JP2003276531A - 車両の衝撃吸収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 衝撃力吸収部材の内部に生じる流体圧が所定
値以上の流体圧を検知することで、車両の電動駆動手段
を自動的に停止させ、かつ歩行者等に対する安全が良好
に確保でき、さらには衝撃エネルギの吸収特性を簡単に
調整でき、しかも安価な車両の衝撃力吸収装置を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 電動駆動手段Ｍにより走行する車両本体
１、該車両本体１に設けられ弾性変形可能な軟質合成樹
脂材で形成した中空形状の内部空間に流体を封入して衝
撃力を吸収する衝撃力吸収部材２、および衝撃力吸収部
材２の内部空間に連通されて流体圧を感知するように形
成した流体圧検知手段４を具備し、衝撃力吸収部材２に
衝撃力が作用したとき、流体圧検知手段４が所定値以上
の流体圧を検知することにより電動駆動手段Ｍを自動停
止させるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電動式カー
ト（以下「電動車椅子」ともいう）、構内運搬車といっ
た低速走行車両等に適用することで、車両衝突時の衝撃
力を円滑に吸収して車両の走行を自動停止させ、衝撃エ
ネルギ吸収量を簡易に調整しうるコスト安価な車両の衝
撃力吸収装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば実開平５−７５０１８号公
報所載の考案（以下「第１従来装置」という）という）
に示されるように、電動車椅子が障害物に衝突したと
き、衝突感知センサが作動して電動車椅子の走行を停止
させるものが公知である。すなわち、図７、図８に示す
ように、電動車椅子のバンパＡに衝突感知センサＢを取
り付け、さらにこの衝突感知センサＢを外部から水にさ
らされないように覆って弾性帯状体Ｃを設ける。この帯
状体Ｃは、その内部中央部位に衝突感知センサＢに対向
する突条Ｄを設け、突条Ｄの上下両隅部Ｅを弾性変形が
しやすいように薄肉に形成している。この第１従来装置
によれば、帯状体Ｃの隅部Ｅを薄肉に形成したので、障
害物がバンパ１に対して斜め上方、あるいは斜め下方か
ら当たっても、薄肉の隅部５が容易に変形し、衝突感知
センサＢを確実に作動させるので、電動車椅子の走行時
に、歩行者や自転車等と接触事故を起こしても、突条Ｄ
が円滑かつ確実に衝突感知センサＢを押圧して作動させ
ることができ、したがって電動車椅子を高齢者が運転操
作して衝突に気づかなかったり、あるいは急に停止操作
をすることができない場合であっても、衝突感知センサ
Ｂが作動することで車両が暴走しないようにして確実に
停止させることができる。また、図９，図１０に示され
る実公平４−３８８３号公報所載の考案（以下「第２従
来装置」という）は、無人搬送車のバンパ装置として公
知である。この第２従来装置は、車体Ｆに断面Ｕ字形の
弾性板ばねＧ、および断面楕円形の中空円筒に成形した
ゴム製の弾性支持体Ｈを介してバンパＡを取り付ける一
方、バンパＡと車体Ｆとの間に、検知板Ｉと、この検知
板Ｉに形成した検知穴Ｊに垂下するスイッチ棒Ｋと、こ
のスイッチ棒Ｋの変位で動作可能なリミットスイッチＬ
とでなる衝突検知手段を有する。そして、バンパＡの両
サイドに設けた上記弾性支持体Ｈの締め付けボルトの緩
めて、取り付け位置を再度調整して締め付けることによ
り、バンパＡの反発力を適切に調整する構成である。こ
うして、所定値以下の衝撃力に対しては、弾性板ばねＧ
と、弾性支持体Ｈを弾性変形させることで衝撃エネルギ
を吸収し、それ以上の衝撃力が作用した場合には検知板
Ｉがスイッチ棒Ｋを移動させ、これによりリミットスイ
ッチＬが作動して無人搬送車の走行を停止させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１従来装置では、衝突時、帯状体Ｃは押圧されて弾性変
形するが、その変形量には限界があり、特に電動車椅子
は低速走行するため、低速走行で衝突した場合、帯状体
Ｃの衝突エネルギの吸収量はそれほど大きくはなく、こ
のため人に対する保護が万全ではない問題がある。ま
た、衝突感知センサＢの設ける位置は、一カ所ではな
く、数カ所に設置しなければ効果を発揮できので、それ
だけ衝突感知センサＢを多く必要とし、そのため部品点
数が多くなり、それだけ製作コストが高くなる問題があ
る。さらに第１従来装置では衝撃エネルギ吸収を、ただ
単に帯状体３を弾性変形させるだけの構成に過ぎないた
め、衝撃エネルギの吸収特性を適宜のものに設置する場
合、帯状体Ｃを形成する肉厚を調整して形成するにして
も、設置された帯状体で肉厚調整を行うのが困難であ
り、また肉厚調整を施した複数個の帯状体を予め製作し
て準備しておくとすると、コストが高くなるという問題
がある。また、上記第２従来装置は、障害物との衝突に
よるエネルギを弾性板ばねＧや弾性支持体Ｈの弾性変形
により吸収するものであり、大きな衝突力に対してはエ
ネルギを吸収するのに効果的ではあるが、例えば歩行者
等に接触するような小さな衝突に際しては歩行者を有効
に保護するのに限界があり、リミットスイッチＬを有す
る衝突検知手段をバンパＡの左右に一対設けなければな
らず、部品点数が増えるので、それだけ取り付け手間を
多く要し、また製品コストも嵩張る問題等があった。

【０００４】本発明は、上記問題点に鑑みて工夫された
ものであり、例えば電動式カート、構内運搬車といった
低速で走行車両等に適用することで、車両に衝撃力が作
用したとき、衝撃力吸収部材の内部に生じる流体圧が所
定値以上の流体圧を検知することで、車両の電動駆動手
段を自動的に停止させ、かつ歩行者等に対する安全が良
好に確保でき、さらには衝撃エネルギの吸収特性を簡単
に調整でき、しかも安価な車両の衝撃力吸収装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、次の構成を有する。すなわち、請求項１
記載の発明に係る車両の衝撃力吸収装置は、電動駆動手
段により走行する車両本体、該車両本体に設けられ弾性
変形可能な軟質合成樹脂材で形成した中空形状の内部空
間に流体を封入して衝撃力を吸収する衝撃力吸収部材、
および前記衝撃力吸収部材の前記内部空間に連通されて
流体圧を感知するように形成した流体圧検知手段を具備
し、前記衝撃力吸収部材に衝撃力が作用したとき、前記
流体圧検知手段が所定値以上の流体圧を検知することに
より前記電動駆動手段を自動停止させるように構成した
ことを特徴とする。係る構成としたことで、車両衝突
時、車両本体に所定値以上の衝撃力が作用すると、衝撃
力吸収部材が衝撃力を吸収する一方で、衝撃力吸収部材
内部の流体に生じる流体圧が流体圧検知手段に作用し
て、その結果電動駆動手段により車両が停止する。ま
た、衝撃力吸収部材の内部空間に封入する流体の特性を
変えたり、衝撃力吸収部材の容量を変えることで容易に
エネルギ吸収量や衝撃荷重を制御する。また、請求項２
記載の発明は、請求項１記載の車両の衝撃力吸収装置に
係り、前記流体圧検知手段は、前記流体の給排出を許容
すると共にオリフィス部材を介して前記衝撃力吸収部材
の前記内部空間に連通されたことを特徴とする。係る構
成としているので、衝撃力吸収部材と流体圧検知手段と
の間に設けたオリフィスによる流体流通抵抗により、所
定値以下の衝撃力が作用した場合には、流体圧検知手段
は作動せず、もっぱらその衝撃力を衝撃力吸収部材が吸
収するだけとなり、人等に対して有効かつ円滑に衝撃力
を軽減ないしは吸収する。また、請求項３記載の発明
は、請求項１または２記載の車両の衝撃力吸収装置に係
り、前記流体圧検知手段は、前記流体圧作用時、自体内
蔵されるばね部材のばね力に抗して移動するピストンを
有するシリンダ装置と、前記移動するピストンにより押
圧されて前記電動駆動手段を停止させる電気スイッチ部
材とで構成したことを特徴とする。このような構成であ
るため、ピストンがばね部材で常時シリンダ装置内を最
縮状態の位置で待機しており、一旦シリンダ装置が所定
値以上の流体圧を検知して作動しても、リセット動作に
より自動復帰するので、流体圧検知手段を何度でも繰り
返して使用できる。請求項４記載の発明は、請求項１乃
至３のいずれか一記載の車両の衝撃力吸収装置に係り、
前記衝撃力吸収部材は、帯状体に形成して前記車両本体
にバンパとして取り付けたことを特徴とする。この構成
とすることで、バンパのいづれの位置に障害物が衝突し
てもバンパ自体が衝撃エネルギを吸収すると共に、バン
パ内の流体圧が流体圧検知手段を作動させるので、確実
に電動駆動手段を停止する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図６に基づいて詳述する。図１は本発明の実施の形態
に係り、車両に衝撃力吸収部材を取り付けた状態を示す
部分を平面図的に示した車両の衝撃力吸収装置のシステ
ム構成図、図２は衝撃力吸収部材と流体圧検知手段との
取り付け関係を示す概念構成図、図３は流体圧検知手段
の電気回路を示し、衝撃力が作用しない通常使用状態に
おける電気回路図、図４は流体圧検知手段のシリンダ装
置のピストンに流体圧が作用した状態を示すシリンダ装
置の断面図、図５は所定値以上の衝撃力が作用した状態
における電気回路図、図６は流体圧検知手段の電気回路
を手動で復帰させた状態を示す電気回路図である。以下
の実施形態においては、衝撃力吸収装置が適用される車
両を、電動車椅子とした場合を例に挙げて説明する。

【０００７】図１に示されるように、車両の衝撃力吸収
装置の概略構成は、モータ等の電動駆動手段Ｍにより走
行する電動車椅子の車両本体１、この車両本体１に設け
られ内部を流体Ｆで満たした衝撃力吸収部材２，および
オリフィス部材３を介して流体的に導通するように設け
た流体圧検知手段４を備え、流体圧検知手段４からの出
力信号が、電動車椅子の走行制御を行う制御回路５に接
続される。制御回路５には電動駆動手段Ｍの駆動を停止
させる駆動停止回路Ｓが設けられ、上記流体検知手段４
から出力信号を受けると、駆動停止回路Ｓから電動駆動
手段Ｍへ駆動停止の信号が出力され、駆動停止手段Ｍは
停止するように構成される。また、制御回路５の入力側
は、電動車椅子のハンドル等に適宜設けた操作スイッチ
６を介してバッテリィ７に接続されていて、操作スイッ
チ６の操作信号に応じた走行制御が、制御回路５で行わ
れ、これにより電動駆動手段Ｍが制御される。

【０００８】衝撃力吸収部材２は、電動車椅子本体１の
前部に設けられ、例えば弾性変形が可能な合成樹脂製の
円柱状をなし、バンパとしての機能を有する（以下適宜
「衝撃力吸収部材」を「バンパ」ともいう）。バンパ２
の内部空間には、例えば衝撃緩衝材としての水、油、あ
るいはシリコン油等の流体Ｆが充填して封入される。バ
ンパ２の一端側と流体圧検知手段４との間に設けられる
オリフィス部材３は、例えば耐圧性と柔軟性を有する合
成樹脂製のホース等で形成される。

【０００９】次に図２に示される流体圧検知手段４を説
明する。この流体圧検知手段４は、ピストン８と、同ピ
ストン８を移動可能に設けたピストン室９と、復帰用の
ばね部材であるスプリング１０を設けたスプリング室１
１と、電気スイッチ部材であるマイクロスイッチ１２を
設けたスイッチ室１３とでなる。スプリング１０は、ピ
ストンロッド１４の固定リテーナ１５と、隔壁１６との
間に縮むように設けられ、正常時ピストン８はスプリン
グ１０のばね力でオリフィス部材３に一番近い位置で停
止した状態に保持するように形成される。そして、ピス
トン室９には、オリフィス部材３を介して流体Ｆの一部
が常に満たされる。また、ピストンロッド１４の右端に
は係止部１７が設けられ、これに対向する位置にマイク
ロスイッチ１２を設ける。マイクロスイッチ１２の可動
スイッチ端子１２ａは、上記した係止部１７とでピスト
ンスイッチを形成し、係止部１７がこの可動スイッチ端
子１２ａを押すことで後述する駆動停止回路Ｓを介して
電動駆動手段Ｍを停止させる信号を出力するように形成
される。そして、所定値以上の流体圧がオリフィス部材
３を介してピストン室９に作用したとき、ピストン８は
スプリング１０のばね力に抗して右方へ強制的に移動
し、係止部１７はマイクロスイッチ１８の可動スイッチ
接点１２ａを押すように形成される。なお、１８は、空
気の逃げ穴を示す。

【００１０】次に、図３において、制御回路５の一部を
構成する駆動停止回路Ｓを説明する。この駆動停止回路
Ｓには、マイクロスイッチ１２の可動スイッチ接点１２
ａと断接する固定接点１２ｂと、ソレノイド２１と、手
動によるリセットスイッチ２２とを直列に組み込んだソ
レノイド作動回路２３が設けられる。一方、ソレノイド
２１の近傍には、このソレノイド２１に励磁されること
で接点が開くように形成した第１の可動接点２４と、第
２の可動接点２５とが設けられる。そして、通常使用状
態においては、マイクロスイッチ１２およびリセットス
イッチ２２は共に開いた状態、つまりＯＦＦの状態にあ
る。このとき、ソレノイド２１は励磁されないので、各
第１、第２の各可動接点２４，２５は閉じた状態、つま
りＯＮの状態を保持し、回路２６，２７は導通してい
る。したがって、第１、第２の各可動接点２４，２５
は、共にソレノイド２１が励磁されるときのみ、各可動
接片２４ａ，２５ａが同時に固定接点２４ｂ，２５ｂか
ら離れて回路２６，２７の電気導通は遮断されてＯＦＦ
となり（図５参照）、電動駆動手段Ｍへの電気が優先的
に遮断され、停止するように形成される。

【００１１】さて、本実施の形態の作動について説明す
る。まず、電動車椅子は搭乗者による操作スイッチ６の
操作をし、それに基づき制御回路５からの出力信号によ
り電動駆動手段Ｍが駆動され、前進走行、あるいは後退
走行等をする。バンパとしての機能部材である衝撃力吸
収部材２が障害物に当たって所定値以下の衝撃力Ｐが作
用するとき、衝撃力吸収部材２は図２の点線で示すよう
に変形する。流体Ｆはオリフィス部材３を介してピスト
ン室９に流入し、ピストン８をある程度右方に変位させ
るが、係止部１７はマイクロスイッチ１２の可動スイッ
チ接点１２ａを押すまでには至らず、したがって電動停
止回路Ｓも作動しないので、電動駆動手段Ｍは駆動状態
を続行する。一方、衝撃力吸収部材２に当たった人は、
衝撃力吸収部材２が柔らかく凹むように変形するので、
損傷を受けず、安全である。次に、衝撃力が所定値以上
である場合には、移動する流体Ｆがピストン８に大きく
作用し、図４に示すようにピストン８はスプリング１０
のばね反力に抗してピストン室９を右方にストロークす
る。すると、図５のように係止部１７は可動スイッチ接
点１２ａを押し、固定接点１２ｂは閉じる。これによ
り、ソレノイド２１にはマイクロスイッチ１２，および
第１の可動接点２４を通じて導通し、励磁される。励磁
された後、第１の可動接点２４と第２の可動接点２６は
共に開き（ＯＦＦ）、電動駆動手段Ｍへの電流は遮断さ
れ、車両は停止する。これにより、衝撃力は衝撃力吸収
部材２により円滑に吸収できる共に、車両の暴走や衝突
時の安全を確実に確保できる。この場合、リセットスイ
ッチ２２は、開状態（ＯＦＦ）である限り、第１、第２
の各可動接点２４，２５は、図３に示す状態に復帰しな
い。次に、第１、第２の可動接点２４，２５を復帰操作
する場合は、図５に示す状態において、復帰スイッチ２
２を閉じる（ＯＮ）。すると、ソレノイド作動回路２３
に電流が流れ、ＯＦＦの状態に開いていた第１、第２の
各可動接点２４，２５は図６に示すように同時に励磁さ
れるソレノイド２１により再び閉じる（ＯＮ）。その
後、マイクロスイッチ１２の可動スイッチ接点１２ａを
開くことでリセットすることができる。当然にピストン
８はスプリング１０の復元力により図２に示す状態に復
帰する。このため、車両の衝撃力吸収装置を再使用する
ことができる。また、本実施の形態において、衝撃力吸
収装置２の容量、あるいは流体Ｆの特性を変えることに
より、衝撃力吸収装置２のエネルギ吸収量、衝撃力の大
きさ等を簡単に調整することができるだけでなく、部品
点数が少なく、構造簡単な構成であるのでコスト安価な
車両の衝撃力吸収装置を得ることができる。

【００１２】本実施の形態に係る車両の衝撃力吸収装置
によれば、低速走行状態で車両が衝撃したとき、筒状の
衝撃力吸収装置２により衝撃時のエネルギを円滑に吸収
でき、また流体Ｆの移動によりマイクロスイッチ１２を
作動させ車両を停止させるので総合的な安全性の向上を
図るサポートシステムを実現できる効果がある。

【００１３】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、具体的な構成は本実施の形態に限られる
ものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があっても本発明に含まれる。例えば、上記実施の
形態では、電動車椅子の前部に設けた場合を説明した
が、もちろん後部、側部等にも設けてもよく、また構内
搬送車等低速走行する車両であれば適宜適用することが
できるものである。また、流体圧検知手段４が、所定値
以上の衝撃力を感知した場合には、図１に示すように警
報音を発する警報手段３０を制御回路５に設けることも
可能である。また、車両の衝撃力吸収装置を高速道路の
分岐点に設置して用いた場合には、警報を発することで
安全を図る上で有利となる効果がある。また上記では、
一個の流体圧検知手段４を設けた場合であったが、適宜
複数個設置してもよいことは言うまでもない。

【００１４】

【発明の効果】請求項１の発明に係る車両用シート装置
によれば、電動駆動手段により走行する車両本体、該車
両本体に設けられ弾性変形可能な軟質合成樹脂材で形成
した中空形状の内部空間に流体を封入して衝撃力を吸収
する衝撃力吸収部材、および前記衝撃力吸収部材の前記
内部空間に連通されて流体圧を感知するように形成した
流体圧検知手段を具備し、前記衝撃力吸収部材に衝撃力
が作用したとき、前記流体圧検知手段が所定値以上の流
体圧を検知することにより前記電動駆動手段を自動停止
させる構成を有するので、車両衝突時、車両本体に所定
値以上の衝撃力が作用すると、衝撃力吸収部材が衝撃力
を吸収する一方で、衝撃力吸収部材内部の流体に生じる
流体圧が流体圧検知手段に作用して、その結果電動駆動
手段により車両が停止させることができ、安全な走行シ
ステムを実現でき、また、衝撃力吸収部材の内部空間に
封入する流体の特性を変えたり、衝撃力吸収部材の容量
を変えることで簡単かつ容易にエネルギ吸収量や衝撃荷
重を制御できる効果を奏する。また、請求項２記載の発
明は、流体圧検知手段を、流体の給排出を許容すると共
にオリフィス部材を介して衝撃力吸収部材の内部空間に
連通した構成にしているので、衝撃力吸収部材と流体圧
検知手段との間に設けたオリフィス部材による流体の流
通抵抗により、所定値以下の衝撃力が作用した場合に
は、流体圧検知手段は作動せず、もっぱらその衝撃力を
衝撃力吸収部材が吸収するだけとなり、人等に対して有
効かつ円滑に衝撃力を軽減ないしは吸収できる効果を奏
する。また、請求項３記載の発明は、流体圧検知手段
を、流体圧作用時、自体内蔵されるばね部材のばね力に
抗して移動するピストンを有するシリンダ装置と、前記
移動するピストンにより押圧されて前記電動駆動手段を
停止させる電気スイッチ部材とで構成したので、ピスト
ンがばね部材で常時シリンダ装置内を最縮状態の位置で
待機しており、一旦シリンダ装置が所定値以上の流体圧
を検知して作動しても、リセット動作により自動復帰す
るので、流体圧検知手段を何度でも繰り返して使用で
き、経済的となる効果を奏する。請求項４記載の発明
は、衝撃力吸収部材を、帯状体に形成して前記車両本体
にバンパとして取り付けた構成にしたため、バンパのい
づれの位置に障害物が衝突してもバンパ自体が衝撃エネ
ルギを吸収すると共に、バンパ内の流体圧が流体圧検知
手段を作動させるので、一個の流体圧検知手段を設ける
だけで簡単かつコスト安価で、確実に電動駆動手段を停
止させることができる車両の衝撃力吸収装置を得ること
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係り、車両の衝撃力吸
収装置を取り付けた状態を示す部分を平面図的に示した
車両の衝撃力吸収装置のシステム構成図である。

【図２】 衝撃力吸収部材と流体圧検知手段との取り付
け関係を示す概念構成図である。

【図３】 流体圧検知手段の電気回路を示し、衝撃力が
作用しない通常使用状態における電気回路図である。

【図４】 流体圧検知手段のシリンダ装置のピストンに
流体圧が作用した状態を示すシリンダ装置の断面図であ
る。

【図５】 所定値以上の衝撃力が作用した状態における
電気回路図である。

【図６】 流体圧検知手段の電気回路を手動で復帰させ
た状態を示す電気回路図である。

【図７】 第１従来装置における概略側面図である。

【図８】 図７におけるバンパの取り付けを示す要部拡
大断面図である。

【図９】 第２従来装置におけるバンパ取り付け部を示
す平断面図である。

【図１０】 図９のＸ−Ｘ線における矢視拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

１…電動車椅子の車両本体、２…衝撃力吸収部材、３…
オリフィス部材、４…流体圧検知手段、５…制御回路、
６…操作スイッチ、８…ピストン、１０…スプリング、
１２…マイクロスイッチ、２１…ソレノイド、Ｆ…流
体、Ｍ…電動駆動手段、Ｓ…駆動停止回路、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動駆動手段により走行する車両本体、
   該車両本体に設けられ弾性変形可能な軟質合成樹脂材で
   形成した中空形状の内部空間に流体を封入して衝撃力を
   吸収する衝撃力吸収部材、および前記衝撃力吸収部材の
   前記内部空間に連通されて流体圧を感知するように形成
   した流体圧検知手段を具備し、前記衝撃力吸収部材に衝
   撃力が作用したとき、前記流体圧検知手段が所定値以上
   の流体圧を検知することにより前記電動駆動手段を自動
   停止させるように構成したことを特徴とする車両の衝撃
   力吸収装置。
2. 【請求項２】 前記流体圧検知手段は、前記流体の給排
   出を許容すると共にオリフィス部材を介して前記衝撃力
   吸収部材の前記内部空間に連通されたことを特徴とする
   請求項１記載の車両の衝撃力吸収装置。
3. 【請求項３】 前記流体圧検知手段は、前記流体圧作用
   時、自体内蔵されるばね部材のばね力に抗して移動する
   ピストンを有するシリンダ装置と、前記移動するピスト
   ンにより押圧されて前記電動駆動手段を停止させる電気
   スイッチ部材とで構成したことを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の車両の衝撃力吸収装置。
4. 【請求項４】 前記衝撃力吸収部材は、帯状体に形成し
   て前記車両本体にバンパとして取り付けたことを特徴と
   する請求項１乃至３のいずれか一に記載の車両の衝撃力
   吸収装置。