛体に取付
けられた変形抵抗体を係合ピンに係合させ、更に被衝撃
体が衝撃荷重を受けたときに変形抵抗体が被衝撃体とと
もに回転する係合ピンの回転抵抗となるように構成した
ので、被衝撃体が衝撃荷重を受けると、被衝撃体が剛体
に対して相対的に移動しようとし、上記ボルト等が剪断
して被衝撃体が支軸を中心に回転し始める。このとき変
形抵抗体が係合ピンの回転抵抗となるので、上記衝撃荷
重により発生した衝撃エネルギを上記ボルト等の剪断及
び衝撃吸収手段の係合ピンに対する回転抵抗により効率
良く吸収できる。
【0021】また変形抵抗体が略U字状に湾曲しかつ一
端が固定具により剛体に取付けられた帯板部材であり、
係合ピンを上記帯板部材の湾曲部近傍に遊挿すれば、衝
撃荷重を受けてボルト等が剪断し、被衝撃体が支軸を中
心に回転し始めると、係合ピンが略U字状の帯板部材を
一直線状に押広げるように変形させながら支軸を中心に
回転する。この結果、上記衝撃荷重により発生した衝撃
エネルギを上記ボルト等の剪断及び帯板部材の変形によ
り効率良く吸収できる。またエネルギ吸収部材が大型化
し、エネルギ吸収部材やストッパブラケットの取付スペ
ースを広く確保しなければならない従来のトラックと比
較して、本発明では帯板部材が略U字状に形成され、か
つ係合ピンが帯板部材の湾曲部に遊挿されているため、
これらの部材を比較的狭いスペースに取付けることがで
き、衝撃吸収手段を小型化することができる。
【0022】また変形抵抗体の略U字状に湾曲する帯状
部材の一端を固定具により剛体に取付けかつ一端近傍に
第1長孔を設け、締結体の一端を上記第1長孔と剛体に
形成された第2長孔とに挿通して帯板部材及び剛体を所
定の圧力で締付け、上記締結体の他端を帯板部材の他端
に係合し、更に係合ピンを帯板部材の湾曲部近傍に遊挿
すれば、衝撃荷重を受けてボルト等が剪断し、被衝撃体
が支軸を中心に回転し始めると、係合ピンが帯板部材の
湾曲部を引っ張るので、帯板部材の湾曲部が帯板部材の
他端側に移行し、かつ帯板部材の他端が係合ピンに近付
く方向に移動するとともに締結体が第1及び第2長孔に
沿って係合ピン側に移動する。この結果、上記衝撃荷重
により発生した衝撃エネルギを、ボルト等の剪断と、帯
板部材の変形と、締結体の第1及び第2長孔に沿う摺動
抵抗とにより効率良く吸収できる。
【0023】また剛体をトラックのシャシフレームと
し、被衝撃体をキャブとすれば、キャブが衝撃荷重を受
けると、キャブがシャシフレームに対して相対的に移動
しようとするので、キャブを剛体に取付けているボルト
等が剪断して、キャブが支軸を中心に回転し始める。こ
のとき変形抵抗体が係合ピンの回転抵抗となるので、上
記衝撃荷重により発生した衝撃エネルギを上記ボルト等
の剪断及び変形抵抗体の係合ピンに対する回転抵抗によ
り効率良く吸収できる。更に上記衝撃エネルギの全てを
ボルト等の剪断及び変形抵抗体の係合ピンに対する回転
抵抗により吸収できれば、シャシフレームが変形したり
或いは破損したりすることがないので、トラックの全長
にわたって設けられ多くの修理時間を要するたシャシフ
レームを交換せずに済み、修理時間及び修理費用を低減
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第1実施形態の衝撃吸収装置を示す図3
のA部拡大図。
【図2】図1のB−B線断面図。
【図3】その衝撃吸収装置が搭載されたトラックのキャ
ブの縦断面図。
【図4】本発明第2実施形態の衝撃吸収装置を含むシャ
シフレームの要部斜視図。
【図5】図4のC−C線断面図。
【符号の説明】
11 シャシフレーム(剛体) 12b 第2長孔 13 キャブ(被衝撃体) 24 支軸 26 ボルト 28,58 衝撃吸収手段 29 係合ピン 31 帯板部材(変形抵抗体) 31a,52b 湾曲部 32 固定具 51 変形抵抗体 52 帯板部材 52a 第1長孔 53 締結体

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支軸(24)を介して剛体(11)に枢支されか
    つボルト(26)又はかしめピンにより前記剛体(11)に所定
    の角度で固定された被衝撃体(13)と、前記剛体(11)と前
    記被衝撃体(13)との間に設けられた衝撃吸収手段(28,5
    8)とを備え、 前記被衝撃体(13)が衝撃荷重(F)を受けたときに前記ボ
    ルト(26)又は前記かしめピンが剪断して前記被衝撃体(1
    3)が前記支軸(24)を中心に前記支軸(24)とともに回転し
    かつ前記衝撃吸収手段(28,58)が前記被衝撃体(13)の回
    転抵抗となるように構成された衝撃吸収装置において、 前記衝撃吸収手段(28,58)が前記被衝撃体(13)に突設さ
    れた係合ピン(29)と、前記剛体(11)に取付けられ前記係
    合ピン(29)に係合する変形抵抗体(31,51)とを有し、 前記被衝撃体(13)が衝撃荷重(F)を受けたときに前記変
    形抵抗体(31,51)が前記被衝撃体(13)とともに回転する
    前記係合ピン(29)の回転抵抗となるように構成されたこ
    とを特徴とする衝撃吸収装置。
  2. 【請求項2】 変形抵抗体(31)が略U字状に湾曲して形
    成されかつ一端が固定具により剛体(11)に取付けられた
    帯板部材であり、 係合ピン(29)が前記帯板部材(31)の湾曲部(31a)近傍に
    遊挿された請求項1記載の衝撃吸収装置。
  3. 【請求項3】 変形抵抗体(51)が略U字状に湾曲して形
    成され一端が固定具(32)により剛体(11)に取付けられか
    つ一端近傍に第1長孔(52a)が長手方向に延びて設けら
    れた帯板部材(52)と、一端が前記第1長孔(52a)の前記
    固定具(32)寄りと前記剛体(11)に前記第1長孔(52a)に
    相応して形成された第2長孔(12b)とに挿通されて前記
    帯板部材(52)及び前記剛体(11)を所定の圧力で締付けか
    つ他端が前記帯板部材(52)の他端に係合する締結体(53)
    とを有し、 係合ピン(29)が前記帯板部材(52)の湾曲部(52b)近傍に
    遊挿された請求項1記載の衝撃吸収装置。
  4. 【請求項4】 剛体(11)がトラック(10)のシャシフレー
    ムであり、被衝撃体(13)がキャブである請求項1ないし
    3いずれか記載の衝撃吸収装置。
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