JPH0930443A - 動力車用衝突ダンパー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単に且つ安価に製造でき、動力車の所定の衝
突特性に正確に適合できる衝突ダンパー装置を提供す
る。 【解決手段】衝突ダンパー（２，３）は押出し成形異形
体から成っている。押出し成形異形体の断面は、動力車
のサイドビーム（４，５）の長手軸線（６）にたいして
横方向に延びている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動力車に正面衝突
及び（または）追突が生じた際にエネルギーを吸収する
ための衝突ダンパー装置であって、バンパー側のクロス
ビームと、該クロスビームに設けられ、車室フレームと
も結合されているサイドビームとを有し、少なくとも一
つの衝突ダンパーがサイドビームに配置されている衝突
ダンパー装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】正面衝突または追突の際に動力車の乗員
を保護するため、バンパー側のクロスビームに設けられ
車室のフレームと結合されているサイドビームを、衝突
により生じるエネルギーを変形によって吸収するように
構成することは知られている。この種の変形は、サイド
ビームが湾曲することにより達成され、この場合、衝突
の際に生じる曲げモーメントによりサイドビームが変形
し、変形する個所は横断面の選択により決定される。他
方、サイドビームの長手方向に条溝を設けることによっ
てもサイドビームを変形させることができる。

【０００３】上記の如き衝突ダンパー装置、即ち主にサ
イドビームだけが衝突ダンパーを形成しているような衝
突ダンパー装置では、比較的製造が面倒である。この種
の衝突ダンパー装置は低速（例えば１０ｋｍ／ｈ）の場
合でも衝突を吸収せねばならないので、衝突後サイドビ
ームを適宜交換せねばならないことが頻繁にあり、これ
は極めて時間浪費的であり、コストを要する。

【０００４】さらに、比較的短い中空異形体から成り、
バンパー側のクロスビームとこれに付属のサイドビーム
との間に挿入される衝突ダンパー装置（いわゆるクラッ
シュボックス）も知られるようになった。この中空異形
体も通常は薄板から製造される。この種の衝突ダンパー
装置では、中空異形体の中空空間はサイドビームの長手
方向に延在しており、まず第１に中空異形体の形状と薄
板の壁厚とによって動力車の衝突特性への適合が行なわ
れる。しかし、中空異形体の製造は、薄板を押し抜い
て、次にスポット溶接により薄板を互いに結合させねば
ならないので、非常に面倒である。さらに、この種の衝
突ダンパー装置を備えた個々の動力車の衝突特性を、速
度に応じて正確に適合させることは不可能である。

【０００５】ドイツ特許公開第４２０４８２６号公報か
らは、個々の中空異形体を低コストで結合させるため
に、同様に中空異形体として形成され、押出し成形方法
で製造される結節要素を使用することが知られている。
この種の結節要素は低コストに製造できるばかりでな
く、剛性も高い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、簡単
に且つ安価に製造でき、動力車の所定の衝突特性に正確
に適合できるような、冒頭で述べた種類の衝突ダンパー
装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、衝突ダンパーが押出し成形異形体から成
り、押出し成形異形体の断面が、動力車のサイドビーム
の長手軸線にたいして横方向に延びていることを特徴と
するものである。

【０００８】本発明の技術思想は、衝突ダンパーが押出
し成形異形体、有利にはアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金から成り、その断面(Profil)が、動力車のサイド
ビームの長手軸線にたいして横方向に延びている（横方
向に圧縮された押出し異形体）ことにある。

【０００９】本発明による衝突ダンパーは、適当な異形
押出し成形体を切断により短くすることにより簡単に且
つ安価に製造可能である。異形体をサイドビームの長手
方向にたいして横方向に方向付けすることにより、互い
に並設された適当数の中空チャンバーと、異形体の形状
と、異形体の壁厚及び場合によっては補強リブの壁厚と
によって、衝突ダンパーを動力車の所望の衝突特性にた
いして低速度でも非常に正確に適合させることができ
る。

【００１０】

【発明の実施形態】次に、本発明の実施形態を添付の図
面を用いて説明する。図１において１は、中空異形体と
して形成された、動力車のバンパーのクロスビームであ
る。クロスビーム１には、アルミニウム合金から成って
いる本発明による衝突ダンパー２，３を介してサイドビ
ーム４，５が配置されている。サイドビーム４，５は、
図を簡単にするために図示していない車室まで延びてい
る。

【００１１】衝突ダンパー２，３は押出し成形中空異形
体であり、その横断面は、それぞれのサイドビーム４，
５の長手軸線６にたいして横方向に延在している。中空
異形体は、大体において、前記長手軸線６の方向に並設
されている二つのチャンバー７，８または９，１０から
成っている。チャンバーは、それぞれ対角線方向の補強
リブ１１ないし１４によって補強されている。

【００１２】本発明による衝突ダンパーの作用を図２な
いし図５を用いて説明する。図２は標準状態（衝突ダン
パーが荷重されていない状態）を表している。図３の例
は、動力車が５ｋｍ／ｈの速度で固い壁に衝突した状態
である。チャンバー９，１０、補強リブ１３，１４及び
クロスビーム１の壁厚は、この衝突状態で中空異形体の
第１のチャンバー９だけが破壊するように選定されてい
る。これにたいして衝突速度が１０ｋｍ／ｈの場合に
は、中空異形体の第２のチャンバー１０の破壊される
（図４）。最後に、衝突速度がほぼ１５ｋｍ／ｈの場合
には、さらにクロスビーム１が圧縮される（図５）。１
５ｋｍ／ｈ以上の速度で初めてサイドビームも変形す
る。

【００１３】予め設定可能な衝突特性に関して衝突ダン
パーを設計するため、材料の選定、中空異形体のチャン
バー数、チャンバー壁の壁厚の他に、衝突ダンパーの外
径も変えることができる。その１実施形態を図６に示
す。図６において１，４及び５はそれぞれクロスビーム
及びサイドビームである。両衝突ダンパー１５と１６
は、クロスビーム１から遠ざかるにしたがって、長手軸
線６にたいして垂直な二つの方向に外径が大きくなって
いる。

【００１４】図７の実施形態では、衝突ダンパー１７
は、クロスビーム１８に結合されているサイドビーム１
９と車室フレーム２０との間に配置されている。衝突ダ
ンパー１７は、サイドビームの長手方向に並設されてい
る複数のチャンバーを有する中空部材から構成されてい
る。この衝突ダンパー１７の衝突特性は、実際の例にお
いて、ほぼ５０ｋｍ／ｈの衝突速度で中空異形体のすべ
てのチャンバーが破壊され、これ以上の速度で初めてサ
イドビーム１９が変形するように選定された。

【００１５】もちろん、本発明は以上説明した実施形態
に限定されるものではない。例えば、中空異形体の代わ
りに、ｘ字状または二重ｘ字状の横断面を持った異形体
も使用できる（図８）。また、非対称に構成されている
ような異形体も使用できる。

【００１６】衝突特性を正確に適合させるためには、衝
突ダンパーを、予め製造された個々の押出し成形異形体
であって、場合によっては性質の異なる押出し成形異形
体からモジュール状に組立て、装備させる動力車に個別
に適合させるのが有利である。また衝突ダンパーが、個
々の押出し成形異形体から組み立てられるサイドビーム
の一部であってもよい。

【００１７】最後に、図６に図示したように衝突特性を
適合させるため衝突ダンパーの外寸をｘ方向及びｙ方向
に変えることは必ずしも必要でなく、一つの方向だけ変
えてもよい。この場合外寸の変更を線形的に行なう必要
はなく、非線形関数に従ってもよい。これらすべての変
形実施形態は、押出し成形異形体の製造及び適当な切断
により簡単に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】動力車のクロスビームと２本のサイドビームの
間に配置される二つの衝突ダンパー（クラッシュボック
ス）の第１実施例の斜視図である。

【図２】図１に図示した衝突ダンパーの衝突時の側面図
である。

【図３】図１に図示した衝突ダンパーの衝突時の側面図
である。

【図４】図１に図示した衝突ダンパーの衝突時の側面図
である。

【図５】図１に図示した衝突ダンパーの衝突時の側面図
である。

【図６】長手方向に横断面が変化している本発明による
衝突ダンパーの第２実施例の斜視図である。

【図７】車室フレーム側においてサイドビームに挿入さ
れている本発明による衝突ダンパーの第３実施例の斜視
図である。

【図８】ｘ字状の断面を備えた、図７に対応する実施例
を示す図である。

【符号の説明】

１；１８ クロスビーム ２，３；１５，１６；１７ 衝突ダンパー ４，５；１９ サイドビーム ７，８，９，１０ チャンバー １１，１２，１３，１４ 補強リブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ユルゲン ホック ドイツ連邦共和国 デー・63743 アシャ ッフェンブルク ガイルバッヒェル シュ トラーセ 12

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動力車に正面衝突及び（または）追突が
   生じた際にエネルギーを吸収するための衝突ダンパー装
   置であって、バンパー側のクロスビーム（１；１８）
   と、該クロスビームに設けられ、車室フレームとも結合
   されているサイドビーム（４，５；１９）とを有し、少
   なくとも一つの衝突ダンパー（２，３；１５，１６；１
   ７）がサイドビーム（４，５；１９）に配置されている
   衝突ダンパー装置において、 衝突ダンパー（２，３；１５，１６；１７）が押出し成
   形異形体から成り、押出し成形異形体の断面が、動力車
   のサイドビーム（４，５；１９）の長手軸線（６）にた
   いして横方向に延びていることを特徴とする衝突ダンパ
   ー装置。
2. 【請求項２】 押出し成形異形体（２，３；１５，１
   ６；１７）が、正方形または長方形の横断面をもった中
   空異形体であることを特徴とする、請求項１に記載の衝
   突ダンパー装置。
3. 【請求項３】 押出し成形異形体（２，３；１５，１
   ６；１７）が、少なくとも二つのチャンバー（７−１
   ０）から成る中空異形体であり、個々のチャンバー（７
   −１０）がサイドビーム（４，５；１９）の長手軸線
   （６）の方向に直列に、及び（または）長手軸線（６）
   にたいして横方向に配置されていることを特徴とする、
   請求項１または２に記載の衝突ダンパー装置。
4. 【請求項４】 それぞれの中空異形体またはそれぞれの
   中空異形体の個々のチャンバー（７−１０）が、少なく
   とも一つの対角線方向、鉛直方向及び（または）水平方
   向に延びる補強リブ（１１−１４）を有していることを
   特徴とする、請求項１から３までのいずれか１つに記載
   の衝突ダンパー装置。
5. 【請求項５】 押出し成形異形体（１５，１６）の横断
   面が、鉛直方向及び（または）水平方向においてクロス
   ビーム（１）のほうへ減縮していることを特徴とする、
   請求項１から４までのいずれか１つに記載の衝突ダンパ
   ー装置。
6. 【請求項６】 チャンバー（７−１０）の数量、補強リ
   ブ（１１−１４）の形状、壁厚、構成は、低速度で衝突
   したときにまずクロスビーム（１；１８）に最も近い押
   出し成形異形体（２，３；１５，１６；１７）のチャン
   バー（７，９）が圧縮され、より高速度で衝突したとき
   にその隣のチャンバー（８，１０）が圧縮されるように
   選定されていることを特徴とする、請求項１から６まで
   のいずれか１つに記載の衝突ダンパー装置。
7. 【請求項７】 押出し成形異形体（２，３；１５，１
   ６；１７）が、ｘ字状の横断面を持った異形体であるこ
   とを特徴とする、請求項１に記載の衝突ダンパー装置。
8. 【請求項８】 押出し成形異形体が、サイドビーム
   （４，５；１９）の長手軸線（６）の方向に直列に配置
   されｘ字状の横断面を持った少なくとも二つの異形体か
   ら組み立てられていることを特徴とする、請求項７に記
   載の衝突ダンパー装置。
9. 【請求項９】 動力車の衝突反応にたいする要求に応じ
   て、それぞれの衝突ダンパー（２，３；１５，１６；１
   ７）が個々の押出し成形異形体からモジュール中に組立
   て可能であることを特徴とする、請求項１から８までの
   いずれか１つに記載の衝突ダンパー装置。
10. 【請求項１０】 衝突ダンパーが、個々の押出し成形異
    形体からモジュール中に組立て可能なサイドビームの一
    部であることを特徴とする、請求項１に記載の衝突ダン
    パー装置。
11. 【請求項１１】 押出し成形異形体（２，３；１５，１
    ６；１７）が、アルミニウムまたはアルミニウム合金か
    ら成っていることを特徴とする、請求項１から９までの
    いずれか１つに記載の衝突ダンパー装置。