JP2016521323A - 路側衝突緩和装置 - Google Patents

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Abstract

路側衝突緩和装置（１）であって：道路表面に固定されたガイド・レール（２）；ガイドレール（２）に沿って摺動可能に係合する複数の摺動支持体（３）；および、複数の摺動支持体（３）によって支持され、水平に並べて配列された複数の折り畳み管状要素（４）（各折り畳み管状要素（４）は、直線のディベロップメント軸を有し、複数の摺動支持体（３）に固定される）を含む、路側衝突緩和装置（１）。複数の折り畳み管状要素（４）の各折り畳み管状要素（４）は、長さと横断領域を有し、折り畳み管状要素（４）が、少なくとも限界力と同等の軸力に晒された場合に、折り畳み管状要素（４）が、ディベロップメント軸に沿って折り畳まれる不可逆的圧縮変形が行われるよう、長さと横断領域の両者は相互に関連する。【選択図】図６

Description

本発明は、路側衝突緩和装置の技術領域に関する。
尖塔物（例えば、ガードレール）または、橋台などの固定障害物に、車両が衝突して衝撃を受けると、搭乗者の安全を脅かす可能性があるが、路側衝突緩和装置は、道路に沿って設置され、これらの固定障害物を覆う。
路側衝突緩和装置は、衝撃を受ける間に変形することによって、車両の運動エネルギーを吸収し、車両の衝撃を弱める機能を有する。
路側衝突緩和装置は通常、ガード・レールなどの道路安全バリアと一緒に設置される。例えば、路側衝突緩和装置は、ガード・レールが尖塔形状になっている高速道路の出口に設置されることがある。
路側衝突緩和装置は、特許文献１に開示されており、同路側衝突緩和装置は：道路表面に固定されたガイド・レール；ガイド・レールに沿って摺動可能に係合する、複数の垂直摺動支持体；複数の折り畳み管状要素であって、水平にひとつずつ配列され、複数の摺動支持体によって支持され、それぞれが直線ディベロップメント軸を有する、複数の折り畳み管状要素；および、複数の支持棒と複数の水平ガイドを有する。
摺動支持体は、折り畳み管状要素の間に規則的に挿入され、支持棒およびガイド棒を支持し、特に、摺動支持体は、支持棒およびガイド棒にも摺動可能に係合する。
支持棒およびガイド棒は、互いに平行であり、折り畳み管状要素にも平行であり、さらに、支持棒およびガイド棒は、折り畳み管状要素の外側面に接触して、折り畳み管状要素を支持する。さらに、支持棒およびガイド棒は、径の異なる複数の円筒形要素から構成され、軸方向の衝撃を受けると、互いに摺動可能である。
支持棒およびガイド棒は、各折り畳み管状要素の外側面に沿って配置され、車両による路側衝突緩和装置への衝撃が発生して折り畳み管状要素が折り畳まれる際は、折り畳み管状要素を軸方向にガイドする。
軸方向衝撃の場合、摺動支持体はガイド・レールと、支持棒およびガイド棒に沿って摺動し、折り畳み管状要素は、それ自体が重なって折り畳まれ、すなわち、支持棒およびガイド棒によるガイド機能によって、折り畳み管状要素は軸方向に折り畳まれ、車両の運動エネルギーは、折り畳み管状要素の変形エネルギーに転換されるので、衝突緩和装置のエネルギーの吸収は最適化される。衝撃が横方向の場合、軸力だけでなく、横方向力も衝突緩和装置にリリースされるので、摺動支持体は、支持棒およびガイド棒に沿って摺動することはできず、支持棒およびガイド棒の円筒形要素も、他の円筒形要素の内側に摺動することはできず、その結果、路側衝突緩和装置の変形に抑制が効かず、エネルギーの吸収が十分に行われないので、車両の搭乗者に深刻な安全上のリスクが生じる。
この路側衝突緩和装置のさらなる欠点に、コストの問題があり、実際に、この路側衝突緩和装置は多くの構成要素を含み、さらに、組み立てにかなりの時間を要する。
米国特許番号６，１７９，５１６号明細書
本発明の目的は、上記の欠点を解消することである。
上記の目的は、請求項１に記載の路側衝突緩和装置によって達成された。
本明細書の上記に示した路側衝突緩和装置の従来技術では、折り畳み管状要素が、支持棒およびガイド棒、または、摺動支持体によって形成されるハウジング内に配置され、支持棒およびガイド棒は、折り畳み管状要素の変形をガイドするので、折り畳み管状要素は、軸方向に重なって折り畳まれ、したがって、折り畳み管状要素は、プラスチック圧縮変形（折り畳み）に晒され、それによって、多量の変形エネルギーを吸収することができるので、プラスチック変形プロセスに関与する材料が量的に最大化する。
本発明では、支持棒およびガイド棒を有利に含まず、各折り畳み管状要素は、長さと横断領域を有し、これらは互いに関連するので、折り畳み管状要素は、少なくとも限界力と同等の軸力に晒された場合、折り畳み管状要素の相対ディベロップメント軸に沿った折り畳みを実行する。実際に、変形を行う際に如何なるガイド手段も必要とせずに、軸力によってプラスチック圧縮変形（折り畳み）が実行されるよう、折り畳み管状要素に、横断領域と長さを持たせるよう設計できることが知られている。本発明の折り畳み管状要素は、この原理に基づいて設計するので、本発明は、公知のタイプの路側衝突緩和装置よりも、構成要素の数量は少なく、生産コストがより低額であることに加え、組み立ても素早く行える。さらに、支持棒およびガイド棒がないことにより、横衝撃に対しても、路側衝突緩和装置は的確に反応できる。
本発明による実施形態を、以下の付属の図表を参照しながら、請求項の記載に基づいて説明する。
本発明の路側衝突緩和装置の第一実施形態の斜視図であり、路側衝突緩和装置は外側カバーを使用する。 本発明の路側衝突緩和装置の第一実施形態の斜視図であり、路側衝突緩和装置は、図１とは異なる外側カバーを使用する。 図１および２に示す路側衝突緩和装置の一部を示す斜視図である。 本発明の路側衝突緩和装置の第二実施形態の斜視図であり、路側衝突緩和装置は、外側カバーを使用する。 本発明の路側衝突緩和装置の第二実施形態の斜視図であり、路側衝突緩和装置は、図４とは異なる外側カバーを使用する。 図４および５に示す路側衝突緩和装置の一部を示す斜視図である。
次に図示した付属の表を参照しつつ、本発明による路側衝突緩和装置（１）の目的について全体的に説明する。
路側衝突緩和装置（１）は：道路表面（道路表面は図示せず）に固定されたガイド・レール（２）；ガイド・レール（２）に沿って摺動的に係合する複数の摺動支持体（３）；および、金属材料および／または混合物材料および／またはプラスチック材料で製作され、水平にひとつずつ配列され、複数の摺動支持体（３）によって支持され、それぞれが直線ディベロップメント軸を有し、複数の摺動支持体（３）に固定される、複数の折り畳み管状要素（４）、を有する。複数の折り畳み管状要素（４）の各折り畳み管状要素（４）は、折り畳み管状要素（４）の不可逆的圧縮変形を実行するなど互いに関連する長さと横断領域を有し、折り畳み管状要素（４）が、少なくとも限界力と同等の軸力に晒された場合、折り畳み管状要素（４）はディベロップメント軸に沿って折り畳まれる。
本発明は、支持棒およびガイド棒を含まず、各折り畳み管状要素（４）は、長さと横断領域とを有し、これらは、折り畳み管状要素が（４）が、少なくとも限界力と同等の軸力に晒された場合、相対ディベロップメント軸に沿って折り畳み管状要素（４）を折り畳むなど、相互に関連する。折り畳み管状要素（４）は、横断領域と長さを有するよう設計可能であることが知られていて、それによって、折り畳み管状要素（４）に連結する、変形用ガイド手段を使用することなく、軸力によってプラスチック圧縮変形（折り畳み）が行われる。本発明の折り畳み管状要素（４）は、この原則に基づいて設計されるので、公知技術の衝突緩和装置よりも構成要素の数量は少なく、より低額の製造コストに加えて、組立も素早くできる。さらに、支持棒およびガイド棒がないことにより、衝突緩和装置（１）は、軸力だけでなく、横方向の力に対しても対応し、横衝撃にも的確に反応する。
したがって、衝撃を受けた際は、複数の摺動支持体（３）がガイド・レール（２）に沿って摺動し、同時に、複数の折り畳み管状要素（４）がプラスチック圧縮変形を受けて（折り畳み）、折り畳まれるので、それによって、車両の運動エネルギーを、複数の折り畳み管状要素（４）の変形エネルギーに的確に変換する。
複数の折り畳み管状要素（４）の各折り畳み管状要素（４）は、金属材料、特に金属薄板から製作することが好ましく、それによって、複数の折り畳み管状要素（４）の各折り畳み管状要素（４）は、不可逆的圧縮変形、特にプラスチック圧縮変形によって、折り畳まれる。
複数の折り畳み管状要素（４）の各折り畳み管状要素（４）は、お互いに対向し、固定されている第一部分（５）と第二部分（６）を有することが好ましい。
折り畳み管状要素（４）の各部分は、ハーフシェル（７）と、ハーフシェル（７）の対向する両端に設けられた２つの固定タブ（８）を順に有するのが好ましく、ハーフシェル（７）と固定タブ（８）は、順番に複数の壁を有し、これらは互いに隣接し、交差し、対応する端部を同定する。
折り畳み管状要素（４）の部分（５）および部分（６）は少なくとも、折り畳み管状要素（４）のディベロップメント軸に対する垂直進路に沿って延びるリブ（９）を有してもよく、このリブ（９）は、折り畳み管状要素（４）のプラスチック変形をガイドするように設置され、衝撃を受けた際の、折り畳み管状要素（４）を変形させる程度に応じて必要なエネルギーの量を制御する。
各折り畳み管状要素（４）の第一部分（５）および第二部分（６）は、お互いに固定されると、六角形の立体形状になるよう形成する。
本発明の路側衝突緩和装置（１）の第一実施形態を、図１〜３に示す。
複数の摺動支持体（３）の各摺動支持体（３）は、固定プレート（１４）と、固定プレート（１４）に連結されたキャリッジ（１５）を有し、キャリッジ（１５）は、ガイド・レール（２）に係合する。
複数の折り畳み管状要素（４）の各折り畳み管状要素（４）は：複数の摺動支持体（３）の第一摺動支持体（１１）の固定プレート（１４）に固定された第一端部（１０）と；複数の摺動支持体（３）の第二摺動支持体（１３）に固定された第二端部（１２）が備えられている。
複数の摺動支持体（３）の各摺動支持体（３）は、摺動支持体（３）の固定プレート（１４）が複数の折り畳み管状要素（４）の各折り畳み管状要素（４）に対して垂直になるように、配置することが好ましい。
各折り畳み管状要素（４）の第一端部（１０）と第二端部（１２）は、第一摺動支持体（１１）の固定プレート（１４）と、第二摺動支持体（１３）の固定プレート（１４）に、それぞれ溶接によって固定することができる。
図１〜図３に示す衝突緩和装置（１）は、お互いに連続して連結される、複数の繰り返しユニット（１６）を有し、各繰り返しユニット（１６）は、摺動支持体（３）と、摺動支持体（３）の固定プレート（１４）に固定された第一端部（１０）を備えた折り畳み管状要素（４）を有する。繰り返しユニット（１６）の折り畳み管状要素（４）の第二端部（１２）は、隣接する繰り返しユニット（１６）の摺動支持体（３）の固定プレート（１４）に固定される。
第一実施形態の路側衝突緩和装置（１）は、複数の折り畳み管状要素（４）を覆う複数のカバー（１７）を含み、複数のカバー（１７）の各カバー（１７）は、複数の摺動支持体（３）の第三摺動支持体（１８）と、複数の摺動支持体（３）の第四摺動支持体（１９）に固定され、第四摺動支持体（１９）は、折り畳み管状要素（４）によって、第三摺動支持体（１８）に連結され、第三摺動支持体（１８）から分離される。例えば、第三摺動支持体（１８）は、第一摺動支持体（１１）において同定可能であり、第四摺動支持体（１９）は、第二摺動支持体（１３）において同定可能であり、これらが逆の場合も同様である。図１および図２の実施例において、カバー（１７）は垂直方向に向けられ、複数の折り畳み管状要素（４）の両側に適用されている。
図１では、カバー（１７）は、波型のシートであるが、図２のカバー（１７）は、平らなプレートである。
本発明の第二実施形態を図４〜６に示す。
第一実施形態で言及した同様または同等の特性については、同じ参照番号を用いた。
複数の摺動支持体（３）の各摺動支持体（３）は、固定プレート（１４）と、固定プレート（１４）に接続されてガイド・レール（２）に係合する、キャリッジ（１５）を有する。
路側衝突緩和装置（１）は、複数の接続プレート（２０）を有する。複数の折り畳み管状要素（４）の各折り畳み管状要素（４）は、複数の摺動支持体（３）の第一摺動支持体（１１）に、または、複数の接続プレート（２０）の第一接続プレート（２１）に固定された第一端部（１０）と；複数の摺動支持体（３）の第二摺動支持体（１３）に、または、複数の接続プレート（２０）の第二接続プレートに固定された第二端部（１２）を有する。
複数の接続プレート（２０）の各接続プレート（２０）は、複数の折り畳み管状要素（４）の各折り畳み管状要素（４）のディベロップメント軸に対して垂直に設けられる。各折り畳み管状要素（４）は、各折り畳み管状要素（４）の周辺端部が、接続プレート（２０）に均一に接触するよう、接続プレート（２０）に固定されるのが好ましい。
第二実施形態（図４〜６）と第一実施形態（図１〜３）の最も大きな違いは、第二実施形態における接続プレート（２０）が、複数の摺動支持体（３）のうち、対応する数の摺動支持体（３）に代わって使用されることである。摺動支持体（３）は、複数の折り畳み管状要素（４）を支持するのに、なおも必要であるが、数量は少なくても、折り畳み管状要素（４）を十分に支持でき；複数の接続プレート（２０）の各接続プレート（２０）は、２つの連結された折り畳み管状要素（４）を分離させるだけなので、摺動支持体（３）よりも扱いやすく、より安価であるという優位な点を有し、前述した、軸方向のプラスチック圧縮変形（折り畳み）が確実に行われる。
図４〜６に示す路側衝突緩和装置（１）は、互いに連続して接続された複数の繰り返しユニット（１６）を含み、各繰り返しユニット（１６）は、第一折り畳み管状要素（２３）と第二折り畳み管状要素（２４）を有し、第一折り畳み管状要素（２３）は、摺動支持体（３）の固定プレート（１４）に固定された第一端部（１０）と、接続プレート（２０）に固定された第二端部（１２）を有し；第二折り畳み管状要素（２４）は、接続プレート（２０）に固定された第一端部（１０）を有する。繰り返しユニット（１６）の第二折り畳み管状要素（２４）の第二端部（１２）は、隣接する繰り返しユニット（１６）の摺動支持体（３）の固定プレート（１４）に固定される。
各繰り返しユニット（１６）に、接続プレート（２０）を使用することは、摺動支持体（３）に代わって使用することになるので、材料の使用量を有利に抑えられる。
第二実施形態の路側衝突緩和装置（１）は、複数の折り畳み管状要素（４）を覆う複数のカバー（１７）を含んでもよく、複数のカバー（１７）の各カバー（１７）は、複数の摺動支持体（３）の第三摺動支持体（１８）と、複数の摺動支持体（３）の第四摺動支持体（１９）に固定され、少なくとも１つの折り畳み管状要素（４）によって、第四摺動支持体（１９）は、第三摺動支持体に連結され、第三摺動支持体から分離される。図４〜６に示す実施例では、第三摺動支持体（１８）は、繰り返しユニット（１６）に属し、第四摺動支持体（１９）は、隣接する繰り返しユニット（１６）に属するが、このことは、各カバー（１７）が、少なくとも２つの折り畳み管状要素（４）と同等の延長部を有することを意味する。
第一実施形態（図１〜３）と第二実施形態（図４〜６）を再び比較すると、第二実施形態のカバー（１７）がより大きくなり、数量は少なくなり得ることが明確であり、これによって、路側衝突緩和装置（１）の組立作業は有利に簡素化され、時間が短縮される。
各繰り返しユニット（１６）が、より多くの折り畳み管状要素（４）を有することができるのは明確である。
複数の摺動支持体（３）の各摺動支持体（３）は、相対固定プレート（１４）が、複数の折り畳み管状要素（４）の各折り畳み管状要素（４）に対して垂直になるように設定することが好ましい。
各折り畳み管状要素（４）の各端部（１０および１２）は、摺動支持体（３）の固定プレート（１４）、または、接続プレート（２０）に溶接によって固定可能である。
図４の、カバー（１７）は、波型のシートであり、図５の、カバー（１７）は、平らなプレートである。
上記の実施例は、一例に過ぎず、本発明はこれらの実施例に制限されることはなく、以下に記載の請求項に基づき、如何なる変更および修正も本発明の保護対象となる適用範囲内に含まれることを理解されたい。

Claims (7)

  1. 道路表面に固定されたガイド・レール（２）；
    ガイド・レール（２）に沿って摺動的に係合する複数の摺動支持体（３）；および、
    複数の折り畳み管状要素（４）であって、金属および／または混合物および／またはプラスチック材料から製作され、水平に、連続的に配列され、複数の摺動支持体（３）により支持され、各折り畳み管状要素（４）は、直線のディベロップメント軸を備え、複数の摺動支持体（３）に固定される、複数の折り畳み管状要素（４）を有し、
    複数の折り畳み管状要素（４）の各折り畳み管状要素（４）は、長さと横断領域とを有し、
    これらは互いに関連し、折り畳み管状要素（４）が、限界力の値に少なくとも同等である軸力に晒された場合に、折り畳み管状要素（４）のディベロップメント軸に沿って折り畳み管状要素（４）の折り畳みを実行するような、路側衝突緩和装置（１）。
  2. 複数の折り畳み管状要素（４）の各折り畳み管状要素（４）は、金属薄板から製作されるので、複数の折り畳み管状要素（４）の各折り畳み管状要素（４）を折り畳む、不可逆的圧縮変形は、プラスチック圧縮変形で行われる、請求項１に記載の路側衝突緩和装置（１）。
  3. 複数の折り畳み管状要素（４）の各折り畳み管状要素（４）は、複数の摺動支持体（３）の第一摺動支持体（１１）に固定された第一端部（１０）；および、複数の摺動支持体（３）の第二摺動支持体（１３）に固定された第二端部（１２）、を有する請求項１または２に記載の路側衝突緩和装置（１）。
  4. 複数の摺動支持体（３）の各摺動支持体（３）は：固定プレート（１４）と、固定プレート（１４）に連結され、ガイド・レール（２）に係合する、キャリッジ（１５）を有し、路側衝突緩和装置（１）は、複数の連結プレート（２０）を有し；複数の折り畳み管状要素（４）の各折り畳み管状要素（４）は、複数の摺動支持体（３）の第一摺動支持体（１１）の固定プレート（１４）、または、複数の接続プレート（２０）の第一接続プレート（２１）に固定された、第一端部（１０）と、複数の摺動支持体（３）の第二摺動支持体（１３）の固定プレート（１４）、または、複数の接続プレート（２０）の第二接続プレート（２２）に固定された、第二端部（１２）を有する請求項１または２に記載の路側衝突緩和装置（１）。
  5. 複数の折り畳み管状要素（４）を覆う複数のカバー（１７）を有し、複数のカバー（１７）の各カバー（１７）は、複数の摺動支持体（３）の第三摺動支持体（１８）、および、複数の摺動支持体（３）の第四摺動支持体（１９）に固定され、少なくとも、折り畳み管状要素（４）によって、第四摺動支持体（１９）は、第三摺動支持体（１８）に連結され、第三摺動支持体（１８）から分離される、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の路側衝突緩和装置（１）。
  6. 複数の接続プレート（２０）の各接続プレート（２０）は、複数の折り畳み管状要素（４）の各折り畳み管状要素（４）に対して垂直になるように配置された、路側衝突緩和装置（１）、請求項４または５のいずれか一項に記載の路側衝突緩和装置（１）。
  7. 複数の摺動支持体（３）の各摺動支持体（３）は、摺動支持体（３）の固定プレート（１４）が、複数の折り畳み管状要素（４）の各折り畳み管状要素（４）に対して垂直になるように配置された、請求項４〜６のいずれか一項に記載の路側衝突緩和装置（１）。
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