JP3104971B1 - 自動車における衝突安全装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【目的】 自動車において前面、後面、側面からの衝突
試験の安全基準に適合するバンパ等を備えた衝突安全装
置を提供する。 【構成】 自動車におけるシャーシフレーム又は車殻等
の車台構造物の底面に沿って延びるメインフレームと、
メインフレームから車ボディの進行方向の前端及び／又
は後端に起立して延びるバンパフレームとを一体的に備
え、前記メインフレームは、車台構造物の底面に着脱自
在に取付けられる取付手段を設けると共に、取付状態に
おいて該車台構造物を補強する剛性トラス構造体を構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車における衝
突安全装置に関し、特に、平成１１年４月から施行され
た衝突試験安全基準に適合していないヨーロッパ車等の
自動車に簡便に取付けることにより、該安全基準に適合
可能とする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、スポーツカー、特に、ロ
ータス・スーパー・セブン（商標）やバーキン・スーパ
ー・セブン（商標）のような葉巻型のスポーツカーは、
運動性能を追究する余り、衝突安全に対する配慮が必ず
しも充分でなく、バンパさえも設けていない。

【０００３】ところが、このようなバンパを有しない自
動車は、平成１１年４月から我国で施行された衝突試験
安全基準に適合しない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、前述のような
自動車を衝突試験安全基準に適合せしめるためには、衝
突試験が実施される個所にバンパを設ければ良いことが
容易に知見される。例えば、金属パイプその他により別
途形成したバンパを必要に応じて適所に取付ければ良
い。即ち、パイプフレーム等のシャーシフレームや、車
殻等のモノコックフレームにブラケット材を固着し、該
ブラケット材にバンパを取付ける構成とすれば、任意の
個所にバンパを設けることができる。

【０００５】然しながら、本発明者が知得したところに
よると、前述のような葉巻型のスポーツカーは、軽量化
のため細いパイプフレームから成るシャーシ（車台構造
物）が必要十分に剛強ではなく、個別に形成したバンパ
を部分的に車台構造物に取付固着しても、該バンパによ
る耐衝撃強度を十分に確保し難い。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 本発明は、上記課題を
解決した衝突安全装置を提供するものであり、その第１
の手段として構成したところは、自動車におけるシャー
シフレーム又は車殻等の車台構造物の底面に着脱自在に
取付けられると共に取付状態で該車台構造物を補強する
剛性トラス構造体８を構成し、前記剛性トラス構造体８
は、自動車の底面に沿って進行方向に延びる一対のメイ
ンフレーム２、２と、該メインフレーム２、２を概ね十
文字状に連結固着する一対のトラスフレーム３、３と、
該剛性トラス構造体８を車台構造物の底面に着脱自在に
取付可能とする取付手段１０とを一体的に備え、前記剛
性トラス構造体８を構成するメインフレーム２、２の前
端又は後端に起立して延びるバンパフレーム５（６）を
一体的に備え、該バンパフレーム５（６）はメインフレ
ーム２、２から折曲起立せしめられた起立部５ａ、５ａ
（６ａ、６ａ）と該起立部に橋架された横バー５ｂ（６
ｂ）を備えて成る点にある。

【０００７】 また、上記課題を解決するために、本発
明が第２の手段として構成したところは、自動車におけ
るシャーシフレーム又は車殻等の車台構造物の底面に着
脱自在に取付けられると共に取付状態で該車台構造物を
補強する剛性トラス構造体８を構成し、前記剛性トラス
構造体８は、自動車の底面に沿って進行方向に延びる一
対のメインフレーム２、２と、該メインフレーム２、２
を概ね十文字状に連結固着する一対のトラスフレーム
３、３と、該剛性トラス構造体８を車台構造物の底面に
着脱自在に取付可能とする取付手段１０とを一体的に備
え、前記剛性トラス構造体８を構成するトラスフレーム
３、３又はメインフレーム２、２から車ボディの側部に
起立して延びるサイドプロテクトフレーム７を一体的に
備え、該サイドプロテクトフレーム７はトラスフレーム
３、３又はメインフレーム２、２から折曲起立せしめら
れた起立部７ａ、７ａと該起立部に橋架された横バー７
ｂを備えて成る点にある。

【０００８】 前記第１の手段及び第２の手段におい
て、取付手段１０は、剛性トラス構造体８を構成するフ
レーム部分に溶接固着されたブラケット９から成り、該
ブラケット９を車台構造物に対して着脱自在にネジ止め
されるように構成されている。

【０００９】 更に、メインフレーム２、２を梯子状に
連結する複数のトラスフレーム３、３により取付手段１
０が構成されており、該取付手段１０を車台構造物に対
して着脱自在にネジ止めされるように構成している。

【００１０】

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の好ま
しい実施形態を詳述する。

【００１２】図１は、自動車の１例として葉巻型のスポ
ーツカーを示しており、本発明は、このようなスポーツ
カーに実施することを主目的とするが、自動車の型式を
特に限定するものではない。周知のように、自動車Ａの
車台構造は、フレーム型式等のシャーシや、フレームレ
ス型式の外殻や、モノコック型式の単殻等が知られてい
るが、本明細書において使用する語、「車台構造物」
は、型式の如何を問わずこれらを総合して車台構造の骨
格を成す部分を総称するものである。

【００１３】（第１実施形態）図２に示す第１実施形態
において、衝突安全装置１は、自動車の車台構造物の底
面に沿って延びる一対のメインフレーム２、２と、該メ
インフレームに交差する一対のトラスフレーム３、３と
を概ね十文字状に連結固着した構成とされている。各フ
レーム２、３は、例えば、必要十分な強度を有する金属
製のパイプから成り、メインフレーム２、２は、自動車
の最前端から最後端まで縦断して延び、トラスフレーム
３、３は、自動車の腹部を左右に横断して延びており、
前記連結固着は、例えば溶接４により実施される。

【００１４】メインフレーム２、２は、前端部から自動
車のボディの進行方向前端に起立して延びるフロントバ
ンパフレーム５を設けると共に、後端部から自動車のボ
ディの進行方向後端に起立して延びるリヤバンパフレー
ム６を設けている。フロントバンパフレーム５は、メイ
ンフレーム２、２から折曲起立せしめられた起立部５
ａ、５ａと、該起立部５ａ、５ａに橋架された横バー５
ｂを備えている。同様に、リヤバンパフレーム６は、メ
インフレーム２、２から折曲起立せしめられた起立部６
ａ、６ａと、該起立部６ａ、６ａに橋架された横バー６
ｂを備えている。従って、図１に示すように、フロント
バンパフレーム５により自動車ＡのフロントグリルＧを
前面から被い、リヤバンパフレーム６によりリアトラン
ク（図示せず）を後面から被う。この際、フロントバン
パフレーム５及び／又はリヤバンパフレーム６は、図１
のように自動車Ａのカウル状のボディの外側に配置する
他、外部から視認し得ないようにボディの内側に配置し
ても良い。

【００１５】トラスフレーム３、３は、両端部から自動
車のボディの左右両側に起立して延びるサイドプロテク
トフレーム７、７を設けている。各サイドプロテクトフ
レーム７は、トラスフレーム３、３から折曲起立せしめ
られた起立部７ａ、７ａと、該起立部７ａ、７ａに橋架
された横バー７ｂを備えている。従って、図１に示すよ
うに、サイドプロテクトフレーム７、７により自動車Ａ
の座席部Ｓを側面から被う。この際、サイドプロテクト
フレーム７、７は、図１のように自動車Ａのカウル状の
ボディの外側に配置する他、外部から視認し得ないよう
にボディの内側に配置しても良い。

【００１６】上記のように概ね十文字状に連結固着され
たメインフレーム２、２及びトラスフレーム３、３は、
全体として剛性トラス構造体８を構成し、自動車Ａの車
台構造物の底面に着脱自在に取付けられる。このため、
メインフレーム２、２及び／又はトラスフレーム３、３
の必要個所には、溶接固着されたブラケット９から成る
取付手段１０が設けられており、該ブラケット９を車台
構造物の底面にネジ止めすることにより取付固着され
る。尚、図例において、取付手段１０は、メインフレー
ム２、２に設けているが、必要であればトラスフレーム
３、３にも設けられる。

【００１７】（第２実施形態）図３は、本発明の第２実
施形態を示しており、衝突安全装置１は、自動車の車台
構造物の底面に沿って延びる一対のメインフレーム２、
２と、該メインフレームを梯子状に連結する複数のトラ
スフレーム３、３とを備えている。メインフレーム２、
２は、自動車の最前端から最後端まで縦断して延びる金
属パイプから成り、トラスフレーム３、３は、両端をメ
インフレーム２、２に溶接４された金属板から成り、全
体として剛性トラス構造体８を構成する。この剛性トラ
ス構造体８を自動車Ａの車台構造物の底面に着脱自在に
取付け可能とするため、前記トラスフレーム３により取
付手段１０を構成し、該取付手段１０を車台構造物の底
面にネジ止めすることにより取付固着される。

【００１８】メインフレーム２、２は、前端部から自動
車のボディの進行方向前端に起立して延びるフロントバ
ンパフレーム５を設けると共に、後端部から自動車のボ
ディの進行方向後端に起立して延びるリヤバンパフレー
ム６を設けている。フロントバンパフレーム５は、メイ
ンフレーム２、２から折曲起立せしめられた起立部５
ａ、５ａと、該起立部５ａ、５ａに橋架された横バー５
ｂを備えており、必要に応じて補強バー５ｃを付設する
ことができる。同様に、リヤバンパフレーム６は、メイ
ンフレーム２、２から折曲起立せしめられた起立部６
ａ、６ａと、該起立部６ａ、６ａに橋架された横バー６
ｂを備えており、必要に応じて補強バー６ｃを付設する
ことができる。従って、上記第１実施形態と同様に、フ
ロントバンパフレーム５により自動車Ａのフロントグリ
ルＧを前面から被い、リヤバンパフレーム６によりリア
トランク（図示せず）を後面から被う。この際、フロン
トバンパフレーム５及び／又はリヤバンパフレーム６
は、図１のように自動車Ａのカウル状のボディの外側に
配置する他、外部から視認し得ないようにボディの内側
に配置しても良い。

【００１９】更に、メインフレーム２、２は、長手方向
中途部から自動車のボディの左右両側に起立して延びる
サイドプロテクトフレーム７、７を設けている。各サイ
ドプロテクトフレーム７は、メインフレーム３、３を折
曲することにより起立した起立部７ａ、７ａと、該起立
部７ａ、７ａに橋架された横バー７ｂを備えており、必
要に応じて補強バー７ｃを付設することができる。従っ
て、第１実施形態と同様に、サイドプロテクトフレーム
７、７により自動車Ａの座席部Ｓを側面から被う。この
際、サイドプロテクトフレーム７、７は、図１のように
自動車Ａのカウル状のボディの外側に配置する他、外部
から視認し得ないようにボディの内側に配置しても良
い。尚、本例においては、サイドプロテクトフレーム
７、７を折曲形成することにより、メインフレーム３、
３がその部分で強度低下するため、起立部７ａ、７ａに
近傍する個所にトラスフレーム３を設けることが好まし
い。

【００２０】（その他の実施形態）本発明の衝突安全装
置１は、特許請求の範囲に記載した精神から外れない範
囲で適宜設計変更することが自由であり、例えば、図３
に示すようにメインフレーム２、２の後端近傍部を左右
外側方向に折曲することにより拡張部１１、１１を形成
し、これによりリヤバンパフレーム６を幅広に形成する
ことができる。また、必要に応じて剛性を高めるため
に、フレームのパイプ径や肉厚を増加せしめたり、補強
フレームを追加的に設けることができる。更には、衝突
安全装置１により自動車Ａの車台構造体を補強しボディ
剛性を高めることができるように、取付手段１０の配置
態様を適宜変更することができる。或いは、単に剛性を
高めるだけでなく、剛性トラス構造体８を全体としてコ
ラプシブルな衝撃吸収構造となるように構成しても良
い。

【００２１】更に、上述の構成では、左右のサイドプロ
テクトフレーム７、７が相互に独立して折曲起立せしめ
られ、側面衝突時に各サイドプロテクトフレーム７を折
曲変形せしめることにより衝撃を吸収し緩衝するが、図
２及び図３に鎖線で示すように、左右のサイドプロテク
トフレーム７、７を相互に連結する連結バー１２を設け
ても良い。この連結バー１２は、自動車Ａを貫通して横
断し、例えば座席部Ｓの前面のダッシュボードの下側に
沿って延び、着座者の邪魔にならない位置に配置すれば
良い。従って、この場合、側面衝突時に左右一方のサイ
ドプロテクトフレーム７が衝撃を受けたとき、連結バー
１２を介して衝撃を他方のサイドプロテクトフレーム７
に分散せしめ、一対のサイドプロテクトフレーム７、７
が全体として衝撃を吸収緩和する。

【００２２】更に、本発明の実施形態のバリエーション
として、次のような第３実施形態や第４実施形態が可能
である。

【００２３】（第３実施形態）図示省略した第３実施形
態において、本発明の衝突安全装置１は、トラスフレー
ム３により連結された一対のメインフレーム２、２と、
該メインフレーム２、２の前後端部に設けたバンパフレ
ーム５、６だけで構成し、メインフレーム２、２及びト
ラスフレーム３を取付手段１０を介して車台構造物の底
面に進行方向に沿って着脱自在に取付けることにより剛
性トラス構造体８を形成するように構成しても良い。即
ち、この場合、衝突安全装置１は、図２に示す構成から
起立部７ａ及び横バー７ｂを含むサイドプロテクトフレ
ーム７、７を取り除いた形態とされる。

【００２４】（第４実施形態）更には、図示省略した第
４実施形態において、本発明の衝突安全装置１は、トラ
スフレーム３、３と、該トラスフレーム３、３の端部か
ら起立して延びるサイドプロテクトフレーム７、７だけ
で構成し、トラスフレーム３、３を取付手段１０を介し
て車台構造物の底面に幅方向に沿って着脱自在に取付け
ることにより剛性トラス構造体８を形成するように構成
しても良い。即ち、この場合、衝突安全装置１は、図２
に示す構成から一対のメインフレーム２、２とバンパフ
レーム５、６を取り除いた形態とされる。尚、一対のト
ラスフレーム３、３を橋架する補強フレームを必要に応
じて設けても良い。

【００２５】（第５実施形態）図４に示す第５実施形態
において、メインフレーム２、２とトラスフレーム３、
３を概ね十文字状に連結固着し、メインフレーム２、２
の両端にフロントバンパフレーム５及びリヤバンパフレ
ーム６を延設し、トラスフレーム３、３の両端にサイド
プロテクトフレーム７、７を延設した点は、図２に示し
た第１実施形態と同様であるが、フロントバンパフレー
ム５は、起立部５ａを概ねＺ形状に折曲形成することに
よりメインフレーム２から横バー５ｂに至るまでの間
に、複数の折曲部５ｄ、５ｅ、５ｆを設けている。同様
に、リヤバンパフレーム６は、起立部６ａを概ねＺ形状
に折曲形成することによりメインフレーム２から横バー
６ｂに至るまでの間に、複数の折曲部６ｄ、６ｅ、６ｆ
を設けている。従って、何れのバンパフレーム５、６
も、前面又は後面からの衝突による衝撃を受けると、最
初に最外側の折曲部５ｆ、６ｆを折曲変形せしめること
により衝撃を吸収緩和し、その後、順次、内側の折曲部
５ｅ、６ｅ並びに折曲部５ｄ、６ｄを折曲変形せしめる
ことにより更に衝撃を吸収緩和し、安全性を向上する。

【００２６】また、サイドプロテクトフレーム７は、起
立部７ａを概ねＬ形状又はＵ形状に折曲形成することに
より、トラスフレーム３から横バー７ｂに至るまでの間
に、複数の折曲部７ｃ、７ｄを設けている。従って、サ
イドプロテクトフレーム７は、側面からの衝突による衝
撃を受けると、最初に最外側の折曲部７ｄを折曲変形せ
しめることにより衝撃を吸収緩和し、その後、内側の折
曲部７ｃを折曲変形せしめることにより更に衝撃を吸収
緩和し、安全性を向上する。

【００２７】更に、メインフレーム２、２は、フロント
バンパフレーム５とトラスフレーム３との間に位置し
て、両側方に張出して概ねＬ形状又はＵ形状に折曲され
た衝撃吸収部２ａ、２ａを形成しており、該衝撃吸収部
２ａに対する自動車の進行方向前後に位置してメインフ
レーム２に前側取付手段１０ａと後側取付手段１０ｂを
設けている。従って、衝突時、特に、前面衝突時に、フ
ロントバンパフレーム５が破壊された後、自動車の車台
構造物及びボディが圧縮変形される際、前記メインフレ
ーム２、２の衝撃吸収部２ａ、２ａが鋭角に折曲される
ように変形しながら自動車の車台構造物及びボディを破
壊せしめるように案内する。即ち、メインフレーム２、
２は、自動車の進行方向と平行な軸線方向には変形し難
い反面、衝撃吸収部２ａ、２ａの部分で変形し易いか
ら、車台構造物のうち前後の取付手段１０ａ、１０ｂの
間に位置する部分を、該取付手段１０ａ、１０ｂの距離
が縮まるように変形せしめる。このため、前記衝撃吸収
部２ａ、２ａを自動車の座席部Ｓよりも前方位置に設け
ることにより、前面衝突時に車台構造物及びボディを座
席部Ｓよりも前方位置で破壊しつつ衝撃を吸収緩和し、
座席部Ｓに食い込むことを好適に防止できる。

【００２８】上記各実施形態のような構成によれば、衝
突安全装置１の剛性トラス構造体８を自動車Ａの車台構
造物の底面に取付手段１０を介してネジ止め等により取
付固着することにより、自動車Ａは、前後部をフロント
バンパフレーム５及びリヤバンパフレーム６により保護
され、左右側部をサイドプロテクトフレーム７、７によ
り保護される。従って、前面、後面、側面からの衝突試
験に対して安全基準を満たすことができる。

【００２９】特に、上述したように個別に形成したバン
パを部分的に車台構造物に取付固着する構成とした場合
は、衝突試験時に該バンパそれ自体が脆弱なため大破し
たり車台構造物から脱落してしまい、安全基準に適合で
きないのに対して、本発明の衝突安全装置１によれば、
メインフレーム２、２とトラスフレーム３、３の全体に
より剛性トラス構造体８を構成し、このような剛性トラ
ス構造体８の一部分としてバンパフレーム５、６及びサ
イドプロテクトフレーム７、７を設けているので、衝突
時の衝撃を個別のフレーム５、６、７により吸収するだ
けでなく、剛性トラス構造体８の全体に分散せしめ、全
体として衝撃を支承し吸収するので、車台構造物の強度
に依存することなく、衝突安全装置１の全体として安全
を確保する点で極めて優れており、しかも、車台構造物
に対するダメージを最小限に抑えることが可能である。

【００３０】しかも、上述したような細いパイプフレー
ム製のシャーシから成る車台構造の葉巻型スポーツカー
に本発明の衝突安全装置１を取付ければ、脆弱な車台構
造物が前後、左右、斜め方向に幅広く均等に補強され、
車体の剛性化に貢献することができ、しかも、ドア無し
の座席部Ｓをサイドプロテクトフレーム７、７により好
適に保護できると共に、乗降時にサイドプロテクトフレ
ーム７、７をステップ代わりに使用できるという一石二
鳥的効果もある。

【００３１】更に、例えば、スポーツカーをサーキット
走行させるような場合には、取付手段１０のネジ止めを
外すことにより、衝突安全装置１を簡便に取外し、軽量
化されたスポーツ走行が可能であり、この際、メインフ
レーム２、２及びトラスフレーム３、３から成る剛性ト
ラス構造体８を取外せば、一体化されたフロントバンパ
フレーム５及びリヤバンパフレーム６並びにサイドプロ
テクトフレーム７、７が剛性トラス構造体８に追従して
同時に取外されるので、取付け及び取外しの作業を能率
的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の衝突安全装置を取付けた葉巻型スポー
ツカーの１例を示す斜視図である。

【図２】本発明方法の衝突安全装置の第１実施形態を示
す斜視図である。

【図３】本発明方法の衝突安全装置の第２実施形態を示
す斜視図である。

【図４】本発明方法の衝突安全装置の第５実施形態を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１ 衝突安全装置 ２ メインフレーム ３ トラスフレーム ５ フロントバンパフレーム ６ リヤバンパフレーム ７ サイドプロテクトフレーム ８ 剛性トラス構造体 １０ 取付手段

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車におけるシャーシフレーム又は車
   殻等の車台構造物の底面に着脱自在に取付けられると共
   に取付状態で該車台構造物を補強する剛性トラス構造体
   ８を構成し、 前記剛性トラス構造体８は、自動車の底面に沿って進行
   方向に延びる一対のメインフレーム２、２と、該メイン
   フレーム２、２を概ね十文字状に連結固着する一対のト
   ラスフレーム３、３と、該剛性トラス構造体８を車台構
   造物の底面に着脱自在に取付可能とする取付手段１０と
   を一体的に備え、 前記剛性トラス構造体８を構成するメインフレーム２、
   ２の前端又は後端に起立して延びるバンパフレーム５
   （６）を一体的に備え、該バンパフレーム５（６）はメ
   インフレーム２、２から折曲起立せしめられた起立部５
   ａ、５ａ（６ａ、６ａ）と該起立部に橋架された横バー
   ５ｂ（６ｂ）を備えて成ることを特徴とする自動車にお
   ける衝突安全装置 。
2. 【請求項２】 自動車におけるシャーシフレーム又は車
   殻等の車台構造物の底面に着脱自在に取付けられると共
   に取付状態で該車台構造物を補強する剛性トラス構造体
   ８を構成し、 前記剛性トラス構造体８は、自動車の底面に沿って進行
   方向に延びる一対のメインフレーム２、２と、該メイン
   フレーム２、２を概ね十文字状に連結固着する一対のト
   ラスフレーム３、３と、該剛性トラス構造体８を車台構
   造物の底面に着脱自在に取付可能とする取付手段１０と
   を一体的に備え、 前記剛性トラス構造体８を構成するトラスフレーム３、
   ３又はメインフレーム２、２から車ボディの側部に起立
   して延びるサイドプロテクトフレーム７を一体的に備
   え、該サイドプロテクトフレーム７はトラスフレーム
   ３、３又はメインフレーム２、２から折曲起立せしめら
   れた起立部７ａ、７ａと該起立部に橋架された横バー７
   ｂを備えて成ることを特徴とする自動車における衝突安
   全装置 。
3. 【請求項３】 取付手段１０が剛性トラス構造体８を構
   成するフレーム部分に溶接固着されたブラケット９から
   成り、該ブラケット９を車台構造物に対して着脱自在に
   ネジ止めされるように構成して成ることを特徴とする請
   求項１又は２に記載の自動車における衝突安全装置。
4. 【請求項４】 メインフレーム２、２を梯子状に連結す
   る複数のトラスフレーム３、３により取付手段１０を構
   成し、該取付手段１０を車台構造物に対して着脱自在に
   ネジ止めされるように構成して成ることを特徴とする請
   求項１又は２に記載の自動車における衝突安全装置。