JP2002225654A - 自動車の衝撃防衛装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 衝撃エネルギーを車体の構造に吸収させない
自動車の衝撃防衛装置の提供。 【解決手段】 バンパロッド１２で組成された衝撃機構
１と、自動車起動スイッチと同期するか或いは制御スイ
ッチ操作を受けて予衝機構を突伸及び回収する圧力源を
提供するモータポンプ２と、油圧シリンダ１１の上下の
油室連接管３１１，３１２が、該下油室連接管に枝管が
設けられて洩圧弁を介して蓄油箱と連接された圧力形成
管路と、下油室連接管に一つの枝管が設けられてクッシ
ョン弁を介して一つの蓄圧器に連結されたクッション管
路と、を包括し、予衝機構が車の起動により予衝位置に
突伸し並びにピスロントッドが伸出し位置決めされた後
に、洩圧弁が開いて管路を０圧力に保持して衝撃に待機
し、スイッチオフとされた時に油圧シリンダが同期に縮
退し、多重回路の衝撃後のシリンダ機能停止現象を防止
し、良好な衝撃防止クッション効果を有する構造として
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一種の自動車の衝撃
防衛装置に係り、特に、多方向回路の製造コストを下
げ、衝突によるシリンダ機能停止を防止して使用寿命を
増長し、実質的な衝撃緩和効果を有する自動車の衝撃防
衛装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】交通が発達し自動車が普及した今日にあ
って、相対的に運転の危険も増加し、このため関係業者
はいかに衝撃時にドライバーの生命安全を保護するかの
研究に努力を重ねている。例えば、現在、一般の車輛は
基本的に安全エアバッグを具えて衝突時に衝撃力を緩和
して人身の安全を保護する効果を提供している。しか
し、車輛本体の構造は簡単なバンパロッド及びボデーの
金属或いはプラスチック材料により衝撃力を軽減するに
止まり、衝撃時にこのバンパロッドは破裂飛散し、実質
的に有効に吸震による車体変形防止の目的を達成するこ
とはできなかった。ゆえに往々にして車体が厳重に破壊
され人が挟まれる二次傷害が発生した。

【０００３】上述の欠点を解決する技術として、台湾パ
テント公告第２３２２４９号の「自動車衝撃吸収装置」
及び、本件出願人による台湾パテント公告第１５８８０
号「自動車の自動伸縮保健ロッド吸震システム」及び台
湾パテント公告第１４５１８３号の「自動車保健ロッド
安全吸震多機能システム」が提供されている。これらは
車体が衝撃を受けた時に衝撃を軽減して車体を相当程度
保護する作用を提供しているが、しかしその組成構造に
おいてシリンダが突伸するか否かがブレーキに連動する
方式で制御され、即ちブレーキが踏まれる時にシリンダ
が突伸動作を行うため、刹那の緊急動作状況下で有効な
衝撃防衛位置に至るのに間に合わないことがあり、且つ
従来の設計は弁路規格上、比較的複雑で、製造コストを
浪費するほか、製品テストによると蓄圧器の位置が異な
ると発生する効果が異なり、また回路上の制御を改善し
て電力消耗量を大幅に下げなければ、より安全な車体保
護作用を形成できない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な目的
は、油圧多方向回路及び回路を具えた節電装置を提供
し、且つ衝突により発生するシリンダ機能停止を防止
し、実質的な衝撃緩和効果を有する先進の自動車の衝撃
防衛装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、油圧
の流量により圧力を制御し、蓄圧器により一部の衝撃エ
ネルギーを吸収して衝撃エネルギーの変換を達成して車
体に衝撃を吸収させない自動車の衝撃防衛装置におい
て、並列配置された油圧シリンダにバンパロッドが架設
されてなる衝撃機構と、該油圧シリンダと蓄油箱の間に
連接され、該衝撃機構の突伸と収縮の圧力源を提供し、
エンジン起動スイッチにより起動されるか或いは別に起
動スイッチが設けられたモータポンプと、該油圧シリン
ダ、蓄油箱及びモータポンプの間に連結され、油圧シリ
ンダの上油室連接管と下油室連接管を一つの方向弁によ
り制御して蓄油箱及びモータポンプとの連結を制御し、
下油室連接管に一つの枝管が設けられて該枝管が洩圧弁
を介して蓄油箱と連接された圧力形成管路と、衝撃圧力
を緩和し、下油室連接管が一つのクッション弁を介して
一つの蓄圧器に連結されてなるクッション管路と、を包
括し、スイッチオン時に洩圧弁とクッション弁が閉じ、
方向弁が動作し、モータポンプが作動して油圧シリンダ
が伸出して衝突位置に到達し、ピストンロッドが定位に
伸出した後に洩圧弁とクッション弁が開いて管路が０油
圧に保持されて衝突に待機し、スイッチオフ時に洩圧弁
とクッション弁が閉じ、方向弁が反対方向となり、油圧
シリンダが同期に収縮し、多重回路を形成して有効に衝
撃後のシリンダ機能停止の発生を防止し、クッション機
能を提供することを特徴とする、自動車の衝撃防衛装置
としている。請求項２の発明は、請求項１に記載の自動
車の衝撃防衛装置において、該装置が車内に設けられた
回復スイッチにより制御されて、バンパロッドが衝撃を
受けた後に新たにモータポンプを起動して再度突伸させ
て衝撃防止することを特徴とする、自動車の衝撃防衛装
置としている。請求項３の発明は、請求項１に記載の自
動車の衝撃防衛装置において、クッション弁及び洩圧弁
が衝撃エネルギーの大きさにより弁体内孔径の大きさを
改変して、流量を調節して圧力を安全範囲内に制御する
ことを特徴とする、自動車の衝撃防衛装置としている。
請求項４の発明は、請求項１に記載の自動車の衝撃防衛
装置において、圧力形成管路の方向弁、洩圧弁及びクッ
ション管路のクッション弁及び調圧弁がワンユニットの
油路板に設けられたことを特徴とする、自動車の衝撃防
衛装置としている。請求項５の発明は、請求項１に記載
の自動車の衝撃防衛装置において、圧力形成管路の油圧
がもとの車の動力システムより一つの切断弁を介して提
供されることを特徴とする、自動車の衝撃防衛装置とし
ている。請求項６の発明は、請求項１に記載の自動車の
衝撃防衛装置において、クッション管路の単方弁が衝撃
によるシリンダロック現象の発生を防止することを特徴
とする、自動車の衝撃防衛装置としている。請求項７の
発明は、請求項１に記載の自動車の衝撃防衛装置におい
て、制御回路の自動切断計時器により全体の制御システ
ムの安全を確保することを特徴とする、自動車の衝撃防
衛装置としている。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、衝撃エネルギーの大き
さにより油圧の流量を改変して圧力を制御し、蓄圧器に
より一部の衝撃エネルギーを吸収して衝撃エネルギーの
変換を達成し車体の構造に吸収させない自動車の衝撃防
衛装置を提供する。本発明の装置は、並列配置された油
圧シリンダに架設されたバンパロッドで組成された衝撃
機構と、自動車起動スイッチと同期するか或いは別に設
けられた制御スイッチ操作を受けて予衝機構を突伸及び
回収する圧力源を提供するモータポンプと、油圧シリン
ダの上下の油室連接管が、一つの方向弁の制御により蓄
油箱及びモータポンプと連通し、該下油室連接管に枝管
が設けられて洩圧弁を介して蓄油箱と連接された圧力形
成管路と、下油室連接管に一つの枝管が設けられてクッ
ション弁を介して一つの蓄圧器に連結されたクッション
管路と、を包括し、予衝機構が車の起動により予衝位置
に突伸し並びにピスロントッドが伸出し位置決めされた
後に、洩圧弁が開いて管路を０圧力に保持して衝撃に待
機し、スイッチがオフとされた時に洩圧弁が閉じて方向
弁が逆方向となり、クッション弁が閉じて油圧シリンダ
が同期に縮退し、こうして多重回路を達成し並びに衝撃
後のシリンダ機能停止現象を防止し、実質的で先進の衝
撃防止クッション効果を提供する。

【０００７】

【実施例】図１に示されるように、本発明の設計の自動
車の衝撃防衛装置は、油圧の流量により圧力を制御し、
蓄圧器により一部の衝撃エネルギーを吸収し、衝撃エネ
ルギーの変換を達成することにより、車体の構造による
衝撃吸収を防止する。本発明は、衝撃機構１、モータポ
ンプ２、圧力形成管路３、及びクッション管路４を包括
する。

【０００８】該衝撃機構１は、並列配置された油圧シリ
ンダ１１にバンパロッド１２が架設されて組成され、単
一組が配置されるか、車体の前後に並列配置される。

【０００９】該モータポンプ２は、油圧シリンダ１１と
蓄油箱２１の間に連接され、作動スイッチ２２２の制御
を受けて衝撃機構１の突伸と収縮の圧力源を提供する。
該作動スイッチ２２２は自動車起動スイッチと同期に作
動可能である。別に車内に設けられた回復スイッチ２２
１によりバンパロッドが衝撃を受けた後に新たにモータ
ポンプ２を起動して二度突伸させて第２次の衝撃を受け
させる。

【００１０】本装置の油圧システムと動力ステアリング
システムは結合され、正常時に、動力ステアリングシス
テムが圧力源を提供し、エンジンが不正常で運転停止
し、圧力弁６１の検出圧力が設定値より低くなる時、圧
力スイッチ６１に電源が連通し、モータポンプ２が起動
し、緊急圧力源を供給する（図１３参照）。

【００１１】また本装置の油圧システムが動力ステアリ
ングシステムと結合されない時は、圧力スイッチ６１を
設置する必要がない（図１４参照）。

【００１２】圧力形成管路３は、油圧シリンダ１１、弁
類及びモータポンプ２の間に連接され、その油圧シリン
ダ１１の上油室連接管３１１、下油室連接管３１２が一
つの方向弁３１の制御を受けて蓄油箱２１及びモータポ
ンプ２と連通し、また下油室連接管３１２に洩圧弁３２
に連接する枝管３１３が並列に連接され、上油室連接管
３１１が一つの単方弁３３を介して蓄油箱２１と連接さ
れている。

【００１３】クッション管路４は、衝撃の圧力を緩和
し、下油室連接管３１２に設けられた枝管４１１をクッ
ション弁４１を介して一つの蓄圧器４２に連結する。

【００１４】これにより、多重回路が達成されて有効に
衝撃を受けた後に発生するシリンダ機能停止現象を防止
し、実質的なクッション効果を有する。

【００１５】図２、３に示されるように、その組成構造
の起動突伸及び収縮の特殊なところについて以下に説明
する。それは作動スイッチ２２の制御を受けて作動し、
このため起動し伸出する時、該洩圧弁３２及びクッショ
ン弁４１は閉じ、方向弁３１動作は交叉位置を呈し、こ
れによりモータポンプ２が作動して油圧シリンダ１１が
圧力を形成して衝撃機構１を所定の位置に伸出させ、並
びにピストンロッドが伸出して定位に至るとモータポン
プ２が運転を停止し、洩圧弁３２及びクッション弁４１
が開き、管路を０圧の衝撃待機状態となす。収縮時には
洩圧弁３２及びクッション弁４１が閉じ、モータポンプ
２が圧力を形成し、方向弁３１が平行位置を呈し、油圧
シリンダ１１が同期に縮退し、こうして車の起動時に衝
撃機構１が即時極めて良好な防衛機能を保持することが
でき、ゆえに緊急衝撃時に周知の技術のように伸出が間
に合わない状況の発生がない。

【００１６】図４に示されるように、もし車が一旦衝撃
を受けると、その内部の有効な回路配列が受けた衝撃力
を三方向に有効に吸収する。その一つは油圧シリンダ１
１の下油室より枝管４１１のクッション弁４１を通り蓄
圧器４２内に進入することによる圧力吸収で、二つ目
は、方向弁３１を通り蓄油箱２１内に戻ることによる圧
力吸収であり、三つ目は、圧力油が枝管３１３の洩圧弁
３２を通り蓄油箱２１内に戻されることによる圧力吸収
である。蓄油箱２１より提供される補充油は、上油室連
接管３１１に連接する単方弁３３を通り、油圧シリンダ
１１の上油室に至り、衝撃時に油圧シリンダ１１の下油
室が収縮し上油室が真空を発生することにより形成され
やすいシリンダロックの現象の発生を防止する。ゆえに
本発明は周知の技術の衝撃解消の方式とは異なり、本発
明の装置は多重衝撃緩和方式とされ、このためシリンダ
の機能停止の現象を発生しない。衝撃を受けた時の実際
の消波テストの結果は図５から図１１に示され、衝撃単
波が本発明の装置により平緩な双波及び水平波に変換さ
れ、確実に衝撃吸収し車体の変形を防止して人身の安全
を保護する効果を有していることが分かる。且つ衝撃を
受けた後油圧シリンダ軸が半伸状態を呈し、このとき連
続衝突により再度衝撃を防止するため、乗員が自分で車
内の回復スイッチ２２１を押せば、新たに圧力形成して
衝撃機構１を再度突伸させて二度目の衝撃による損壊を
防止することができる。これはすでに図５乃至図１１の
本件出願人が台湾の財団法人車輛研究試験センターに委
託して行った実体衝撃の試験結果のデータにより証明さ
れている。

【００１７】このほか、図１２に示されるように、本発
明を実施する時は、圧力形成管路３の方向弁３１、洩圧
弁３２及びクッション管路４のクッション弁４１はワン
ユニットの油路板５に設けられることにより構造を簡素
化でき、また該圧力形成管路３の油圧はまた、もとの車
の動力ステアリングシステムと一つの切断弁５１を介し
て連接されて提供されうる。切断弁５１の機能は、単独
で動力ステアリングシステムより圧力油を提供すること
であり、常閉型に属し、伸出或いは収縮動作時に、通電
により、圧力油を方向弁３１に進入させる。切断弁５１
を取り付ける時には、モータポンプ２の配置が保留され
るか或いは省略され、構造取付け上、機動的に組合せら
れて各種の異なる車形に適合する。しかし、注意すべき
は、もし取り付ける時にモータポンプ２を省略した場
合、僅かにもとの動力ステアリングシステムが油圧を提
供する時だけに用いられ、即ちその切断弁５１が洩圧弁
３２及びクッション弁４１とオンオフが逆となるようイ
ンタラクティブに配置されることにより、モータポンプ
２を取り付けた場合と同様に圧力油を供給する。

【００１８】図１３に示されるように、制御回路内の遅
延器の作用は、方向弁３１、洩圧弁３２、クッション弁
４１を伸出限界点と収縮限界点の適宜位置に制御し油圧
シリンダ１１の移動現象を発生させないことにある。

【００１９】また一つの自動切断計時器の作用は、モー
タポンプ操作が所定の時間を超過した時に、ポンプが加
熱して危険を形成するのを防止するため、電源を自動切
断し、制御システム全体の安全を確保することにある。
以下に、本発明の起動及び伸出、衝撃、衝撃後、収縮の
各制御状態について説明する。

【００２０】起動及び伸出： 起動スイッチ２２２がオ
ンとなる時、洩圧弁３２及びクッション弁４１がオフに
切り換わり、即ち図１５に示されるように、弁棒３２１
が図面の下方に移動し、強制的に下バネ３２３を圧縮さ
せて、バルブシート３２２により油入口３２５を閉じ
る。このとき、モータポンプ２が起動してシステム圧力
をけいせいし、方向弁が平行位置に切り換わり、油圧シ
リンダ１１が全伸出後に、電源が切断されてモータポン
プが運転を停止し、洩圧弁３２及びクッション弁４１が
さらに通路位置に切り換わり、衝突待機状態を形成す
る。図１６に示されるように、弁棒３２１が下バネ３２
３の回復を受けて押されて図に示される位置に移動する
と、油入口３２５と油出口３２６が半開状態を呈する。

【００２１】衝撃： 方向弁３１が平行位置を保持し、
洩圧弁３２及びクッション弁４１が通路位置にあり、洩
圧弁３２及びクッション弁４１が正常な開放及び閉合の
機能を有するほか、別に特殊機能、即ち弁体内部に衝撃
力の大きさにより弁体内孔径寸法を改変して流量を調節
して圧力を安全範囲内に制御する機能が設けられている
（図１７では、弁棒３２１が図の上方に移動して上バネ
３２４を圧縮し、油出口３２６を全開させ、流量を増加
させている）。車体の受ける衝撃力をクッション方式で
吸震する原理動作については前述したとおりでるため、
ここでは説明を省略する。

【００２２】衝突後： 車輛が第２次衝撃を受けられる
ように、回復バネ２２１を押すと、洩圧弁３２及びクッ
ション弁４１がまずオフ位置に切り換わり、モータポン
プ２に連通してシステムが起動し圧力を形成し、方向弁
３１が平行位置に切り換わり、再度油圧シリンダ１１が
伸出して全長位置となり、定位に達した後、モータポン
プ２が運転停止し、クッション弁４１及び洩圧弁３２が
再度通路（オン）位置に戻る。

【００２３】収縮： 前述の作動スイッチ２２２が切断
されると、洩圧弁３２とクッション弁４１がもとの閉じ
た位置に移動し、モータポンプ２が圧力形成し、方向弁
３１が交叉位置に至り、油圧シリンダ１１が収縮して全
縮位置に至り、電源が切断され、モータポンプ２が運転
停止し、洩圧弁３２及びクッション弁４１が通路位置に
切り換わりシステムを０油圧状態にリセットする。

【００２４】

【発明の効果】総合すると、本発明の装置は新規性と実
用性を有しており、その有効な設計は多方回路を形成し
製造コストを削減するほか、運転と同期に起動し衝突時
のクッション機能を増進し、シリンダ機能停止を防止し
て使用寿命を延長し、実質的な衝撃吸収の機能を達成す
る。その構造歯並びに二度目の衝撃を受けることがで
き、機能上の増進は周知の製品と比較できるものではな
く、進歩性を有している。また本発明の構造はその出願
以前に発行された如何なる刊行物にも記載がなくまた公
開使用もされていないため、特許の要件に符合する。

【００２５】本件出願人はすでに上述の特徴を具えた製
品サンプルについて試験を行ったが、本発明の装置が確
かに簡便で実用的であり、且つ機能が卓越していること
が証明された。なお、以上の説明は本発明の一部の実施
例に係るものであって本発明の実施範囲を限定するもの
ではなく、本発明に記載の構造の特徴及び機能による各
種の同じ効果を有する変換或いは改修はいずれも本発明
の請求範囲に属するものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構造の平面配置図である。

【図２】本発明の突伸の動作表示図である。

【図３】本発明の収縮の動作表示図である。

【図４】本発明のクッション動作表示図である。

【図５】本発明の実際の衝撃を受けた時のコンピュータ
波形図である。

【図６】本発明の実際の衝撃を受けた時のコンピュータ
波形図である。

【図７】本発明の実際の衝撃を受けた時のコンピュータ
波形図である。

【図８】本発明の実際の衝撃を受けた時のコンピュータ
波形図である。

【図９】本発明の実際の衝撃を受けた時のコンピュータ
波形図である。

【図１０】本発明の実際の衝撃を受けた時のコンピュー
タ波形図である。

【図１１】本発明の実際の衝撃を受けた時のコンピュー
タ波形図である。

【図１２】本発明の自動車動力ステアリングシステムよ
り給油する形態に改めた実施例図である。

【図１３】本発明の制御回路図である。

【図１４】本発明の制御回路図である。

【図１５】本発明の洩圧弁とクッション弁の動作表示図
である。

【図１６】本発明の洩圧弁とクッション弁の動作表示図
である。

【図１７】本発明の洩圧弁とクッション弁の動作表示図
である。

【符号の説明】

１ 衝撃機構 １１ 油圧シリンダ １２ バンパロッド ２ モータポンプ ２１ 蓄油箱 ２２１ 回復スイッチ ２２２ 作動スイッチ ２２３ 制御スイッチ ３ 圧力形成管路 ３１ 方向弁 ３１１ 上油室連接管 ３１２ 下油室連接管 ３１３ 岐管 ３２ 洩圧弁 ３３ 単方弁 ３２１ 弁棒 ３２２ バルブシート ３２３ 下バネ ３２４ 上バネ ３２５ 入口 ３２６ 出口 ４ クッション管路 ４１ クッション弁 ４１１ 岐管 ４２ 蓄圧器 ５ 油路板 ５１ 切断弁 ６１ 圧力スイッチ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧の流量により圧力を制御し、蓄圧器
   により一部の衝撃エネルギーを吸収して衝撃エネルギー
   の変換を達成して車体に衝撃を吸収させない自動車の衝
   撃防衛装置において、 並列配置された油圧シリンダにバンパロッドが架設され
   てなる衝撃機構と、 該油圧シリンダと蓄油箱の間に連接され、該衝撃機構の
   突伸と収縮の圧力源を提供し、エンジン起動スイッチに
   より起動されるか或いは別に起動スイッチが設けられた
   モータポンプと、 該油圧シリンダ、蓄油箱及びモータポンプの間に連結さ
   れ、油圧シリンダの上油室連接管と下油室連接管を一つ
   の方向弁により制御して蓄油箱及びモータポンプとの連
   結を制御し、下油室連接管に一つの枝管が設けられて該
   枝管が洩圧弁を介して蓄油箱と連接された圧力形成管路
   と、 衝撃圧力を緩和し、下油室連接管が一つのクッション弁
   を介して一つの蓄圧器に連結されてなるクッション管路
   と、を包括し、 スイッチオン時に洩圧弁とクッション弁が閉じ、方向弁
   が動作し、モータポンプが作動して油圧シリンダが伸出
   して衝突位置に到達し、ピストンロッドが定位に伸出し
   た後に洩圧弁とクッション弁が開いて管路が０油圧に保
   持されて衝突に待機し、スイッチオフ時に洩圧弁とクッ
   ション弁が閉じ、方向弁が反対方向となり、油圧シリン
   ダが同期に収縮し、多重回路を形成して有効に衝撃後の
   シリンダ機能停止の発生を防止し、クッション機能を提
   供することを特徴とする、自動車の衝撃防衛装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の自動車の衝撃防衛装置
   において、該装置が車内に設けられた回復スイッチによ
   り制御されて、バンパロッドが衝撃を受けた後に新たに
   モータポンプを起動して再度突伸させて衝撃防止するこ
   とを特徴とする、自動車の衝撃防衛装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の自動車の衝撃防衛装置
   において、クッション弁及び洩圧弁が衝撃エネルギーの
   大きさにより弁体内孔径の大きさを改変して、流量を調
   節して圧力を安全範囲内に制御することを特徴とする、
   自動車の衝撃防衛装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の自動車の衝撃防衛装置
   において、圧力形成管路の方向弁、洩圧弁及びクッショ
   ン管路のクッション弁及び調圧弁がワンユニットの油路
   板に設けられたことを特徴とする、自動車の衝撃防衛装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の自動車の衝撃防衛装置
   において、圧力形成管路の油圧がもとの車の動力システ
   ムより一つの切断弁を介して提供されることを特徴とす
   る、自動車の衝撃防衛装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の自動車の衝撃防衛装置
   において、クッション管路の単方弁が衝撃によるシリン
   ダロック現象の発生を防止することを特徴とする、自動
   車の衝撃防衛装置。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の自動車の衝撃防衛装置
   において、制御回路の自動切断計時器により全体の制御
   システムの安全を確保することを特徴とする、自動車の
   衝撃防衛装置。