JP2007197007A - 衝撃センサーにより制御されるエネルギー吸収素子を含んで成る安全緩衝装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＥＶＣの指針の条件を満たす緩衝システムの提供。
【解決手段】本発明は取り付け物（１１）、特にエネルギー−吸収モジュール（１１）により、乗物の横バー（１０）に連結されている緩衝バー（５）を伴う緩衝装置の基礎部分（４）を含んでなる、自動車、特に乗用車のための安全緩衝装置に関する。取り付け物（１１）の上方そして／又はその下方には、衝撃センサー（６）により制御することができ、前記衝撃センサー（６）による起動後に前記緩衝装置の基礎部分（４）の上方又は下方に緩衝装置の基礎部分（４）のフロント側と連続した輪郭を形成するエネルギー−吸収素子（９；３２，３３，４１；５２，６０）又は（１７，２０；３８，４６；６４）が固定されている。
【選択図】なし

Description

本発明は、安全緩衝装置が例えばＥＥＶＣ（欧州強化乗物安全委員会）の規制に従う現在の歩行者保護試験の基準に合うが、同時に通常の緩衝システムにおけるような外部形態の可能性を許すように構造的に構成されている自動車、なかでも乗用車及び商業車のための安全緩衝システムに関する。

乗用車及び商業車の既知の緩衝システムはデザインのいくらか創造的範囲を維持しながら、低速及び高速の両方における事故の場合のエネルギー吸収に関する様々な要求を満たすように努力している。［特許文献１］から知られた乗用車のフロント又はテイル部分のための緩衝装置は容易に取り付け可能な固定装置により実際の緩衝装置及びその上に付けられた覆いに接合されているエネルギー−吸収素子としての衝撃吸収装置を含んでなる。

［特許文献２］から、実質的に、特別の強化素子を有する組み合わせたチャンネル部分のストリップからなる、商業車のための緩衝システムが知られる。前記緩衝システムは一方で、他の自動車との衝突事象時にエネルギーを吸収するために使用される。他方では、既存の緩衝装置の下方のアセンブリーにより標的に到達しなかった保護を達成する。

［特許文献３］は、実質的に、柔軟な囲いにより囲まれ、そして衝突事故時に変形し、それにより運動エネルギーを吸収するエネルギー−吸収緩衝体を含んでなる緩衝装置を有する乗用車のための緩衝システムにつき記載している。

しかしすべての既知の緩衝システムは歩行者を巻き込む事故事象における歩行者保護に関する最近の条件を満たすことができない。

なかでも、緩衝システムは例えばＥＥＶＣ（欧州強化乗物安全委員会）の指針の条件を満たすことが要請される。これは一般的に、１３．６ｋｇの重量及び４０ｋｐｈの速度で自動車のフロント部分に対する脚形衝撃装置−ヒトの脚の形態を再現している−の衝撃を試験しなければならないと述べている。試験中に発生する加速度は１５０ｇを越えてはならない。試験中の衝撃装置の座屈角度は１５°を越えてはならず、衝撃装置の部品のせんだん距離は６ｍｍを越えてはならない。

歩行者保護の条件に加えて更に、緩衝システムは４ｋｐｈ衝撃試験及び８ｋｐｈ衝撃試験の条件を満たすことが望ましい。

更にＥＥＶＣの条件の達成によりごく僅かに制約されるだけの、できるだけ大きいデザインの自由が必要である。自動車の全体的外観は保護手段により影響されるべきでないか又は最低にのみ影響を受けるべきである。
欧州特許公開第７６８ ２１３号明細書 欧州特許公開第８３９ ６９０号明細書 欧州特許公開第７３６ ４２０号明細書

以下に説明される新規の緩衝システムは４ｋｐｈ試験（場合によっては８ｋｐｈ試験にも）に合格するのみならずまた、前記の歩行者保護条件をも満たすことが見いだされた。更に、本発明のおかげで、自動車のフロント又は後部の形態のデザインの自由が著しく保持される。

本発明の主題事項は、取り付け物により、なかでも取り付け物としてのエネルギー−吸収モジュールにより乗物の横バーに接合されている、少なくとも、緩衝バーを伴う緩衝装置の基礎体の付いた自動車、なかでも乗用車のための安全緩衝装置であって、取り付け物の上方にエネルギー−吸収素子そして／又は取り付け物の下方にエネルギー−吸収素子が付いており、それらの素子は衝撃センサーにより調節可能であり、そして衝撃センサーによる作動後に、緩衝装置の基礎体の上方及び／又は下方に緩衝装置の基礎体のフロント側と連続した輪郭を形成することを特徴とする緩衝装置である。

ここで、連続した輪郭は、エネルギー−吸収素子の衝撃に引金を引かれた起動の事象時に、エネルギー−吸収素子が緩衝装置の基礎体のフロント側と一緒になって共通のフロント部を形成し、それが−基準の脚衝撃装置の衝撃に対する−座屈角度を減少させ、それを例えば１５°未満に維持することを意味する。この場合、これはＥＥＶＣの最初に言及された指針の条項に一致する。

好ましい構造物においては、取り付け物の上方に配置されたエネルギー−吸収素子は、取り付け物上又はその後方に、好ましくはフラップの下方に折り畳まれた状態で付いており、その点火装置が制御ラインにより衝撃センサーに電気的に接続されているエアバッグである。

好ましい変形において、取り付け物の上方に配置されたエネルギー−吸収素子は、取り付け物上又はその後方に、好ましくは移動可能な上部フラップの下方に折り畳まれた様態で付いており、その点火装置が制御ラインにより衝撃センサーに電気的に接続されており、そして衝撃センサーによる起動後に開放された上部フラップと一緒になって緩衝装置の基礎体のフロント側と連続した輪郭を形成するエアバッグである。

緩衝装置の更なる特別の変形は、取り付け物の上方に配置されたエネルギー−吸収素子が上部緩衝フラップ、前記フラップの下方に配置された滑動板及び駆動装置を伴う持ち上げシステムの組み合わせ物であることを特徴とし、駆動装置が制御ラインにより衝撃センサーに電気的に接続されており、そして衝撃センサーによる駆動装置の起動後に、延伸された上部緩衝フラップ及び延伸された滑動板が緩衝装置の基礎体のフロント側と連続した輪郭を形成する。

本発明の好ましい構造物において、取り付け物の下方に配置されたエネルギー−吸収素子は、好ましくは緩衝装置の一番下の部分の下方に折り畳まれた状態で付いており、その点火装置が制御ラインにより衝撃センサーに電気的に接続されているエアバッグである。

緩衝装置の更なる好ましい変形は、取り付け物の下方に配置されたエネルギー−吸収素子が、移動可能な底部フラップの下方に折り畳まれた状態で付いており、その点火装置が制御ラインにより衝撃センサーに電気的に接続されており、そして衝撃センサーによる作動後に開放されたフラップと一緒になって緩衝装置の基礎体のフロント側と連続した輪郭を形成するエアバッグであることを特徴とする。

構造物のもう１つの特別の形態において、取り付け物の下方に配置されたエネルギー−吸収素子は底部緩衝フラップ、前記フラップの下方に配置された底部滑動板及び駆動装置を伴う下部持ち上げシステムの組み合わせ物であり、そこで駆動装置が制御ラインにより衝撃センサーに電気的に接続されており、そして衝撃センサーによる駆動装置の起動後に、延伸された底部緩衝フラップ及び延伸された底部滑動板が緩衝装置の基礎体のフロント側と連続した輪郭を形成する。

底部及び／又は上部の持ち上げシステムのための駆動装置は相互に独立して、なかでも気圧シリンダー又は水圧シリンダーである。

上部又は底部緩衝フラップを動かすためには、上部又は底部持ち上げシステムの代わりにエアバッグシステムを付けることができる。

エネルギー−吸収素子を視界から隠蔽し、センサーの作動時に開放する、前記フラップ類、上部フラップ、上部緩衝フラップ、底部緩衝フラップ又は底部フラップは相互に独立して、なかでもＴＰＥ又はＴＰＵ材料から製造された柔軟なプラスチックの部品により緩衝装置の基礎体に移動可能に接合されている。通常のヒンジを使用することもできる。

緩衝装置の取り付け物は好ましくはエネルギー−吸収性のプラスチックの発泡体又はプラスチックの壁体である。

特に好ましい方法においてはエネルギー−吸収性プラスチック発泡体はポリウレタン発泡体又は熱可塑性発泡材、例えばポリスチレン発泡体又はポリプロピレン発泡体から製造されている。

衝突時のエネルギー吸収に関する具体的な利点は、取り付け物の上方に配置されたエネルギー−吸収素子及び／又は取り付け物の下方のエネルギー−吸収素子が追加の支持壁により自動車のフロント先端に接合されている時にもたらされる。

本発明の本質的特徴は、古典的緩衝システムがデザインの自由を維持しそして歩行者保護の条件を満たす両方の方法で開発されていることである。

原則的に、前記の安全緩衝装置は以下のように作動する。エネルギー吸収はプラスチック材料又は金属から製造された構造的に構成された取り付け物と一緒にプラスチック材料から製造された緩衝システムの外皮によりもたらされる。これは発泡体系あるいはプラスチック又は金属壁体あるいは両方の組み合わせの可能性がある。前記のシステムは最大加速値に関する条件を満たすことを意図されている。

歩行者保護に関する更なる条件（例えば１５°未満の座屈角度及び例えば６ｍｍ未満のせんだん距離）を満たすために、自在開放の上部及び底部の部品が例えば外側のプラスチック殻中の取り付け物の上方及び／又は下方に付いている。

前記フラップ機構は適当なプラスチック材料の「硬／軟組み合わせ物」により又は外側のプラスチックの殻のみの構造及び／又は材料（ヒンジ機能）により与えられる可能性により実現することができる。

上部及び底部の部品の外側への自在開放は、圧力センサー及び／又は非接触センサー（レーダー、超音波、レーザー等）によりトリップされる、例えば根本的に既知のエアバッグシステム、機械的持ち上げ装置又は圧力シリンダーにより実施される。前記センサーはなかでも速度に左右される様態で制御しなければならない。例えば、０ｋｐｈから約４ｋｐｈまでの乗物の速度ではセンサーは反応しない。これはエアバッグシステムの誤用又は表面の損傷に対する保護物として役立つ。

フラップ機構は関与した部品（フラップ）を複数回、可逆的に開放及び閉鎖することができるようにさせることができる。

外側の緩衝殻（フロント側）のために考慮することができる材料は広範な温度範囲にわたり機械的特性の同時の保持を伴って、最小の壁の厚さを許すプラスチック材料である。自在開放の上部及び底部フラップ機構の、硬度のより小さい構成部品としては、ＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）又はＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）が推奨される。

歩行者保護の条件を満たすために、既に提供された横バーの他に、追加の構造的構成部品を支持及び硬化の目的で付けることができる。前記の追加の構造的構成部品は好ましくは、プラスチック／金属複合部品（例えばポリアミド＋薄鋼板の）により実現される。過負荷の場合には組み込まれ、前以て決められた座屈点が衝突損傷の保護をもたらす。

本発明は図について以下に、より詳細に説明される。

３種の実施例が本発明の構造物の様々な形態を示す。

（実施例１）
緩衝システム
図１ａ及び１ｂはそれぞれ、安全緩衝装置の横断面を示す。乗用車のボンネット１の下方で緩衝装置の外側境界の一部分がヒンジ２によりフラップ３に接合されている。ヒンジ２はフラップ３をボンネット１の方向に自在開放させる。選択的に、ヒンジの代わりに弾性材料、例えば２−成分化合物（熱可塑性ポリウレタン：ＴＰＵ）で製造された接合部品２が提供されている。折り畳まれたエアバッグ９がフラップ３の下方に付いている。緩衝装置の基礎体（外側緩衝殻）４及び緩衝バー５がエネルギー−吸収モジュール（取り付け物）１１、ポリウレタン発泡体のクッション、及び、その下方に配置された、その中に、エアバッグ１５を含む更なるエアバッグのケース１４が収納されている空間を囲む。

フラップ３、緩衝装置の基礎体４及び緩衝バー５はプラスチック材料（ポリカーボナート／ポリブテンテレフタラート混合物：ＰＣ／ＰＢＴ）又はポリアルコール調製物から製造される。緩衝バー５の後方にはセンサー６が配置され、それはライン１２を通る電気信号により緩衝装置との衝突事象の際にエアバッグ９及び１５の点火をトリップする（エアバッグ９及び１５の点火装置はここに図示されていない）。センサー６の下方には更なるフラップ１６が配置され、それは上部のフラップのように第２のヒンジ７により基礎体４に接合され、下方に開放することができる。

フラップ１６の自在開放も同様にエアバッグ１５によりトリップされる。フラップ１６（図２ｂの２０）及び構成部品１３及び、場合により２２と一緒になって、解放されたエアバッグ１７は緩衝装置の底部領域でエネルギー吸収をもたらし、乗用車のフロントの座屈角度及びせんだん距離を減少させる。

エアバッグ１５はプラスチック／金属複合部品１３及び１４（ポリアミド／薄鋼板）により支持され、それが順次、横バー１０中又は自動車のフロント先端２１に収納される。

中央部のエネルギー吸収は基礎体４及びエネルギー−吸収発泡体クッション（ＥＡ発泡体）１１を含んでなるシステムにより実施される。

事故事象時には、解放されたエアバッグ１９が緩衝装置の上方領域のエネルギー吸収をもたらし、座屈角度を著しく減少させる。

底部のフラップ機構により、そしてエアバッグ１９、１７により、座屈角度は１５°未満に維持され、せんだん距離は６ｍｍ未満に維持される（図１ｂを参照されたい）。

エアバッグ１５の追加的支持及び衝撃エネルギーの伝達のために、更なる連結棒２２をエアバッグ１５から自動車のフロント先端２１に設置することができる。

衝突事象時には、連結棒２２中の過負荷抵抗装置が構成部品の破壊又は損傷を防御する。座屈点は構造物中のビードの形態で提供することができる。更なる可能性は貫通孔又は壁の厚さの減少による棒の断面の減少である。

（実施例２）
図２ａ及び２ｂはそれぞれ、代替的安全緩衝装置の横断面を示す。図２ａは衝突期間中に上部持ち上げシステム４１が上部フラップ３２を上方に押し上げ（フラップ４９）そして底部持ち上げ装置４６が下部フラップ３８を下方に圧し下げ（フラップ４７）る緩衝システムを示す。

エネルギー吸収体１１の上方には上部滑動板３３を担持する持ち上げ装置４１が付いている。上部滑動板３３はフラップ３２の下方に位置し、弾性ヒンジ２により緩衝装置の基礎体４に移動可能に接合され、その上部先端で、ボンネット１に接する。

衝撃センサー３５をもつ緩衝バー５は緩衝装置の基礎体４上に配置されている。エネルギー吸収体（取り付け物）１１の下方には底部滑動板４７を担持する底部持ち上げ装置４６が付いている。センサー５は電気的センサーライン１２により、持ち上げ装置４１及び４６の運動をもたらす上部及び底部気圧シリンダー３９及び４４に接続されている。

フラップ３２及び３８の移動は実施例１に従う緩衝システムにおけるエアバッグの点火の引金引きに類似の方法で、緩衝バー５中のセンサー３５により引金を引かれる。

引金信号はセンサーライン１２により移動可能な圧力シリンダー３９及び４４に供給される。後者は持ち上げシステム４１及び４６の早急な運動をもたらす。持ち上げシステム４１及び４６の代わりに、垂直に設置された圧力シリンダー（図示されていない）を使用することができる。更なる可能性は膨張しているエアバッグ（図示されていない）による滑動板３３及び３８の移動である。

緩衝装置の中央部のエネルギー吸収は実施例１におけるようにもたらされる。

底部フラップ３２及び上部フラップ３８の延伸により衝突している物体に対する座屈角度が１５°未満に維持され、せんだん距離が６ｍｍ未満に維持される（図２ｂを参照されたい）。

緩衝装置の基礎体４及びフラップ３２及び３８の材料は実施例１に記載の材料に対応する（ＰＣ／ＰＢＴ混合物及びポリアルコール調製物）。ヒンジ２はＴＰＵで製造される。

（実施例３）
図３ａ及び３ｂはそれぞれ、安全緩衝装置の更なる変形の横断面を示している。図３ａは衝突時に、上部及び底部エアバッグシステム６０及び６４により上部フラップ６８（５２）が開放されて均一な衝撃フロントが形成される緩衝システムを示している。

エネルギー吸収体１１の上方には、上部フラップ６８の下方に配置されている上部エアバッグシステム６０が付いている。上部フラップ６８は弾性のヒンジ２（ＴＰＵから製造された）により緩衝装置の基礎体４（ＰＣ／ＰＢＴ混合物で製造された）に移動可能に接合され、その上部先端でボンネット１の下方の飾りの成形体５８に接している。

衝撃センサー６を含む緩衝バー５は緩衝装置の基礎体４上に配置されている。エネルギー吸収体１１の下方には、緩衝装置の基礎体４の底部の引っ込んだ部分の下方に配置されている底部エアバッグ装置６４が付いている。センサー５は電気センサーライン１２により上部エアバッグシステム６０及び底部エアバッグ装置６４に接続されている。底部エアバッグ装置６４は、緩衝装置全体及び底部の、緩衝装置の外側から見える部分５７を担持するバー６３の底部先端に固定されている。部品５７の上方には空気流入開口部が配置されている。

エアバッグ６６の更なる支持及び衝撃エネルギーの伝達のために、更なる連結バー２２を、エアバッグ６６から自動車のフロント先端２１に設置することができる。

上部エアバッグシステム６０及び底部エアバッグシステム６４の点火装置の点火は実施例１に従う緩衝システムにおけるエアバッグ点火の引金と同様な方法で、緩衝バー５中のセンサー６により引金を引かれる。

引金信号はセンサーライン１２によりエアバッグシステム６０及び６４に供給される。

緩衝装置の中央部のエネルギー吸収は実施例１に示された方法で実施される。

上部エアバッグ６７の膨張により、−実施例１の上部フラップの開放に匹敵する方法で−フラップ５２が開放される。

底部では、膨張したエアバッグ６６が、均一な、折れ目のないフロントを形成するように緩衝装置の輪郭を充填する。前記の手段により、そしてフラップ５２と組み合わせた上部エアバッグ６７により、衝撃フロント全体の座屈角度が１５°未満に維持され、せんだん距離が６ｍｍ未満に維持される（図３ｂを参照されたい）。

底部エアバッグ６６の支持は横バー１０又はフロント先端２１に取り付けたプラスチック／金属複合構造物（ポリアミド／薄鋼板）により、実施例１に匹敵する方法でもたらされる。

衝突時には、場合により、追加的に提供された連結バー２２における過負荷抵抗装置が構成部品の破壊又は損傷防御をもたらす。

本発明に従う安全緩衝装置の構造物の一形態の横断面。 衝突後の図１ａに従う安全緩衝装置の横断面。 滑動板をもつ本発明に従う安全緩衝装置の構造物の更なる一形態の横断面。 衝突後の図２ａに従う安全緩衝装置の横断面。 ２個のエアバッグをもつ本発明に従う安全緩衝装置の構造物の更なる一形態の横断面。 衝突後の図３ａに従う安全衝突装置の横断面。

Claims (7)

1. 少なくとも、取り付け物（１１）により、特にエネルギー‐吸収モジュール（１１）により乗物の横バー（１０）に接合されている、緩衝バー（５）を伴う緩衝装置の基礎体（４）を含んでなる自動車、なかでも乗用車のための安全緩衝装置であって、
   取り付け物（１１）の上方にはエネルギー‐吸収素子（９；３２，３３，３９，４１；５２，６０）が、取り付け物（１１）の下方にはエネルギー‐吸収素子（１７，２０；３８，４６；６４）が付いており、それらが衝撃センサー（６）により調節可能であり、そして衝撃センサー（６）による作動後、エネルギー‐吸収素子が衝撃により引き金を引かれて起動した際に、エネルギー‐吸収素子が緩衝装置の基礎体（４）のフロント側と共通のフロント部を形成するように、緩衝装置の基礎体（４）の上方及び下方において緩衝装置の基礎体（４）のフロント側と連続した輪郭を形成する、
   ことを特徴とする安全緩衝装置。
2. 取り付け物（１１）の上方に配置されたエネルギー一吸収素子が、当該取り付け物（１１）の上又は後方に好ましくはフラップ（３）の下方に折り畳まれた状態で付いており、その点火装置が制御ライン（１２）により衝撃センサー（６）に電気的に接続されているエアバッグ（９）であることを特徴とする、請求項１記載の安全緩衝装置。
3. 取り付け物（１１）の上方に配置されたエネルギー一吸収素子が、取り付け物（１１）上又はその後方に好ましくは移動可能な上部フラップ（５２）の下方に折り畳まれた様態で付いており、その点火装置が制御ライン（１２）により衝撃センサー（６）に電気的に接続されており、そして衝撃センサー（６）による起動後に開放された上部フラップ（５２，６８）と一緒になって緩衝装置の基礎体（４）のフロント側と連続した輪郭を形成するエアバッグ（９）であることを特徴とする、請求項１記載の安全緩衝装置。
4. 取り付け物（１１）の下方に配置されたエネルギー‐吸収素子が、好ましくは緩衝装置の一番下部の部分（５７）の下方に折り畳まれた状態で付いており、そしてその点火装置が衝撃センサー（６）に制御ライン（１２）により電気的に接続されているエアバッグ（６４）であることを特徴とする、請求項１〜３のうちの１項に記載の安全緩衝装置。
5. 取り付け物（１１）の下方に配置されたエネルギー‐吸収素子が、移動可能な底部フラップ（１６）の下方に折り畳まれた状態で付いており、その点火装置が制御ライン（１２）により衝撃センサー（６）に電気的に接続されており、そして衝撃センサー（６）による作動後に開放されたフラップ（２０）と一緒になって緩衝装置の基礎体（４）のフロント側と連続した輪郭を形成するエアバッグ（１５）であることを特徴とする、請求項１〜３に記載の安全緩衝装置。
6. フラップ（３）、上部フラヅプ（５２）、上部緩衝フラップ（３２）又は底部フラップ（１６）が相互に独立して、なかでもＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）又はＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）から製造された柔軟なプラスチックの部品（２）により緩衝装置の基礎体（４）に移動可能に接合されており、取り付け物（１１）がエネルギー‐吸収性プラスチック発砲体又はプラスチック壁体であることを特徴とする、請求項２、３又は５のうちの１項に記載の安全緩衝装置。
7. 取り付け物（１１）の上方に配置されたエネルギー‐吸収素子（９；３２，３３，３９，４１；５２，６０）及び／又は取り付け物（１１）の下方のエネルギー‐吸収素子（１７，２０；３８，４６；６６）が追加の支持壁（２２）により自動車のフロント先端（２１）に接合されており、衝撃センサー（６）が自動車の速度に応じて、好ましい態様においては、８ｋｐｈ、なかでも１０ｋｐｈより上の速度でのみトリップすることを特徴とする、請求項１〜６のうちの１項に記載の安全緩衝装置。

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