Vehicle for shock damping device

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に取り付けられようにした改良衝撃減衰装置に関し、エネルギー吸収装置と、エネルギー吸収装置に結合され、前記エネルギー要素を車両に取り付けるような形態にされた取り付け用構造部とを有するタイプに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】クレージの米国特許第47114812号は、前述した一般的なタイプの車両衝撃減衰装置を開示する。 開示された装置は( しばしば産業界で、トラック取り付け減衰装置或いはＴＭ
Ａと呼ばれる）、道路に沿ってしばしば駐車された高速貨物車両の後方に取り付けられる。 ＴＭＡは、車両から後方に延び、衝突の際収縮するように設計され、それによって、衝突車両の添乗者が傷害を負うことから守る。

【０００３】クレージの特許のＴＭＡは、アルミニウム板で作られた略長方形のボックスを有する。 アルミニウム板のダイアフラムは、ボックスの内部を横切る鉛直面に平行に延び、セル組立体は、隣接するダイアフラムの間に配置される。 各セルは、隣接するダイアフラムの間に延びる長方形の柱を形成するように、いっしょにリベット止めされた２枚のＬ字形の金属板で形成される。 セル組立体は、衝突の際、変形し、セル組立体の形態及び特に隣接する柱の間の斜めのブレースは、柱のエネルギー吸収能力を高める。

【０００４】クレージのＴＭＡは、使用効率がよく、商業的に成功を収めている。 しかし、クレージのＴＭＡの構造は、本質的に単一の一体モジュールである。 このモジュールのいかなる部分が衝突によって、損傷しても、
モジュール全体を交換する必要がある。 さらに、地面に近い位置にバンパーを有する車両は、衝突の際、ＴＭＡ
の端の下に突っ込む傾向がある。 もしこれが起こると、
ＴＭＡの停止効率は、減じされる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】したがって、本発明の目的は、減衰装置への損傷を減じ、損傷を受けない部品が再使用されるようにした改良衝撃減衰装置を提供することである。 本発明の別の目的は、衝撃減衰装置が、衝突の際持ち上げられるのを減じることである。

【０００６】本発明の第1 の観点によれば、収縮可能要素が、エネルギー吸収要素の一端に取り付けられ、該当エネルギー吸収要素は、最終章の第1 段落に説明されたタイプの衝撃減衰装置に含まれる。 この収縮要素は、エネルギー吸収要素から間隔を隔てた端部を構成するおりたたみ可能な形態を有し、この端部は、衝突の際、エネルギー吸収要素に損傷を与えることなく、エネルギー吸収要素の方に所定量移動することができる。 収縮可能要素は、変形され、低エネルギーの衝突の際に、回復するようにされた弾性材料で形成される。 収縮要素の側面は、略平行なひだを構成し、隣接する側面の間のコーナーは、収縮可能要素が容易に収縮するように、ひだより深い凹部を形成するのが好ましい。

【０００７】本発明のこの観点によって、低エネルギーの衝突の際に、エネルギー吸収要素への損傷は削減され、それによって、ある状況で、エネルギー吸収要素を交換する必要性は減じられる。 本発明の第2 の観点によれば、最初に説明したタイプの衝撃減衰装置は、上板及び下板を有する第1 カートリッジを有し、これらの板は、第1 カートリッジの外面を形成する。 これらの上板及び下板は、上部フランジ及び下部フランジをそれぞれ有し、これらのフランジは、カートリッジから外方に延びる。 上部裏板及び下部裏板は各々、それぞれのフランジの1 つに整列する。 複数の取り付け具が、第1 カートリッジを支持構造に取り付けるために、フランジの開口及び裏板を貫通するように位置決めされる。

【０００８】エネルギー吸収要素は、2 つ或いはそれ以上のカートリッジを有し、隣接するカートリッジは、上述したように互いに結合されるのが好ましい。 この方法によって、個々のカートリッジは、交換用に取り外すことができる。 例えば、中エネルギー衝突の際、前方カートリッジは、衝突する車両を止める際に損傷を受けるが、後方カートリッジは、損傷を受けないままである。
この場合、取り付け具を解放して、前方カートリッジを交換用に後方カートリッジから取り外すことができる。
この方法では、後方カートリッジを交換する必要性が削減される。

【０００９】本発明の第３の観点によれば、最初に上で説明したタイプの衝撃減衰装置のエネルギー吸収要素は、第１ベイ及び第２ベイを有し、第１ベイは、エネルギー吸収要素を車両に取り付ける取り付け用部品から、
第２ベイよりも離れて位置決めされる。 第１ベイには、
第１ベイの下に移動する傾向にある衝突車両を、第１ベイの鉛直方向の中央部の方に、上方に付勢する装置がある。 この装置は、鉛直方向にたがいに広がるように位置決めされた第１ベイ内の変形可能要素を有することができる。 変形例或いは組み合わせとして、付勢装置は、衝突車両を上方に、第１ベイの鉛直方向の中央部に向かって移動させるために、第１ベイの下面に位置決めされた少なくとも１つの補剛要素を有することができる。

【００１０】選択的に第１ベイの下部を補強することによって、低位置のバンパーを備えた衝突車両が、上方に衝撃減衰装置の中央部に向かって付勢されることができる。 この方法によって、衝突車両が、衝撃減衰装置の下に突っ込む傾向を削減し、停止する効率を高めることができる。 本発明の第４の観点によれば、以下の段階を有する移動車両によって、進入から領域を保護する方法が提供される。 本発明の第１の観点で上述したような衝撃減衰装置を有する影の車両を提供する段階と、接近する車両による進入から保護されるべき領域の前方の交通車線に影の車両を、接近車両に面する衝撃減衰装置の収縮可能要素で、位置決めする段階である。

【００１１】発明自身は、さらなる目的及び追加した利点もいっしょに、添付図面に関連した以下の詳細な説明を参照することによって、もっとも良く理解できるであろう。

【００１２】

【実施例】今、図を参照すると、図１から図４は、エネルギー吸収装置１２を有する衝撃減衰装置１０を示し、
該エネルギー吸収装置は、後述するようにいっしょに取り付けられた前方カートリッジ１４と後方カートリッジ１６とからなる。 カートリッジ１４、１６の各々は、セル組立体２０を備えた平行に間隔を隔てた１列のダイアフラム１８を有し、該セル組立体２０、隣接するダイアフラム１８（図３及び図４参照）の間に配置される。 ダイアフラム１８とセル組立体２０は、上板２２、下板２
４及び横板２６を有する金属の薄板で囲まれている。 カートリッジ１４、１６の終端のダイアフラム１８は、端壁３０（図５参照）を形成する。

【００１３】後方カートリッジ１６は、従来の裏板Ｂに取り付けられ、裏板Ｂは、従来のリフト装置Ｌ（図１参照）によって、トラックの後方に取り付けられる。 セル組立体２０の詳細な構造及び配置は、後述する違いを除いて、クレージの米国特許第4711481 号に説明されたものとまったく同様である。 本願でクレージの米国特許第
4711481 号を参照して、ここに詳細に開示している。

【００１４】今図２、図４及び図５を参照すると、前方カートリッジ１４及び後方カートリッジ１６は、解放自在な仕方でいっしょに連結されている。 上板２２、下板２４の各々は、隣接する板２２、２４に対して直角に延びるフランジ４０をそれぞれ構成する。 各フランジ４０
は、図２に示すように開口の列を形成する。 裏要素４２
は、それぞれのフランジ４０に直接隣接して位置決めされ、この好ましい実施例では、該要素４２は、それぞれのフランジ４０に並ぶ第１部品４４と、それぞれの板２
２、２４に並ぶ第２部品４６とを有するアングル要素である。 裏要素４２の第１部品４４は、フランジ４０の開口に整列した開口を構成する。 端壁３０は、フランジ４
０間を上方に延びる縁部を有し、又フランジ４０の開口に整列した開口を構成する。 第２部品４６は、リベットのような固定具で板２２、２４に取り付けられる。

【００１５】クレージの米国特許第4711481 号に詳細に説明されているように、セル組立体２０は、いっしょにダイアフラム１８にリベット締めにされる。 リベットのうちヘッドが露出したものは、端壁３０の外方に延び、
隣接するリベットの間で干渉するのを防止するために、
エラストマー板４８を隣接する端壁３０の間に介在させる。 シート４８は、露出したリベットヘッドを受け入れるために開口（図示せず）を構成してもよい。 固定具５
０は、前方カートリッジ１４と後方カートリッジ１６をいっしょに固定するために、フランジ４０、裏要素４
２、端壁３０及びエラストマー板４８を貫通して延びる。 エラストマー板４８は、隣接する端壁３０の間の摺動運動を抑制し、それによって、カートリッジ間の結合の剪断強さを増加させる。

【００１６】この組立体では、上板２２、下板２４は、
エネルギー吸収要素１２の構造強度に寄与する引っ張り要素として作用する。 フランジ４０と裏要素４２とを有する連結部は、カートリッジ１４、１６のそれぞれの一方の側から反対側に延び、衝突の際に、カートリッジ１
４、１６の収縮の邪魔とならない固定取り付け具を提供する。 すでに参照されたクレイジの特許に説明されているように、エネルギー吸収要素１２の前端は、セル組立体２０の数を適当に選ぶことによって、後端より容易に収縮するように作られるのが好ましい。 その結果、瞬時のエネルギー衝突では、前方カートリッジ１６の前方ベイだけ変形し、後方のカートリッジ１６は、しばしば損傷を受けない。 この場合、固定具５０を取り除くことができ、新しい前方カートリッジを、現存する後方カートリッジに取り付けることができる。 このようにして、後方カートリッジを交換する必要性及び関連する維持費は、削減される。

【００１７】今、図６から図１１を参照すると、前方カートリッジ１４は、第１ベイ６０及び第２ベイを構成する。 第１ベイは、トラックから離れたエネルギー吸収要素１２の終端に配置され、第１ベイは、衝突する車両が最初にぶつかる１番目のベイである。 第１ベイ６０は、
第１変形可能要素６４を有し、第２ベイ６２は、第２変形可能要素６６を有する。 変形可能要素６４、６６の各々は、この実施例では、アルミニュム製板で形成される（図８から図１１参照）。 第１及び第２変形可能要素６
４、６６は、鉛直方向の間隔が一定のクレイジの特許のセルではなく、鉛直方向に広がるテーパ付セルである点を除き、上述したクレイジの特許で説明されている変形要素と同様である。 第２変形要素６６の後端は、鉛直方向の離隔Ｓ１を有し、これは後方に隣接するセル組立体２０の離隔に匹敵する。 しかし、第２変形要素６６の前端は、実質的にそれより長い鉛直方向の離隔Ｓ２を有する。 同様に、第１変形要素６４の後端は、鉛直方向の離隔Ｓ３を有し、これは第２変形要素６６の後端の鉛直方向の離隔Ｓ２に匹敵し、第１変形要素６４の後端は、実質的にそれより長い鉛直方向の離隔Ｓ４を有する。

【００１８】又、図２、図６及び図１０に示すように、
１対の補剛要素６８が、第１ベイ６０の裏側に取り付けられる。 各補剛要素６８は、フランジ７０を有するテーパ付チャネル構造を有し、取り付け具は、フランジ７０
を貫通して、補剛要素６８を前方カートリッジ１４に取り付ける。 補剛要素６８は、第１ベイ６０の前端と後端の間を延びる軸線Ａ（図６）参照に平行に向けられる。

【００１９】第１変形要素６４、第２変形要素６６及び補剛要素６８はすべて、第１ベイ６０に道路に近い位置で、第１ベイの中央部に向かってぶつかる衝突車両を、
上方に付勢するように機能する。 図６、図１８及び図１
９に示すように、補剛要素６８は、低重心車両のバンパーに係合し、バンパーを上方に付勢するように位置決めされることは明らかである（図１９の矢印Ｂは、図示したバンパーに作用する上向きの力を示す）。 同様に、第１変形可能要素６４は、前方カートリッジ１４の下縁の近くに配置された前方部を有するので、これらの第１変形可能要素６４は又、衝突する車両を上方に付勢し、それによって衝撃減衰装置１０の望ましくない上方への移動を防止する。

【００２０】図３、図１３、図１４に最もよく示すように、前方カートリッジ１４の前端は、収縮可能要素８０
によって部分的に覆われている。 この収縮可能要素８０
は、コーナー８６で出会う４つの側面８２を有する。 側面８２は、平行なひだ８４を構成し、コーナー８６は、
凹部８８を構成する。 凹部８８は、ひだ８４より深く、
収縮可能要素８０全体が、軸方向に収縮し、次いで低エネルギー衝突の後、元に戻ることができる。 収縮要素８
０は、中央部に折り目９２を構成する端部９０を有する。

【００２１】図６を参照すると、端部９０は、前方カートリッジ１４の前面から水平距離Ｓ５（この実施例では、４インチ）だけ間隔を隔てていることが明らかである。 収縮要素８０は、約３／１６インチの壁厚を有する低密度線状ポリエチレンのような弾性材料で形成されていることが好ましく、低エネルギー衝突の際、収縮可能要素８０は、図１５から図１７に概略的に示すように、
カートリッジ１４、１６のいずれにも損傷を与えずに、
所定の程度まで収縮できる弾性バネとして作用する。 収縮可能要素８０は、低速度の衝突の際の衝撃減衰装置１
０に対する損傷を防止し、かくして維持費をさらに削減する。

【００２２】本発明の現状の好ましい実施例をさらに構成するために、以下の構造的な詳細が設けられる。 もちろん、これらの詳細は、単に例示とみなされ、以下の請求の範囲を限定するものではない。 この好ましい実施例では、補剛要素６８は、厚さ0.06インチのアルミニウム板から折り曲げられる。 アルミニウム合金5052は、適したものとみなされている。 裏要素４２は、ASTM A-36或いはAISI M-1020 のような鋼で形成することができ、第１部品４４、第２部品４６は、それぞれ厚さ約3/16インチ、幅1 1/4 インチである。 エラストマー板48は、可塑化塩化ビニルのような材料で形成することができ、厚さは約1/8 インチが好ましい。 上述したクレイジの特許で説明された接着材に加え、より長い硬化時間を要する場合には、３Ｍによって供給されるスコッチウェルド接着材3549BAを使用するのもよい。 これらの接着材は、ダイアフラム１８と上板２２と下板２４との間に、又上板２
２と下板２４と横板２６との間に、さらに後方カートリッジ１６と裏板Ｂとの間に適用するのが好ましい。

【００２３】衝撃減衰装置１０は、運転の安全性を改善するのに使用される。 図２０は、自動車用車線L1とL2、
及び故障車用車線BLを有する道路での典型的な使用例を示す。 この例では、自動車は、車線L1とL2の矢印で示す方向に移動する。 図1 に示すように、トラックT のような車両は、作業領域、例えば路肩の清掃に必要な領域の前で、故障車用車線BLに位置決めされる。 トラックT
は、トラックT の背後の安全領域PZに渡って、安全な影を投じる車両として機能する。 この安全領域PZは、車線
L1を離れ、故障車用車線BLに入る車両の進入から守られる。 上述し、図1に示すように、トラックT は、3 つの保護機能、即ちトラックT 、衝突する車両( 図示せず)
及び衝突の際の衝突する車両( 図示せず) の添乗者を保護する機能を果たす。 上述したように、減衰装置10の前端は、低速度の衝突の際に、衝撃減衰装置10を損傷から守る収縮可能要素80によって覆われる。 装置10は、高いエネルギー吸収能力を有し、90000ft-lbs より大きいのが好ましい。 装置10の長さLは、衝突する車両の最大可能減速限界を越えることなく、十分なエネルギー吸収能力を提供するために、3 フィートより長いのが好ましい。

【００２４】もちろん、広範囲の変形及び修正が、上述の好ましい実施例に成しうることを理解すべきである。
例えば、フランジ40及び裏要素42は、エネルギー吸収要素12を裏要素B に取り付けるために使用することができる。 さらに、上述したように本発明の種々の観点を、組み合わせていっしょに使用するのが好ましいが、所望なら、それらを互いに独立に使用することもできる。

【００２５】前述の説明は、限定ではなく、例示とみなし、あらゆる均等物を含め、本発明の範囲を定義するのは以下の請求の範囲であることを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】鎖線で示すトラックに取り付けた、本発明の現状の好ましい実施例である衝撃減衰装置の斜視図である。

【図２】図１の衝撃減衰装置の分解斜視図である。

【図３】図１の衝撃減衰装置の部分破断を示す拡大斜視図である。

【図４】図３の線４−４における断面図である。

【図５】図４の包囲領域の拡大断面図である。

【図６】通常地面に近い位置にあるフロントバンパーを有する車両に衝突されたときの、図１の衝撃減衰装置の部分概略図である。

【図７】図１の衝撃減衰装置の前方カートリッジの内部要素の斜視図である。

【図８】図７のカートリッジの第２ベイのエネルギー吸収要素の分解斜視図である。

【図９】図７のカートリッジの第２ベイのエネルギー吸収要素の組立斜視図である。

【図１０】図７のカートリッジの第１ベイのエネルギー吸収要素の分解斜視図である。

【図１１】図７のカートリッジの第１ベイのエネルギー吸収要素の組立斜視図である。

【図１２】図２の衝撃減衰装置に含まれる補剛要素の斜視図である。

【図１３】図２の衝撃減衰装置の収縮可能要素の隅の平面図である。

【図１４】図２の衝撃減衰装置の収縮可能要素の隅の立面図である。

【図１５】低速の衝突における収縮可能要素の変形を示す、図６に対応する図である。

【図１６】低速の衝突における収縮可能要素の変形を示す、図６に対応する図である。

【図１７】低速の衝突における収縮可能要素の回復を示す、図６に対応する図である。

【図１８】補剛要素が、第１ベイの下に移動しようとする衝突車両を上方に付勢する仕方を示す、図６に対応する図である。

【図１９】補剛要素が、第１ベイの下に移動しようとする衝突車両を上方に付勢する仕方を示す、図６に対応する図である。

【図２０】道路に沿って使用される装置１０を示す平面図である。

【符号の説明】

１２ エネルギー吸収装置 １４ 前方カートリッジ １６ 後方カートリッジ １８ ダイアフラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−101566（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−10134（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−113536（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl. ⁷ ，ＤＢ名) B60R 19/00 - 19/18 F16F 7/12