JP2005537982A - 自動車用の衝撃の緩和装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車（Ｖ）の床板（１１）に取り付けられ、上記の自動車（Ｖ）の衝突の際に、緩和装置の上に載せた乗客の足を保護するための、衝撃の緩和装置に関する。この衝撃の緩和装置は、上記の足の圧力（Ｐ）の影響の下に変形するように適合化され流体の配管（１９）を有することを特徴とする。

Description

本発明は、自動車の衝突の際に車室内で着座している乗客の足を保護するために、自動車の床板と車室の間に設ける自動車用の衝撃の緩和装置に関する。

従来から、図１に示すように、自動車Ｖは、内装材１２を含んでなる床１０を有する。内装材１２は、繊維またはプラスチック材料で作られ、床板１１に、例えば貼り付け、鋲打ち、またはラチェット止めで固定される。
床板１１は、一般に自動車Ｖのシャーシに連結された鉄板である。
例えば、６５ｋｍ／ｈ以上の速度で走行中の自動車Ｖが、静止した障害物に正面衝突した場合には、自動車Ｖの急激な衝撃の影響で、特に乗客が水平に対して傾斜した内装材１２に足を置いていると、乗客の足は床１０へ激しく押しつけられる。床１０にこの衝撃を緩和する配慮が施されていないと、足は重大な障害を被ることになる。

足が受ける衝撃を緩和するために、本出願人が出願したFR 2 746 726には、自動車の床板１１に接し、変形可能な支持隔壁に少なくとも部分的に貫通され、衝突の際のエネルギを吸収するのに適した熱可塑性発泡材料を有する衝撃緩和装置が開示されている。
この内装材は、技術的には高性能であるが、衝突の際以外には役に立たないスペースを占める。
従って、利用可能なスペースの損失を制限する、代替的な解決策が要求されている。

フランス国特許文献FR 2 746 726

本発明の目的は、上述の要求を満たすことにある。

本発明によれば、上記目的は、自動車の床板に取り付けられ、上記自動車の衝突の際に、緩和装置の上に載せた乗客の足を保護するために充当される、自動車用の衝撃の緩和装置において、上記足の圧力の影響の下に変形するように適合化された少なくとも１つの流体の配管を有することを特徴とする、自動車用の衝撃の緩和装置によって達成される。

変形の際に所定のエネルギの量を吸収するように定められた剛性を呈する上記配管は、上記自動車の衝突の際に、変形しながら、上記床板から上記乗客の上記足へ伝達されるエネルギを軽減することに貢献する。

なお、上記流体の配管は、上記自動車が正常に機能している間は、例えば車室Ｈの暖房または冷房用の空気、あるいは少なくとも部分的にガス状の形態をなす冷却流体のガスの循環に利用される。従って、従来技術においては自動車が正常に機能している間は未利用のスペースが、今後は自動車Ｖを通り抜ける流体を循環させるために利用される。従って、従来技術において流体の配管によって占められるスペースは、他の目的、例えば車室Ｈの容積を増加させるために利用することができる。

従って、本発明による緩和装置の自動車への装着は、有効なスペースの損失無しに可能である。

本発明による装置の望ましいその他の特徴によれば、
−上記流体の配管は、ポリエチレンまたはポリプロピレンから作られ、ポリエチレンがより望ましく、
−上記流体の配管は、上記自動車の車室へ送られる空気を循環する配管であり、
−上記配管は少なくとも部分的に、変形可能な被膜層で覆われ、
−上記被膜層は発泡性材料からなり、
−上記発泡性材料は、ポリウレタン型のスポンジであり、
−上記被膜層と上記流体の配管の圧壊法則は互いに異なり、
−上記装置は、少なくとも１つの防音被膜層を有する。

本発明は、少なくとも部分的に足載せゾーンの下を伸びる、少なくとも１つの流体の配管を有することを特徴とする、自動車の車室の熱管理装置にも関する。この配管は、自動車の衝突の際に、乗客の足の圧力を受けて、エネルギを吸収しながら、変形するように適合化されていることが望ましい。

最後に、本発明は、自動車における、ガス状流体を循環させる配管の、衝撃緩和手段としての利用に関する。

本発明のその他の特徴及び利点は、以下の説明を読み、添付図面を検討することによって明らかとなるであろう。これらの図において：
−図１は、衝撃緩和装置が設けられた自動車に車室の前部の斜視図を表し；
−図２は、本発明による装置の横断面図である。

図１は「背景技術」で説明したので、ここでは図２を参照する。
本発明によれば、衝撃緩和装置は、そこに載せられた図示しない足からの強い圧力の影響を受けて変形可能な壁２０を有する、少なくとも１つの、流体の配管１９からなる。
「強い圧力」は、特に自動車Ｖの事故の際の衝撃によって生じる、異常に強い圧力を意味する。

車室Ｈの方に向けられた、配管１９の上の壁２２の上面２１は、少なくとも部分的に、被膜層２３と、第１防音被膜層２６と、内装材１２とによって、順々に覆われることが望ましい。被膜層２３は、望ましくはポリウレタンからつくられたスポンジである発泡性材料からなる。内装材１２は、乗客の足に対する支持面の役をする。
内装材１２は、自動車Ｖが略水平な地面上にあるときに、水平に対して顕著に傾斜した足載せゾーン１３と、略水平な床面２８とを有する。床面２８は、足載せゾーン１３から自動車の後方へ向けて延び、図示しない乗客の座席を支持する。
足載せゾーン１３が、自動車の運転手の前に配置されている場合には、図１に図示されている操作ペダル１４が足載せゾーン１３を貫通する。
内装材１２は、熱可塑性発泡材または繊維材料で作られることが望ましい。
人間工学上の配慮から、足載せゾーン１３と床面２８は概ね平らである。

流体の配管１９は、少なくとも部分的に、足載せゾーン１３と床面２８の少なくとも一方の下を伸びる。

配管１９の下の壁３６の少なくとも一部分は、配管１９の外側を、第１防音被膜層２６と異なる材料または同一の材料からなる、第２防音被膜層３８で覆われることが望ましい。
第２防音被膜層３８は、少なくとも部分的に、床板１１の上を伸びる。

以下の説明によってよりよく理解されるように、配管１９の上の壁２２と下の壁３６は、任意の材料から作ることができ、任意の厚さと形状を有することができる。被膜層２３の発泡性材料の性質及び量、並びに配管１９に対するその配置も同様に任意である。
これらの全てのパラメータは、本発明の装置の用途に応じて決められる。それは当業者に周知の一般的な基準に基づいて決められる。
この決定は、次の制約を特に考慮に入れる：
−乗客の保護を最大にするように設定された緩和装置の圧壊法則、
−配管１９が受ける、物理化学的な制約、特に温度の制約、
−特に緩和装置の容積に関連する人間工学的な制約、
−配管１９の中のガスの循環に関連して生じる動力学的な制約。
配管１９と被膜層２３の圧壊法則は、配管１９と被膜層２３の全体としての圧壊法則が、自動車から受ける急激な衝撃を緩和するのに最適であるように、同一にまたは異なって選択される。
ここに、「圧壊法則」は、緩和装置の中へ足が入り込む量（習慣的にｍｍの単位で表わす）を、足が緩和装置の中へ入り込み始めるときの、足が緩和装置の上に作用する力の大きさ（習慣的にニュートンの単位で表わす）の関数として算定する関数を意味する。
衝撃緩和能力、すなわちエネルギを伝達しないで吸収する能力は、用いられる材料、壁２０及び被膜層２３の厚さ、及び緩和装置の幾何学的形状に依存する。

本発明による装置の機能を、当業者が選択した圧壊法則に適合させるために、種々のパラメータをどのように決めるかは、当業者にとって周知である。

流体の配管１９は、ポリエチレンまたはポリプロピレン製を選択することが望ましい。
これらの材料を用いて、下の壁３６の厚さは、典型的には０．５ｍｍと３ｍｍの間、望ましくは１．５ｍｍと２ｍｍの間に含まれ、配管１９が伸びる領域に応じて変化させることが可能である。一般に、下の壁３６の厚さは、配管１９が衝撃緩和手段として役立つ領域において、他の領域における厚さよりも小さい。
このように、緩和手段としての流体の配管の使用は、材料の消費を最適化することを有利に可能にする。

下の壁３６と上の壁２２の厚さは、互いに異なることが可能である。

望ましくは、被膜層２３の厚さは０と５ｃｍの間に含まれ、望ましくは１０ｍｍ以上である。

本発明による装置の容積を最小にし、配管１９の横断面を最大にするために、被膜層２３を無しにして、配管１９が利用可能な全容積を占めるようにしてもよい。この形態においては、本発明の緩和装置は、他の用途のために用意された配管の改造のみで済むので、製造費用が少なくなり、装着が簡単になる。

しかしながら、被膜層２３の存在は、配管１９の形状の選択におけるより大きな柔軟性を有利に可能にし、このことは、例えば、重量上の損失を最小化するように配管１９の断面を適合化することと、製作を容易にする配管１９の形状を選択することとの、少なくとも一方を可能にする。

なお、図示しない実施の形態によれば、上の壁２２の上面以外の場所にも、スポンジを配置することができる。例えば、配管１９の少なくとも一部をポリウレタンからなるスポンジで包むことができる。

空虚な空間４０を、第２防音被膜層３８と下の壁３６との間に設けることができる。

本発明による装置の衝撃緩和に必要な容積の一部は配管１９によって占められるので、同一の容積において本発明による装置に要する発泡性材料の量は、FR 2 746 726に記載された緩和装置に要する発泡性材料の量よりも少ない。
消費される発泡性材料の量が減らされることは有利である。

配管１９は、冷却や暖房のために車室Ｈの中へ送気するための、空気の循環配管であることが望ましい。

車室Ｈの温度調節のための気体を送る配管１９を利用することとの関連で、配管１９はポリエチレンで作成することが望ましい。実際、この適用においては、配管１９の壁は約１００℃に達することがあり、このように上昇した温度において、ポリエチレンはポロプロピレンよりも耐熱性が良好である。

配管１９に変形能力がないと、十分な衝撃緩和を確保するためには、FR 2 746 726に記載された緩和装置と同様の寸法の被膜層２３が不可欠となるであろう。従って、配管１９と被膜層２３との全体の容積が、それを車室Ｈ内へ人間工学的に組み入れることを、不可能ではないにしても、困難にする。
有利なことに、変形可能な配管１９を利用することによって、配管１９を、内装材１２の足載せゾーン１３の下を通過させることが可能になる。

前面の衝撃は、乗客の足による足載せゾーン１３上への圧力Ｐの押し付けと、次いで、衝撃が激しい場合には、本発明による衝撃緩和装置の中への、自動車の前方へ向いた、足の圧入とによって表現される。
この圧入は、順々に、内装材１２と、第１防音被膜層２６と、発泡性材料からなる被膜層２３と、上の壁２２と、下の壁３６と、第２防音被膜層３８の変形をもたらす。
衝撃の激しさに応じて、これらの構成要素の内の幾つかのもののみが変形を受ける。
このようにして、衝撃の大きさが小さいときには、被膜層２３によるエネルギの吸収によって、足に損傷をもたらすことなく、足の圧入を止めることが充分可能である。
衝撃の大きさがより大きいときには、本発明による装置の変形が続行し、上の壁２２、さらに下の壁３６が変形して、「滑らかに」衝撃の緩和に貢献する。
本発明の装置が、小さい衝撃は被膜層２３によって吸収され、大きい衝撃は被膜層２３と配管１９との組合せによって吸収される、２段階の緩和を可能にすることは有利である。
選定された圧壊法則に従って生じる抵抗力を対向させながら変形することによって、下の壁３６と、上の壁２２と、発泡性材料からなる被膜層２３は、足によって伝達されるエネルギの一部分を吸収することに貢献する。このようにして、これらは、緩和装置の反力を制限し、足へ有害な応力が加えられることを回避する。

本発明の１実施の形態においては、内装材１２と、第１防音被膜層２６と、第２防音被膜層３８を設けない。これは、被膜層２３と配管１９に、衝突時のエネルギの吸収への貢献を、明確に、相対的に大きく負担させるためである。しかしながら、もし必要なら、当業者は、その貢献を増大させることを可能にする、内装材１２と、第１防音被膜層２６と、第２防音被膜層３８の、材質と構造の少なくとも一方を選択することができる。

勿論、本発明は、例示的で非限定的な例として与えられた、説明され、図示された、実施の形態に限定されるものではない。
例えば、配管１９は、内部の隔壁またはリブを有することができる。

Claims (8)

1. 自動車用の衝撃の緩和装置において、上記衝撃を緩和することに適した少なくとも１つの流体の配管（１９）を有し、上記配管（１９）は少なくとも部分的に発泡性材料からなる被膜層で覆われたことを特徴とする、自動車用の衝撃の緩和装置。
2. 上記流体の配管（１９）は、０．５ｍｍと３ｍｍの間に含まれる厚さの壁を有することを特徴とする、請求項１に記載の自動車用の衝撃の緩和装置。
3. 上記自動車（Ｖ）の床板（１１）に取り付けられ、上記自動車（Ｖ）の衝突の際に、上記緩和装置の上に載せた乗客の足を保護するために充当され、上記流体の配管（１９）は、上記足の圧力（Ｐ）の影響の下に変形するように適合化されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の自動車用の衝撃の緩和装置。
4. 上記流体の配管（１９）は、ポリエチレンまたはポリプロピレンから作られたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の自動車用の衝撃の緩和装置。
5. 上記流体の配管（１９）は、上記自動車（Ｖ）の車室（Ｈ）へ送られる空気を循環する配管であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の自動車用の衝撃の緩和装置。
6. 上記発泡性材料は、ポリウレタン型のスポンジであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の自動車用の衝撃の緩和装置。
7. 上記被膜層（２３）と上記流体の配管（１９）の圧壊法則は、互いに異なることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載の自動車用の衝撃の緩和装置。
8. 少なくとも１つの防音被膜層（２６、３８）を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載の自動車用の衝撃の緩和装置。

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