JP2003154983A - 自動二,三輪車の衝突エネルギ吸収装置 - Google Patents

自動二,三輪車の衝突エネルギ吸収装置

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JP2003154983A
JP2003154983A JP2001354921A JP2001354921A JP2003154983A JP 2003154983 A JP2003154983 A JP 2003154983A JP 2001354921 A JP2001354921 A JP 2001354921A JP 2001354921 A JP2001354921 A JP 2001354921A JP 2003154983 A JP2003154983 A JP 2003154983A
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茂 柳澤
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    • B62J27/00Safety equipment
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K25/00Axle suspensions
    • B62K25/04Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork
    • B62K25/28Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with pivoted chain-stay
    • B62K25/283Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork with pivoted chain-stay for cycles without a pedal crank, e.g. motorcycles

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動二,三輪車において,車体の前部に付設
されるバンパの作動ストロークの短縮を可能にしつゝ,
乗員に与える衝撃力を緩和し得るようにする。 【解決手段】 乗員用シート6を備えた車体Bの後部
に,後輪2Rと,それを駆動するエンジン8とを備える
パワーユニット7を上下方向揺動可能に懸架した自動
二,三輪車において,車体Bの前部にバンパ1を付設す
ると共に,車体B及びパワーユニット7間にクラッシュ
バー10を介装し,正面衝突時,当初は,バンパ1及び
クラッシュバー10がそれぞれ圧縮塑性変形し,その
後,クラッシュバー10がバンパ1よりも先に圧縮限界
に達するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,乗員用シートを備
えた車体の後部に,後輪と,それを駆動するエンジンと
を備えるパワーユニットを上下方向揺動可能に懸架した
自動二,三輪車の正面衝突時,乗員を衝突エネルギから
保護するようにした,自動二,三輪車の衝突エネルギ吸
収装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来,かゝる自動二,三輪車において,
車体の前部にバンパを取り付けて,正面衝突時,バンパ
の圧縮抗力により車体の減速度の急増を抑え,乗員に対
する衝撃力を極力小さく制御することが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,衝突時
の車体の減速度は,人体の強度から或る値α以下に抑え
るべきであるから,衝突速度をV0 とすると,上記バン
パの圧縮ストロークLは,V0 2 /2α以上必要となる
が,そのようなバンパの圧縮ストロークを確保しようと
すれば,自動二,三輪車の取り回し性や操縦性を損ない
勝ちとなる。
【0004】本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたも
ので,車体の前部に付設されるバンパ等の主エネルギ吸
収手段の作動ストロークの短縮を可能にしつゝ,乗員に
与える衝撃力を緩和し得るようにした,自動二,三輪車
の衝突エネルギ吸収装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に,本発明は,乗員用シートを備えた車体の後部に,後
輪と,それを駆動するエンジンとを備えるパワーユニッ
トを上下方向揺動可能に懸架した自動二,三輪車におい
て,車体の前部に衝突エネルギを吸収し得る主エネルギ
吸収手段を付設すると共に,車体及びパワーユニット間
に衝突エネルギを吸収し得る補助エネルギ吸収手段を介
装し,正面衝突時,当初は,主エネルギ吸収手段及び補
助エネルギ吸収手段がそれぞれ作動し,その後,補助エ
ネルギ吸収手段が主エネルギ吸収手段よりも先に作動限
界に達するようにしたことを特徴とする。
【0006】この特徴によれば,衝突初期では,主エネ
ルギ吸収手段及び補助エネルギ吸収手段の圧縮抗力によ
り車体及びパワーユニットは個別に減速され,車体は比
較的急速に減速される。そして補助エネルギ吸収手段が
圧縮限界に達した時点からは,パワーユニット系の質量
が車体系の質量に加算されるため,車体の減速は比較的
緩徐に行われる。したがって,衝突初期に車体の減速度
を高めた分,主エネルギ吸収手段の作動ストロークの短
縮を可能として,そのコンパクト化により自動二,三輪
車の取り回し性及び操縦性の向上をもたらすことができ
る。
【0007】尚,前記主エネルギ吸収手段は,後述する
本発明の実施例中のバンパ1に対応し,前記補助エネル
ギ吸収手段は,クラッシュバー10及びダンパ20に対
応する。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を,添付図面
に示す本発明の一実施例に基づいて以下に説明する。
【0009】図1は本発明の第1実施例に係る衝突エネ
ルギ吸収装置を備えた自動二輪車の側面図,図2は上記
衝突エネルギ吸収装置の作動状態を示す,図1との対応
図,図3は上記自動二輪車の正面衝突時におけるV−T
線図,図4は本発明の第2実施例に係る衝突エネルギ吸
収装置を備えた自動二輪車の側面図である。
【0010】先ず,図1〜図3に示す本発明の第1実施
例の説明より始める。
【0011】図1において,自動二輪車Mの車体Bの前
部に前輪2fが操向可能に懸架されると共に,この前輪
2fより前方に突出するバンパ1が取り付けられる。ま
た車体Bの後部には,後輪2r及びそれを駆動するエン
ジン8からなるパワーユニット7がクラッシュバー10
を介して上下揺動可能に懸架される。
【0012】このクラッシュバー10は,蛇腹状の中空
管13の両端に端板14,15を結合してなるもので,
両端板14,15間に圧縮荷重が加わると,一定の抗力
を発生しつゝ圧縮方向に塑性変形するようになってお
り,その両端板14,15が,車体Bの後壁に突設され
た前部ブラケット11と,エンジン8の上壁に突設され
た後部ブラケット12とに相対回動可能に軸支される。
その際,クラッシュバー10の有効圧縮ストロークL2
は,前記バンパ1の有効圧縮ストロークL1 より小さく
設定される。
【0013】車体Bの中央部には,前面にウインドスク
リーン4を配したルーフ付きのキャビン3が形成されて
おり,このキャビン3の前壁に前輪2fのための操向ハ
ンドル5が支持され,この操向ハンドル5の後方に,操
縦者が座る乗員用シート6が配設される。この乗員用シ
ート6の有するシートフレーム6aは側面視でL字状を
なしていて,乗員用シート6に座る操縦者Rの上半身の
前傾を拘束する公知のべルト式乗員拘束手段9を装備し
ている。
【0014】次に,この実施例の作用について説明す
る。
【0015】いま,乗員用シート6に座った操縦者Rの
上半身が乗員拘束手段9により保持された状態にあると
き,自動二輪車Mが車体速度V1 で障害物Oに正面衝突
したとすると,当初,障害物Oに衝突したバンパ1は車
体B系の衝突エネルギを吸収すべく,また車体B及びパ
ワーユニット7間のクラッシュバー10は,パワーユニ
ット7系の衝突エネルギを吸収すべく,略同時にそれぞ
れ圧縮されていくが,クラッシュバー10の有効圧縮ス
トロークL2 は,バンパ1の有効圧縮ストロークL1
り小さく設定されているので,或る時点でクラッシュバ
ー10が圧縮限界に達した後でも,バンパ1の圧縮が継
続する。
【0016】このときの車体Bの速度Vと経過時間Tと
の関係を図3に示す。同図から明らかなように,衝突初
期では,バンパ1及びクラッシュバー10の圧縮抗力に
より車体B及びパワーユニット7は個別に減速されるの
で,車体Bの減速は比較的急速となる。そしてクラッシ
ュバー10が圧縮限界に達した時点T1 からは,パワー
ユニット7系の質量が車体B系の質量に加算されるた
め,車体Bの減速は比較的緩徐に行われる。
【0017】こゝで, F1 ・・・・バンパ1の圧縮抗力 L1 ・・・・バンパ1の有効圧縮ストローク F2 ・・・・クラッシュバー10の圧縮抗力 L2 ・・・・クラッシュバー10の有効圧縮ストローク F3 ・・・・操縦者Rから乗員拘束手段9を介して車体
Bに伝達される前方荷重 M1 ・・・・車体B系の質量 M2 ・・・・パワーユニット7系の質量 とすると,衝突から時間T1 までのパワーユニット7の
V−T線A2 の傾きβ2は, β2 =−F2 /M2 となる。一方,衝突から時間T1 までの車体BのV−T
線A1 の傾きβ1 は, β1 =(−F1 +F2 +F3 )/M1 となり,時間T1 以降の車体BのV−T線A1 ′の傾き
β1 ′は, β1 ′=(−F1 +F3 )/(M1 +M2 ) と,時間T1 以前より緩やかになる。
【0018】それに対して,パワーユニット7を車体B
に直接的に連結した従来自動二輪車における車体BのV
−T線A3 の傾きβ3 は, β3 =(−F1 +F3 )/(M1 +M2 )=β1 ′ と,終始一定である。
【0019】而して,V−T線A1 に囲まれる面積は本
発明の自動二輪車Mにおけるバンパ1の圧縮ストローク
1 を示し,V−T線A3 に囲まれる面積は従来の自動
二輪車におけるバンパ1の圧縮ストロークL3 を示し,
その圧縮ストロークL3 は, L3 =L1 +ΔL となり,したがって本発明では,バンパ1の有効圧縮ス
トロークL1 を従来のものよりΔLだけ短縮することが
できる。その結果,バンパ1のコンパクト化が可能とな
り,自動二輪車Mの取り回し性及びや操縦性の向上をも
たらすことができる。
【0020】尚,衝突初期の車体Bの減速度を衝突後期
のそれより大きくするには, (−F1 +F2 +F3 )/M1 <−F2 /M2 とする必要がある。また操縦者Rが乗員拘束手段9によ
り有効に拘束される前に車体Bの減速度が変化するよう
に,クラッシュバー10の有効圧縮ストロークL 2 は充
分小さく設定することが望ましい。
【0021】次に,図4に示す本発明の第2実施例につ
いて説明する。
【0022】この第2実施例は,前記クラッシュバー1
0に代えて油圧ダンパ20を車体B及びパワーユニット
7間に介装したものである。そのダンパ20は車体B及
びエンジン8にそれぞれ設けられた前部ブラケット11
及び後部ブラケット12の一方に軸支されるシリンダ2
1と,このシリンダ21内に摺動可能に嵌装されるピス
トン22と,このピストン22に一体に結合されて前部
ブラケット11及び後部ブラケット12の他方に軸支さ
れるピストンロッド23と,シリンダ21内に収容され
てピストン22を所定の圧縮荷重をもって前方へ付勢す
るダンパばね24とを備えており,そのシリンダ21内
には,ピストン22の動きに減衰力を付与するためのダ
ンパオイルが封入される。而して,ダンパ20は,自動
二輪車Mの正面衝突時,パワーユニット7に加わる衝突
エネルギをダンパばね24の圧縮により吸収するもの
で,その有効圧縮ストロークL2 は,バンパ1の有効圧
縮ストロークL1 より小さく設定される。その他の構成
は前実施例と同様であるので,図4中,前実施例と対応
する部分には同一の参照符号を付して,その説明を省略
する。
【0023】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく,その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可
能である。例えば,本発明は自動二輪車に限らず,自動
三輪車にも適用可能である。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明によれば,乗員用シ
ートを備えた車体の後部に,後輪と,それを駆動するエ
ンジンとを備えるパワーユニットを上下方向揺動可能に
懸架した自動二,三輪車において,車体の前部に衝突エ
ネルギを吸収し得る主エネルギ吸収手段を付設すると共
に,車体及びパワーユニット間に衝突エネルギを吸収し
得る補助エネルギ吸収手段を介装し,正面衝突時,当初
は,主エネルギ吸収手段及び補助エネルギ吸収手段がそ
れぞれ作動し,その後,補助エネルギ吸収手段が主エネ
ルギ吸収手段よりも先に作動限界に達するようにしたの
で,衝突初期では,車体は比較的急速に減速され,補助
エネルギ吸収手段が作動限界に達してからは,車体の減
速は比較的緩徐に行われ,したがって,衝突初期に車体
の減速度を高めた分,主エネルギ吸収手段の作動ストロ
ークの短縮を可能として,そのコンパクト化により自動
二,三輪車の取り回し性及び操縦性の向上をもたらすこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
図1は本発明の第1実施例に係る衝突エネルギ吸収装置
を備えた自動二輪車の側面図,図2は上記衝突エネルギ
吸収装置の作動状態を示す,図1との対応図,図3は上
記自動二輪車の正面衝突時におけるV−T線図,図4は
本発明の第2実施例に係る衝突エネルギ吸収装置を備え
た自動二輪車の側面図である。
【図1】第1実施例に係る衝突エネルギ吸収装置を備え
た自動二輪車の側面図。
【図2】上記衝突エネルギ吸収装置の作動状態を示す,
図1との対応図。
【図3】上記自動二輪車の正面衝突時におけるV−T線
図。
【図4】本発明の第2実施例に係る衝突エネルギ吸収装
置を備えた自動二輪車の側面図。
【符号の説明】
B・・・・・車体 M・・・・・自動二輪車 1・・・・・主エネルギ吸収手段(バンパ) 2r・・・・後輪 6・・・・・乗車用シート 7・・・・・パワーユニット 8・・・・・エンジン 10・・・・補助エネルギ吸収手段(クラッシュバー) 20・・・・油圧ダンパ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 乗員用シート(6)を備えた車体(B)
    の後部に,後輪(2R)と,それを駆動するエンジン
    (8)とを備えるパワーユニット(7)を上下方向揺動
    可能に懸架した自動二,三輪車において,車体(B)の
    前部に衝突エネルギを吸収し得る主エネルギ吸収手段
    (1)を付設すると共に,車体(B)及びパワーユニッ
    ト(7)間に衝突エネルギを吸収し得る補助エネルギ吸
    収手段(10)を介装し,正面衝突時,当初は,主エネ
    ルギ吸収手段(1)及び補助エネルギ吸収手段(10)
    がそれぞれ作動し,その後,補助エネルギ吸収手段(1
    0,20)が主エネルギ吸収手段(1)よりも先に作動
    限界に達するようにしたことを特徴とする,自動二,三
    輪車の衝突エネルギ吸収装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の自動二,三輪車の衝突エ
    ネルギ吸収装置において,前記補助エネルギ吸収手段
    を,両端を車体(B)及びパワーユニット(7)に連結
    するクラッシュバー(10)で構成したことを特徴とす
    る,自動二,三輪車の衝突エネルギ吸収装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の自動二,三輪車の衝突エ
    ネルギ吸収装置において,前記補助エネルギ吸収手段
    を,両端を車体(B)及びパワーユニット(7)に連結
    する油圧ダンパ(20)で構成したことを特徴とする,
    自動二,三輪車の衝突エネルギ吸収装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023285713A1 (es) * 2021-07-12 2023-01-19 Centro De Experimentacion Y Seguridad Vial Mapfre, S.A. (Cesvimap) Paragolpes de seguridad para patinetes

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WO2023285713A1 (es) * 2021-07-12 2023-01-19 Centro De Experimentacion Y Seguridad Vial Mapfre, S.A. (Cesvimap) Paragolpes de seguridad para patinetes

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