JP2008302714A - 衝撃吸収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で確実に衝撃を吸収することができる衝撃吸収装置を提供する。
【解決手段】底部１６と、衝撃吸収部１５と、上部１１と、接続部１３と、を有し、前記接続部１３と前記衝撃吸収部１５との境界面１４がテーパ状に形成された外側パイプ１と、底部と、一つ以上の孔２５を有する基部２４と、上部２１と、側壁部２２と、を有し、前記外側パイプ１の内側に同軸的に摺動可能に配設された内側パイプ２と、前記孔２５内に配設された一つ以上の抵抗体３と、第１、第２及び第３の部分を有し前記内側パイプ２内に移動可能に配設された支持体５と、前記内側パイプ２に対して付勢力を与える内側パイプ移動手段７と、支持体移動手段６と、を備え、第１の動作モードにおいては前記支持体５の第２の部分５４が前記孔２５に対向し、第２の動作モードにおいては前記支持体５の第３の部分５６が前記孔２５に対向することを特徴とする衝撃吸収装置が提供される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、衝撃吸収装置に関する。

従来から、自動車には、物体等との衝突時に自動車本体の破損を防ぐためバンパが装備されている。バンパ内部には、衝撃吸収力を高めるために、バンパリインフォースメントが備えられ、特に対車両との衝突の際の衝撃吸収力を高めている。また、特許文献１乃至３に示されるように、衝撃吸収力を高める様々な装置が提案されている。
特開平６−６４４８９号公報 特開平１１−２９１８４５号公報 特開２００２−２００９４９号公報

しかし、上述した衝撃吸収装置は、衝撃吸収力を調整することができない。また、設置面積が大きく、車両全長等に影響を与える。そこで、歩行者等との衝突時と、車両等との衝突時とで、衝撃吸収力を変更することができ、且つ、車両本体の損傷を回避できる衝撃吸収装置が求められている。また、平常時において、バンパ等の設置面積に影響を与えず、車両全長等が長くならない衝撃吸収装置であれば、さらによい。

本発明は、構造が簡単で確実に衝撃を吸収することができ、且つ、衝突対象物に対応して衝撃吸収力を調整できる衝撃吸収装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態によれば、底部と、外部からの衝撃を吸収する衝撃吸収部と、上部と、前記衝撃吸収部と前記上部とを接続し前記衝撃吸収部の内径より大きな内径を有する接続部と、を有し、前記衝撃吸収部との境界面が底部方向に向かってテーパ状に形成された外側パイプと、内側に向かって突出したフランジを有する底部と、一つ以上の孔を有する基部と、上部と、前記基部と前記上部とを接続する前記基部の外径より小さい外径を有する側壁部と、を有し、前記外側パイプの内側に同軸的に摺動可能に配設された内側パイプと、前記孔の内径より小さい外径を有する鋼体であって前記孔内に移動自在に配設された一つ以上の抵抗体と、内周側に向かって突出したフランジを有する上部と、前記内側パイプ基部の側壁面からの法線方向の距離が順に小さくなるように形成された第１の部分、第２の部分及び第３の部分を有する側壁面とを有し、前記内側パイプ内に移動可能に配設された支持体と、前記内側パイプの上部と前記外側パイプの底部との間に配設され、前記内側パイプに対して該内側パイプが前記外側パイプから突出するための付勢力を与える内側パイプ移動手段と、前記支持体の前記上部フランジと前記内側パイプの前記底部フランジとの間に配設された支持体移動手段と、を備え、第１の動作モードにおいては前記支持体の第２の部分が前記内側パイプの前記孔に対向し、第２の動作モードにおいては前記支持体の第３の部分が前記内側パイプの前記孔に対向する、ことを特徴とする衝撃吸収装置が提供される。

本発明によれば、構造が簡単で確実に衝撃を吸収することができ、且つ、衝突対象物に対応して衝撃吸収力を調整可能な衝撃吸収装置が提供される。

以下、本発明の実施形態に係る衝撃吸収装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるわけではない。また、各実施形態において、同様の構成については同じ符号を付し、改めて説明しない場合がある。

（第１の実施形態）
図１乃至図５に基づき、本発明の一実施形態に係る衝撃吸収装置について説明する。図１乃至図５において、同一部分には同一符号が付されている。

図１は、本発明の一実施形態に係る衝撃吸収装置の概略構成図である。また、図２は、本発明の一実施形態に係る衝撃吸収装置の一部切り欠き図面である。図２（ａ）は、平面図であり、図２（ｂ）は、側面図とその切り欠き断面図である。なお、図２においては図示の関係で、内側パイプ移動手段７を省略して図示している。図１に示すように、この衝撃吸収装置は、衝撃吸収装置本体１００とモータユニット２００を有している。そして、モータユニット２００は、コントローラ３００と電気的に接続されている。前記コントローラ３００は、さらにレーダ４０１とＣＣＤカメラ４０２とを有するセンサ装置４００と電気的に接続されている。

本発明の一実施形態に係る衝撃吸収装置本体１００は、図１に示すように、概略外側パイプ１、内側パイプ２、移動抵抗体３、支持体５、支持体移動手段６、内側パイプ移動手段７から構成される。各部品の全体構成は、図２（ｂ）に示す構成となる。支持体５の下部には、ワイヤ８の一端が接続され、前記ワイヤ８の他端は、図１に示すようにロック機構９を介してモータユニット２００に接続される。

外側パイプ１は、上部１１が開口され、底部１６が閉じられた形状である。外側パイプ１の側壁部分には、物体と衝突した場合の衝撃力を吸収する肉厚の外側パイプ衝撃吸収部１５が形成されており、さらに、該外側パイプ衝撃吸収部１５と上部１１とを接続する肉薄の接続部１３（以下、第１の部分ということがある。）が形成されている。外側パイプ衝撃吸収部１５の内径は、接続部１３の内径よりも小さい。従って、境界面１４（以下、外側パイプ第１テーパ部ということがある。）は、底部１６方向に向かってテーパ状となっている。かかる形状を有する外側パイプ１内には、同軸的かつ軸方向に摺動可能な状態で内側パイプ２が配設されている。

内側パイプ２は、底部が開口され、且つ底部に該内側パイプ２の内側に向かって突出した内側パイプ底部フランジ２６を有する。一方、内側パイプ２の上部２１は、閉じられた形状である。内側パイプ２の側壁は、内側パイプ側壁部２２と、内側パイプ側壁部２２より外径の大きな内側パイプ基部２４とから形成されている。内側パイプ基部２４の側壁には、移動抵抗体孔２５が設けられている。移動抵抗体孔２５には、前記移動抵抗体孔２５の直径よりも小さい外径を有する移動抵抗体３が配置されている。また、上述した内側パイプ側壁部２２の内周側の所定の位置に、後述する支持体５が支持体移動手段６によって付勢力が与えられて移動した場合に、該支持体５の移動をストップさせるための支持体ストッパ部２３が配設されている。但し、支持体５が支持体移動手段６と直接固定され、且つ、支持体移動手段６が外側パイプ底部１６と直接固定されている場合には、支持体ストッパ部２３は配設されないことがある。さらに、内側パイプ２の基部２４の内側には、支持体５が、内側パイプ２内壁に対向して摺動可能な状態で配設されている。なお、本実施形態においては、移動抵抗体３として鋼球を使用しており、他の実施形態においても同様である。但し、これに限定されるわけではなく、衝撃を吸収するパイプ材の材質よりも硬度の高い材質で形成されていればよい。

支持体５は、側壁面に第１の部分５１、第２の部分５４及び第３の部分５６を有する。支持体５が対向する内側パイプ基部２４の側壁面と前記第１の部分５１、第２の部分５４および第３の部分５６との法線方向の距離は、第３の部分５６を基準にすれば、第２の部分５４は第３の部分５６より距離が大きく、第１の部分５１は第２の部分５４よりさらに距離が大きい。本実施形態においては、第１の部分５１と第２の部分５４とを接続する接続部、及び第２の部分５４と第３の部分５６とを接続する接続部は、いずれも垂直方向の断面が略Ｌ字形状で、底部方向に向かって拡開する状態のテーパ形状となっている。以下、この部分をそれぞれ第１支持体テーパ部５２及び第２支持体テーパ部５５という。支持体５を内側パイプ基部２４内部に配設した場合、上述した内側パイプ基部２４の側壁面との法線方向の距離は、上述したように第２の部分５４よりも第１の部分５１の方が大きいが、いずれの距離も、移動抵抗体３の直径よりも小さく形成されている。従って、移動抵抗体３は、第１の部分５１及び第２の部分５４側に移動した場合でも内側パイプ２の移動抵抗体孔２５内にその一部が残った状態となる。なお、第１支持体テーパ部５２及び第２支持体テーパ部５５は、テーパ形状に限定されるわけでなく、移動抵抗体孔２５に対向して配置された半球状であってもよい。さらに、第１支持体テーパ部５２及び第２支持体テーパ部５５を設けなくてもよい。

支持体５の上部は、内側に向かって突出したフランジ（以下、支持体上部フランジ５３という。）を有する。そして、支持体上部フランジ５３と内側パイプ底部フランジ２６との間には、支持体移動手段６が配設されている。本実施形態においては、支持体移動手段６としてばねを用いているが、これに限定されるわけではない。また、支持体５の下部には、ワイヤ８の一端が連結されている。従って、ワイヤ８の牽引によって支持体移動手段６を圧縮した状態で係止されていた支持体５は、ワイヤ８の係止を開放した場合、支持体移動手段６によって付勢力が与えられ、内側パイプ２の上部方向（図１に向かって、上方向。）に移動し、支持体ストッパ部２３に当接して移動が停止する。

本実施形態に係る衝撃吸収装置は、ワイヤ８の係止の開放を２段階に亘って行うように制御される。即ち、ワイヤ８の係止の開放の第１の段階（以下、かかる状態を第１の動作モードという。）と、第２の段階（以下、かかる状態を第２の動作モードという。）とである。第１の動作モードは、ワイヤ８の係止の開放の程度で言えば中間に当たるモードであり、ワイヤ８の係止を一旦開放し、ロック機構９から所定の長さワイヤ８が引き出された場合に再度ワイヤ８を係止するモードである。一方、第２の動作モードは、ワイヤ８の係止をすべて開放するモードであり、一旦開放されたワイヤ８を再度係止しないモードである。

第１の動作モードにおいて、ワイヤ８の係止が開放されると、ワイヤ８の牽引に伴って支持体５によって圧縮されていた支持体移動手段６が反発し、支持体５は付勢力を与えられて内側パイプ２の上部方向（図１に向かって、上方向。）に移動する。支持体５に接続されたワイヤ８がロック機構９から引き出される。コントローラ３００は、ワイヤ８の係止の開放を制御し、ワイヤ８が所定の長さロック機構９から引き出されると、ロック機構９に対して係止を指示する。ロック機構９がワイヤ８を再度係止し、支持体５の移動が停止する。このとき、支持体５の第２の部分５４が、内側パイプ基部２４に設けられた移動抵抗体孔２５に対向する位置となる。従って、移動抵抗体孔２５内に配設された移動抵抗体３は、第２の部分５４まで移動可能な状態となる。次に、第２の動作モードの場合、一旦係止を開放されたワイヤ８は、ロック機構９によって再度係止されることがない。従って、ワイヤ８が接続された支持体５は、支持体移動手段６によって付勢力が与えられ、内側パイプ２の上部方向に移動し、支持体ストッパ部２３によって移動が停止させられる。このとき、支持体５の最下部に相当する第３の部分５６が、移動抵抗体孔２５の開口内側を閉塞する状態となる。従って、移動抵抗体３は、第１の部分５１及び第２の部分５４に移動不能な状態となる。一方、ワイヤ８が牽引された場合、支持体５は、支持体移動手段６を圧縮しながら、内側パイプ２の下部方向（図１に向かって、下方向。）に移動し、内側パイプ底部フランジ２６と当接して移動が停止する。このとき、支持体５の第１の部分５１が、移動抵抗体孔２５の開口と対向する状態となる。従って、移動抵抗体孔２５内に配設された移動抵抗体３は、第１の部分５１に移動可能な状態となる。なお、第１の部分５１及び第２の部分５４は、支持体５の外周に設けた溝であってもよい。

内側パイプ２の内側には、内側パイプ移動手段７が配設される。内側パイプ移動手段７は、外側パイプ１内部に配設された内側パイプ２に対して、該内側パイプ２が外側パイプ１から突出するための付勢力を与える手段である。本実施形態においては、内側パイプ移動手段７として、ばねを使用しているが、これに限定されるわけではない。付勢力を与える手段であれば、他の手段であってもよい。

内側パイプ移動手段７の一端は、内側パイプ上部２１内側に接して配設される。また、内側パイプ移動手段７の他端は、外側パイプ底部１６に接して配設される。従って、この内側パイプ移動手段７によって付勢された状態のとき、内側パイプ２は外側パイプ１から突出した状態となる。なお、外側パイプ上部１１の内径は、内側パイプ基部２４の外径よりも小さい。従って、内側パイプ移動手段７によって付勢力を与えられた内側パイプ２が突出方向に移動した場合、内側パイプ基部２４の上面が外側パイプ上部１１の下面に当接し、この部分で内側パイプ２の突出が係止される。なお、内側パイプ２に別個ワイヤを接続し、支持体５の係止の開放と、内側パイプ２の突出とを別個に制御することも可能である。

上述したように、ワイヤ８は、ロック機構９を介してモータユニット２００に接続されている。本実施形態においては、ワイヤ８はモータユニット２００のモータ２０１に変速機２０２及びプーリ２０３を介して接続しているが、これに限定されるわけでない。必要に応じてプーリ２０３等を介すればよい。

ロック機構９は、コントローラ３００の指令に基づいて、所定の場合にモータユニット２００によって牽引されたワイヤ８を牽引された状態で係止する（以下、この状態をロックされた状態ということがある。）。ロックされた状態では、支持体５は、ワイヤ８の牽引によって支持体移動手段６を圧縮して、内側パイプ底部フランジ２６に当接したままの状態となる。本実施形態においては、ロック機構９を衝撃吸収装置本体１００の外部に配設する例を示しているが、これに限定されず、例えば、ロック機構９を外側パイプ１の底部１６に配設するようにしてもよい。なお、かかるロック機構９によるワイヤ８の係止の開放を、衝撃吸収装置に衝撃が加わることを感知したセンサ装置４００の情報を受けたコントローラ３００によって制御するようにし、モータユニット２００の動作とロック機構９の動作をコントローラ３００によって連動させて制御してもよい。

コントローラ３００は、複数の半導体集積回路（ＩＣ）等から構成され、センサ装置４００の情報を受信して、所定の場合にモータユニット２００に対して動作指令を発し、また、ロック機構９の動作を制御する。

本実施形態においては、センサ装置４００としてレーダ４０１とＣＣＤカメラ４０２とを有するセンサ装置４００を使用している。レーダ４０１によって対象物との距離を把握し、ＣＣＤカメラ４０２によって該対象物の形状等を把握する。対象物との距離及び対象物の形状等は情報としてコントローラ３００に伝達され、コントローラ３００が対象物の形状等から該対象物が歩行者等か歩行者等以外の物体かを判断し、モータユニット２００に必要な指令を発する。なお、センサ装置４００の構成は上述した構成に限定されない。

本実施形態では、外側パイプ１及び内側パイプ２には、機械構造用炭素鋼鋼管（ＳＴＫＭ材）のうちＳＴＫＭ１３Ｃを用いた。本実施形態では、支持体５には、機械構造用炭素鋼鋼管（ＳＴＫＭ材）に熱処理を施したもの、具体的には、炭素工具鋼（ＳＫ材）のうちＳＴＫＭ１３Ｃに熱処理を施したもの又はＳＫ７を用いた。また、本実施形態では、移動抵抗体３には、高炭素クロム軸受鋼材（ＳＵＪ−２）又は高硬度ステンレス鋼（ＳＵＳ４４０Ｃ）を用いた。

つぎに、本実施形態に係る衝撃吸収装置の支持体５の動きについて、図３及び図４に基づき説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る衝撃吸収装置の一部拡大図であり、図３（Ａ）は、平常時の状態、図３（Ｂ）は、第１の動作モード時の支持体５の状態を示し、図３（Ｃ）は、第２の動作モード時の支持体５の状態を示す。図４は、本発明の一実施形態に係る衝撃吸収装置に衝撃が加えられた場合の一部拡大図であり、図４（Ａ）は、第１の動作モード時において衝撃が加えられた場合を示し、図４（Ｂ）は、第２の動作モード時において衝撃が加えられた場合を示す。なお、図３及び図４においては、内側パイプ移動手段７を省略して図示している。本発明の一実施形態に係る衝撃吸収装置は、該衝撃吸収装置の外側に取り付けられた部品、例えばバンパ等に衝撃が加えられることを予測した段階で、衝撃を吸収する手段を切替えられることを特徴とする。切替えは、弱い衝撃が予測される物体との衝突を予測した場合に第１の動作モードに設定し、強い衝撃が予測される物体との衝突を予測した場合に第２の動作モードに設定し、強い衝撃を確実に吸収できる状態に切り替えることによって行われる。支持体５及び移動抵抗体３は、この切り替えについて根幹的な役割を果たす。

本発明の一実施形態に係る衝撃吸収装置は、内側パイプ２が外側パイプ１から突出した状態でバンパ内側に取り付けられる。取り付け後、モータユニット２００によってワイヤ８を牽引する。支持体５が内側パイプ２内部を下方に移動し、支持体５の底部が内側パイプ底部フランジ２６に当接する。さらにワイヤ８が牽引されると、牽引力は、支持体５を介して、内側パイプ２を、内側パイプ移動手段７を圧縮しながら外側パイプ１内部に移動させる力として働く。内側パイプ底部フランジ２６が、外側パイプ底部１６に当接した状態でロック機構９によってワイヤ８を係止して固定する。この状態においては、内側パイプ移動手段７が圧縮され、また、支持体移動手段６も圧縮された状態であり、且つ、支持体５の第１の部分５１が移動抵抗体孔２５の開口内側に対向した状態となる。第１の部分５１は、内側パイプ基部２４の側壁面との法線方向の距離が大きく形成されている。この状態においては、移動抵抗体孔２５内に配設された移動抵抗体３は、移動抵抗体孔２５内部側、さらには第１の部分５１側に移動自由である。移動抵抗体３が第１の部分５１まで移動した場合、前述したように第１の部分５１が内側パイプ基部２４の側壁面との法線方向の距離が大きく形成されているため、該移動抵抗体３の外側パイプ１側は移動抵抗体孔２５内に収容された状態となり、移動抵抗体孔２５の外側パイプ１側の開口から移動抵抗体３の一部が突出することはない（図３（Ａ）参照）。センサ装置４００が物体との衝突を予測し、コントローラ３００が、該物体が歩行者等であって弱い衝撃が予測されると判断した場合には、ロック機構９に指示してワイヤ８の係止を所定の位置まで開放し、第１の動作モードに設定する。ワイヤ８の係止が開放されると、圧縮されていた内側パイプ移動手段７の復元力によって、内側パイプ２は付勢力が与えられる。この付勢力によって、内側パイプ２は外側パイプ１の上部方向に移動し、外側パイプ上部１１の内径よりも外径の大きな内側パイプ基部２４の上面が該外側パイプ上部１１の下面に当接して、内側パイプ２の移動が停止する。一方、圧縮されていた支持体移動手段６の復元力によって、支持体５にも付勢力が与えられ、支持体５は内側パイプ２上部方向へ移動する。しかし、ワイヤ８が一定長ロック機構９から引き出されると、再度ロック機構９によってワイヤ８が係止されるため、支持体５の移動は、中間地点で停止する。この状態においては、支持体５の第２の部分５４が、移動抵抗体孔２５の開口内側に対向した状態であるため、移動抵抗体３は、移動抵抗体孔２５と第２の部分５４との間を自由に移動できる状態となる。第２の部分５４は、内側パイプ基部２４の側壁面との法線方向の距離が第１の部分５１より小さく形成されているため、この状態において、移動抵抗体３が第２の部分５２まで移動した場合、移動抵抗体３の外側パイプ１側の一部が、移動抵抗体孔２５の外側パイプ１側の開口から突出する（図３（Ｂ）参照）。

上述した第１の動作モード状態において、内側パイプ２に衝撃が加えられた場合、内側パイプ２は、図４（Ａ）に示すように、外側パイプ１の内部方向（図４（Ａ）において、向かって下方。）に移動する。内側パイプ２の移動に伴って、移動抵抗体孔２５の外側パイプ１側の開口から一部が突出した移動抵抗体３は、外側パイプ１の境界面（外側パイプ第１テーパ部）１４に当接する。移動抵抗体３は、移動抵抗体孔２５の内側開口側に位置する一部が、第２の部分５４に当接しているため、内側に逃げ場がない。内側パイプ２がさらに移動すると、移動抵抗体３は、外側パイプ１の境界面１４及び外側パイプ衝撃吸収部１５と摩擦あるいは圧迫を生じ、硬度の低い材質で形成された外側パイプ衝撃吸収部１５を可塑変形させる荷重を発生させる。但し、移動抵抗体３の外側パイプ１側への突出はあまり大きくないため、外側パイプ衝撃吸収部１５の内側表面の一定部分のみを可塑変形させることとなる。内側パイプ２に加えられた衝撃は、外側パイプ衝撃吸収部１５の内側表面の可塑変形エネルギーとして吸収される。

次に、強い衝撃が予測される場合について図３（Ｃ）を基に説明する。センサ装置４００（図示せず）の情報から衝突対象物が車両であると認識した場合、コントローラ３００は、ロック機構９（図示せず）に対してワイヤ８の開放指令を発する。前記指令を受けたロック機構９はワイヤ８の係止を全て開放する。内側パイプ２が、外側パイプ１の上部から突出して停止する動作は、上述の弱い衝撃が予測される場合と同様であるので、説明は省略する。ワイヤ８の一端が接続された支持体５は、圧縮されていた支持体移動手段６の復元力によって付勢力が与えられ、内側パイプ２上部方向（図３（Ｃ）において、向かって上部方向。）に移動させられ、再度ロック機構９によってワイヤ８が係止されることがないため支持体ストッパ部２３に当接して移動が停止する。この状態においては、移動抵抗体孔２５の開口内側は、支持体５の第３の部分５６によって閉塞される。支持体５が上方に移動すると、第１の部分５１方向に移動抵抗体３が移動していた場合、移動抵抗体３は第１の部分５１下部の第１支持体テーパ部５３、さらに第２の部分５４の下部の第２支持体テーパ部５５と当接する。さらに支持体５が上方に移動すると、移動抵抗体３は、第２支持体テーパ部５５によって移動抵抗体孔２５の外側パイプ１側に移動させられ、支持体５の下部に相当する第３の部分５６部で移動抵抗体孔２５の開口内側が閉塞される。支持体５の移動が支持体ストッパ部２３によって停止されると、図３（Ｃ）に示すように、支持体５は、第３の部分５６で移動抵抗体孔２５の開口内側を閉塞する状態で固定されることになる。

この状態で、内側パイプ２に強い衝撃が加えられ内側パイプ２が下方に移動する場合について、図３（Ｃ）及び図４（Ｂ）を基に説明する。図３（Ｃ）に示すように、支持体５の第３の部分５６で移動抵抗体孔２５の開口内側が閉塞された場合、移動抵抗体３は支持体５によって移動抵抗体孔２５外側に押される状態となり、移動抵抗体３の一部は、移動抵抗体孔２５から大きく突出する。この状態で内側パイプ２が外側パイプ１の内部方向に移動すると、突出した移動抵抗体３の一部が、移動に伴って外側パイプ第１テーパ部１４に当接する。図４（Ｂ）に示すように、さらに内側パイプ２が外側パイプ１の内部方向に移動すると、支持体５の第３の部分５６で移動抵抗体孔２５の開口内側が閉塞されているため、移動抵抗体３は逃げ場がなく、大きく突出した移動抵抗体３の一部が、外側パイプ第１テーパ部１４及びその下側の衝撃吸収部１５を圧迫しながら下方に移動する。従って、外側パイプ第１テーパ部１４及び衝撃吸収部１５と移動抵抗体３との間で極めて強い摩擦あるいは圧迫を生じることになる。上述したように、移動抵抗体３は硬度が高いため、前記摩擦あるいは圧迫により外側パイプ第１テーパ部１４及び外側パイプ衝撃吸収部１５の内側が大きく可塑変形する。これによって、内側パイプ２に加えられた衝撃が、外側パイプ衝撃吸収部１５を大きく可塑変形させるエネルギーとして吸収される。なお、上述したロック機構９の開放は、運転者が手動で行ってもよい。

かかる衝撃吸収力は、衝撃吸収装置に配設される移動抵抗体３の個数によって調整することができる。図５は、本発明の実施形態１に係る衝撃吸収装置の図１のＡ−Ａ方向の断面図である。図５に図示したように、本実施形態における衝撃吸収装置では、内側パイプ２側壁部の周方向に等間隔で移動抵抗体孔２５が７個配設され、それぞれの孔の内部に移動抵抗体３が配設されている。従って、本実施形態においては、物体衝突時の衝撃を、７個の移動抵抗体３が外側パイプ衝撃吸収部１５を可塑変形させることで吸収する。なお、移動抵抗体３の配設個数は７個に限定されるわけでなく、想定される衝撃力に応じて調整することができる。

車両との衝突を回避することができた場合は、外側パイプ１及び内側パイプ２には衝撃が一切加わらない。本発明の一実施形態に係る衝撃吸収装置は、このような場合に、簡単に平常状態に戻すことができる。具体的には、図１に示すモータユニット２００でワイヤ８を牽引することで、ワイヤ８の一端が接続された支持体５が、支持体移動手段６を圧縮しながら引戻され、内側パイプ底部フランジ２６に当接する。さらに牽引力が加わると、該牽引力が支持体５を介して内側パイプ２を外側パイプ１内部に引戻す力として働く。内側パイプ２は、内側パイプ移動手段７を圧縮しながら外側パイプ１内部に移動し、内側パイプ底部フランジ２６が外側パイプ底部１６に当接して移動が停止する。このとき、支持体移動手段６を圧縮しながら内側パイプ底部フランジ２６方向に移動した支持体５は、該支持体５の第１の部分５１が移動抵抗体孔２５に対向して位置することとなる。この位置でワイヤ８をロック機構９によって係止して固定することで、平常時の状態に戻すことができる。従って、本発明の一実施形態に係る衝撃吸収装置は、車両等との衝突が回避できた場合、簡単に再生でき、繰返し使用することができて経済的である。

また、本実施形態に係る衝撃吸収装置は、対歩行者及び対車両との衝突時の衝撃力を、該衝撃吸収装置のみで吸収できるため、対歩行者用のエネルギー・アブソーバや対車両用のエネルギー・アブソーバを別個に設ける必要がなく、コンパクトに設置できるため、車両全長を長くする等の影響が少ない。

以上説明したように、本発明の一実施形態に係る衝撃吸収装置は、単純な構成により、弱い衝撃の場合と強い衝撃の場合とで衝撃吸収手段を簡易に切り替えることができる。また、移動抵抗体３の配設個数をそれぞれ調整することで、衝撃吸収力を細かく設定することができる。更にまた、衝撃に備えて準備した状態から簡単に平常状態に戻すことができる。従って、衝突を回避できた場合、繰返し再生使用することができる。そのうえ、本実施形態に係る衝撃吸収装置は、簡単な構造であるため衝撃吸収部に必要な部品の数も少なくて済む。また、平常時においては、内側パイプ２を外側パイプ１の内部に収容しているため、設置に際して車両全長等に与える影響が少ない。

本実施形態に係る衝撃吸収装置は、自動車のフロントバンパの内部に取り付ける。フロントバンパの左右にそれぞれ１個ずつ配設しても良いし、中央部に１個配設しても良い。また、左右と中央部に合計３個配設しても良い。配設する衝撃吸収装置の個数を調整することで、車両等の衝突時の衝撃をより確実に吸収することができる。また、本発明の一実施形態に係る衝撃吸収装置は、フロントバンパ内側に配設するだけでなく、リアバンパ内側に配設してもよい。配設する個数も１個に限定されず、２個又はそれ以上の複数個を配設してもよい。この場合、リアバンパ等にセンサ装置を併せて配設する。さらに、本発明の一実施形態に係る衝撃吸収装置は、車両側面のサイドガード装置として、例えば、大型サイドモール等と組み合わせて使用することも可能である。この様に使用することにより、一般的に車両フロント部分及びリア部分に比して衝突時の衝撃に対して脆弱である車両サイド部分に対する衝突時の衝撃を効果的に吸収し、乗員の安全を確保することができる。

（実施形態２）
上述したように、本発明の実施形態１に係る衝撃吸収装置は、平常時において内側パイプを外側パイプ内部に収容し、センサ装置によって物体との衝突を予測した場合に内側パイプを外側パイプから突出させる。その上で、コントローラによって衝突対象物を判断して衝撃力の強さを予測し、適切に衝撃力を吸収できるように、該衝撃吸収装置の衝撃力吸収能力を二段階に調整することができる。本発明の実施形態２に係る衝撃吸収装置は、内側パイプが外側パイプから突出させた状態のままであるが、該衝撃吸収装置の衝撃吸収力を３段階に調整することができ、より細かな設定ができることを特徴とする。

本発明の実施形態２に係る衝撃吸収装置について説明する。図６及び図７は、本発明の実施形態２に係る衝撃吸収装置の断面図である。図６及び図７に示されるように、本衝撃吸収装置の主要な構成部品及び各構成部品の配置等については、本発明の実施形態１に係る衝撃吸収装置と共通するため、同一の部分については図面上で同一の符号を付し、説明を省略する。

本実施形態に係る衝撃吸収装置は、特徴的には、外側パイプ上部と内側パイプとの間に、移動抵抗体以外の抵抗体を有することを特徴とする。かかる抵抗体を有することで、衝撃吸収力を３段階に調整することができる。

図６に示すように、本発明の実施形態２に係る衝撃吸収装置は、外側パイプ１の上部１１と、内側パイプ側壁部２２との間に新たな抵抗体である第２抵抗体４を有する。このため、外側パイプ１の上部１１は、内側パイプ２に面する内周側が、外側パイプ底部１６方向から上部１１方向に向かって拡開するようにテーパ状に形成される。かかるテーパ状の部分を外側パイプ第２テーパ部１２という。また、外側パイプ第２テーパ部１２と内側パイプ側壁部２２との間に形成される上部方向に向かって拡開した形状の空間を、テーパ状空間ということがある。なお、後述するように、第２抵抗体４は球体であるため、内側パイプ２表面と、該第２抵抗体４の表面との間に生じる摩擦は、すべり摩擦よりはるかに抵抗が少ない転がり摩擦である。従って、内側パイプ２が外側パイプ１の内部方向に移動した場合、第２抵抗体４には、外側パイプ第２テーパ部１２からの抗力を受け該第２抵抗体４を上方に押し上げようとする力が働く。従って、前記力が転がり摩擦より大きければ、第２抵抗体４は内側パイプ２の移動に拘わらず当該箇所で空回りしてしまう。そこで、本発明の実施形態２に係る衝撃吸収装置においては、外側パイプ第２テーパ部の角度を鋭角に設定し、内側パイプ２が外部からの衝撃を受けて外側パイプ１内部方向に速い速度で移動する場合に、該外側パイプ第２テーパ部１２の抗力よりも、内側パイプ衝撃吸収部２２の表面と該第２抵抗体４の表面との間に生じる摩擦が大きくなるように設定している。本実施形態においては、前記鋭角の角度を１０度に設定しているが、これに限定されるわけではない。

内側パイプ側壁部２２は、上述した本発明の実施形態１に係る衝撃吸収装置と異なり、外側パイプ衝撃吸収部１５と同様に該側壁部の材質が硬度の低い材質で形成されている。従って、本実施形態においては、内側パイプ側壁部２２を内側パイプ衝撃吸収部（第２衝撃吸収部）２２といい、外側パイプ衝撃吸収部１５を第１衝撃吸収部という。

外側パイプ第２テーパ部１２と、内側パイプ衝撃吸収部２２との間には、移動抵抗体３よりも直径の小さい抵抗体である第２抵抗体４が配設される。第２抵抗体４は鋼体であり、本実施形態においては鋼球を使用したが、これに限定されるわけではない。なお、第２抵抗体４が、テーパ状空間から外に突出するのを防止するため、第２抵抗体４を配設した後、外側パイプ上部１１を覆うように、外側パイプ蓋部１７が配設される。外側パイプ蓋部１７は、内周側に、内側パイプ衝撃吸収部２２の外径より大きな内径を有する開口が形成された、円盤状の蓋である。なお、上述した本発明の実施形態１に係る衝撃吸収装置と異なり、本発明の実施形態２に係る衝撃吸収装置は、内側パイプ移動手段７が配設されない。従って、平常時において本実施形態に係る衝撃吸収装置は、内側パイプ２が外側パイプ１から突出した状態である。また、他の構成部品及び各構成部品の配置については、上述した本発明の実施形態１に係る衝撃吸収装置と同様であるので、説明を省略する。

上述した構成による本発明の実施形態２に係る衝撃吸収装置が、衝撃を吸収する仕組みについて説明する。上述したように、本発明の実施形態２に係る衝撃吸収装置は、平常時において、内側パイプ２が外側パイプ１から突出している。センサ装置４００の情報を基にコントローラ３００が物体との衝突を予測し、衝撃が弱いと判断した場合、コントローラ３００は、ロック機構９に対してワイヤ８の係止の開放を指示しない。内側パイプ上部２１に衝撃が加わった場合、内側パイプ２は、外側パイプ１内部方向に移動する。このとき、外側パイプ第２テーパ部１２と内側パイプ衝撃吸収部２２との間のテーパ状空間に配設された第２抵抗体４は、外側パイプ第２テーパ部１２が鋭角に形成されているため、内側パイプ２の移動に伴って、内側パイプ衝撃吸収部２２との摩擦によりテーパ状空間の底部方向に移動させられる。第２抵抗体４は、外側パイプ第２テーパ部１２と内側パイプ衝撃吸収部２２との間に挟みこまれた状態になり、第２抵抗体４は、内側パイプ衝撃吸収部２２との間で強い摩擦あるいは圧迫を生じる。第２抵抗体４は、硬度の高い材質で形成され、内側パイプ衝撃吸収部２２は硬度の低い材質で形成されているため、第２抵抗体４は、内側パイプ衝撃吸収部２２を可塑変形させる。一方、コントローラ３００からワイヤ８の係止の開放が指示されないため、支持体５は、内側パイプ底部フランジ２６に当接したままであり、第１の部分５１が移動抵抗体孔２５に対向する状態である。従って、内側パイプ２が外側パイプ１の内部方向に移動すると、移動抵抗体３は、外側パイプ第１テーパ部１４に当接して移動抵抗体孔２５内側方向に移動し、第１の部分５１にその一部が当接する。移動抵抗体３と外側パイプ衝撃吸収部１５とは何ら抵抗なく接することになり、内側パイプ２が更に外側パイプ１の内部方向に移動しても、両者間で摩擦あるいは圧迫は生じない。内側パイプ２に加えられた衝撃は、専ら第２抵抗体４が内側パイプ衝撃吸収部２２を可塑変形させるエネルギーに変換されて吸収される。

センサ装置４００の情報を基にコントローラ３００が物体との衝突を予測し、衝撃が中程度と判断した場合、コントローラ３００は、第１の動作モードを指示する。上述したように第１の動作モード時においては、第２の部分５４が移動抵抗体孔２５に対向しているため、移動抵抗体３が、第２の部分５４まで移動した場合、移動抵抗体３の外側パイプ３側の一部が、移動抵抗体孔２５の外側パイプ１側の開口から突出する。内側パイプ２が衝撃を受けて外側パイプ１内部方向に移動すると、第２抵抗体４が、内側パイプ衝撃吸収部２２との間で強い摩擦あるいは圧迫を生じる点は上述したとおりである。一方、移動抵抗体３は、第２の部分５４によって支持体５方向への移動が遮られ、移動抵抗体３の一部が、移動抵抗体孔２５の外側パイプ側から突出している。従って、内側パイプ２の移動に伴って、本発明の実施形態１で説明したとおり、移動抵抗体３によって外側パイプ衝撃吸収部１５の内側表面が可塑変形させられる。従って、この場合、第２抵抗体４が内側パイプ衝撃吸収部２２を可塑変形させ、且つ、移動抵抗体３が外側パイプ衝撃吸収部１５の内側表面を可塑変形させることで、内側パイプ２に加えられた衝撃が吸収される。

センサ装置４００の情報を基にコントローラ３００が物体との衝突を予測し、衝撃が強い衝撃であると判断した場合、コントローラ３００は、第２の動作モードを指示する。上述したように第２の動作モード時においては、第３の部分５６が、移動抵抗体孔２５に対向し移動抵抗体孔２５を閉塞しているため、移動抵抗体３が移動抵抗体孔２５を支持体５側に移動しても、移動抵抗体３の外側パイプ３側の一部が、移動抵抗体孔２５の外側パイプ１側の開口から大きく突出する。内側パイプ２が衝撃を受けて外側パイプ１内部方向に移動すると、第２抵抗体４が、内側パイプ衝撃吸収部２２との間で強い摩擦あるいは圧迫を生じる点は上述したとおりである。一方、移動抵抗体３の一部が、移動抵抗体孔２５の外側パイプ側から大きく突出しているため、内側パイプ２の移動に伴って、移動抵抗体３によって外側パイプ衝撃吸収部１５が大きく可塑変形させられる。従って、この場合、第２抵抗体４が内側パイプ衝撃吸収部２２を可塑変形させ、且つ、移動抵抗体３が外側パイプ衝撃吸収部１５を大きく可塑変形させることで、内側パイプ２に加えられた衝撃が吸収される。以上説明したとおり、本発明の実施形態２に係る衝撃吸収装置は、衝撃吸収力を３段階に調整することができる。

本発明の実施形態２に係る衝撃吸収装置は、衝突を回避できた場合、本発明の実施形態１に係る衝撃吸収装置と同様に、簡単に平常時の状態に戻すことができる。衝突が回避できた場合、内側パイプ２及び外側パイプ１には、何ら損傷がない。コントローラ３００が、第１の動作モードあるいは第２の動作モードを指示し且つ衝突が回避できた場合、コントローラ３００は、モータユニット２００に再度ワイヤ８の牽引を指示する。モータユニット２００によるワイヤ８の牽引に伴い、支持体５は、支持体移動手段６を圧縮しながら内側パイプ底部方向に移動し、内側パイプ底部フランジ１６に当接して移動が停止する。この状態で、ロック機構９によってワイヤ８を係止すると、平常時の状態となる。従って、簡単に平常時の状態に戻すことができる。

なお、本発明の実施形態２に係る衝撃吸収装置において、外側パイプ１の上部１１と内側パイプ側壁部２２との間に配設する新たな抵抗体は、上述した第２抵抗体４に限定されない。図７に新たな抵抗体の別の実施例を示す。図７に示す本実施形態に係る衝撃吸収装置は、第２抵抗体４を配設する替わりに、外側パイプ上部を、内側パイプ衝撃吸収部２２の下部に食い込ませている。従って、かかる外側パイプ上部を外側パイプ抵抗上部１８といい、外側パイプ抵抗上部１８が食い込んだ内側パイプの側壁部を、内側パイプ接続部（以下、第２接続部ということがある。）２９という。

本実施形態に係る衝撃吸収装置の外側パイプ抵抗上部１８は、内側パイプ２よりも硬度の高い材質で形成し、例えばボルト等の製造で用いられる冷間圧造技術を用いて形成される。即ち、製造工程において、据え込み成形、絞り等の工程によって、外側パイプの上部１８が、内側パイプ接続部２９に食い込むように形成する。また、別の形成方法として、図８に示すように、外側パイプ１と内側パイプ２とを捻り合わせて形成することもできる。即ち、内側パイプ２の外周部に所定の半円柱状の突出部（図８においては、内側パイプ衝撃吸収部２２に相当する部分。）を形成し、一方外側パイプ１の内周部に、所定の個数、対応する半円状の切れ込みを形成する。内側パイプ２に形成する半円柱状の突出部の長さは、外側パイプ１から内側パイプ２を突出させる長さに形成する。その上で、内側パイプ２の突出部を外側パイプ１の切れ込みに合わせて、内側パイプ２を外側パイプ底部１６側から外側パイプ１の内部に挿入し、内側パイプ２を捻転して固定する。内側パイプ２の捻転によって、内側パイプ２の前記突出部の下端部分に、外側パイプ１の内周が入りこむようになり、図８に示す内側パイプ接続部２９に外側パイプ抵抗上部１８が食い込んだ状態となる。なお、この方法によって形成する場合には、外側パイプ１の底部は、当初開口しておき、内側パイプ２を挿入した後に閉塞する。以上の方法によって、本発明の実施形態２に係る衝撃吸収装置を得ることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る衝撃吸収装置は、予測される衝撃力に応じて衝撃吸収力を３段階に調整できる。また、衝突が回避できた場合、簡単に平常時の状態に戻すことができる。さらに、内側パイプを外側パイプ内部に収容することができないものの、該装置のみで衝撃を吸収できるため、対歩行者用のエネルギー・アブソーバや対車両用のエネルギー・アブソーバを別個に設ける必要がなく、コンパクトに設置できるため、車両全長を長くする等の影響が少ない。

（実施例１）
上述した本発明の実施形態１又は実施形態２に係る衝撃吸収装置の別の実施例について、以下に説明する。実施例１は、実施形態１に係る衝撃吸収装置の別の実施例である。

図９を基に説明する。図９は、本発明の実施例１に係る衝撃吸収装置の概略構成図である。本実施例に係る衝撃吸収装置は、内側パイプ２を突出させる内側パイプ移動手段７が、外側パイプ１の外周に設置されていることを特徴とする。

本実施例１に係る衝撃吸収装置の内側パイプ２は、上述した実施形態１及び実施形態２と同様に、閉じられた上部であるが、特徴的には内側パイプ２上部に外周側に向かって突出した内側パイプ上部フランジ２８を有する。また、外側パイプ１の底部は、上述した実施形態１及び実施形態２と同様に開口されているが、外側パイプ１外周側に向かって突出した外側パイプ底部フランジ１９を有する。そして、内側パイプ２に対して、該内側パイプ２が外側パイプ１から突出するための付勢力を与える内側パイプ移動手段７が、前記内側パイプ上部フランジ２８と前記外側パイプ底部フランジ１９との間で、且つ、外側パイプ１の外周の位置に配設される。

さらに、本発明の実施例１に係る衝撃吸収装置は、図９に示すように、支持体５の上部が閉じられており、支持体５は、底部が開口し上部が閉ざされた円筒形の断面形状を有する。即ち、上述した実施形態１及び実施形態２に示した支持体上部フランジ５３の替わりに、閉ざされた支持体上部５７を有する。この円筒形の外周側に第１の部分５１及び第２の部分５４が形成されている。そして、支持体５の底部に接続されていたワイヤ８の一端は、支持体上部５７の中央に接続される。なお、他の構成部品及び各部品の配置等については、上述した実施形態１及び実施形態２と同様であるので、説明を省略する。

かかる構成による本発明に実施例１に係る衝撃吸収装置は、ワイヤ８が支持体上部５７の中央部に接続されているため、ワイヤ８の牽引及び係止の開放が容易で、第１モード又は第２モードの設定及び衝突が回避された場合の再生が簡単に行うことができる。また、外側パイプ１の外周に内側パイプ移動手段７を配設するため、内側パイプ移動手段７として大きなコイルばね等を用いることができる。従って、内側パイプ移動手段７に、内側パイプ２に対して付勢力を与える役割以外に、例えば、物体衝突時の衝撃を吸収する役割を持たせることも可能となる。なお、かかる構成に係る本実施例の衝撃吸収装置が、物体との衝突時に衝撃を吸収する仕組みについては、上述した本発明の実施形態１に係る衝撃吸収装置と同様である。即ち、予測される衝撃力に併せて、ロック機構９によりワイヤ８の係止を調整し、第１の動作モードあるいは第２の動作モードに設定することで、移動抵抗体３が外側パイプ衝撃吸収部１５を可塑変形させる程度を調整して衝撃エネルギー吸収量を調整する方法である。従って、詳細説明を省略する。また、衝突を回避できた場合の再生方法についても同様であるので、説明を省略する。

以上説明したように、本実施例に係る衝撃吸収装置は、予測される衝撃力に応じて衝撃吸収力を調整できる。また、衝突が回避できた場合、簡単に平常時の状態に戻すことができる。さらに、平常時において、内側パイプを外側パイプ内部に収容するためコンパクトに設置できるため、車両全長を長くする等の影響が少ない。

（実施例２）
本発明の実施形態１又は実施形態２に係る衝撃吸収装置のさらに別の実施例について、以下に説明する。本実施例に係る衝撃吸収装置は、外側パイプと内側パイプとの間に、物体と衝突した際の衝撃を吸収するための衝撃吸収パイプを有することを特徴とする。

本実施例に係る衝撃吸収装置について、図１０を基に説明する。図１０は、本発明の実施例２に係る衝撃吸収装置の、概略断面図である。図１０に示すように、本実施例に係る衝撃吸収装置は、本発明の実施形態１に係る衝撃吸収装置とほとんどの構成部分が共通する。従って、同じ部品については同様の符号を付し、説明を省略する。また、各部品等の配置についても、詳細説明を省略する。

本実施例に係る衝撃吸収装置は、上述したように、外側パイプ１と内側パイプ２との間に、衝撃吸収パイプを有する。本実施例においては、２個の衝撃吸収パイプを有するため、それぞれ第１衝撃吸収パイプ１１１及び第２衝撃吸収パイプ１１２という。第１衝撃吸収パイプ１１１及び第２衝撃吸収パイプ１１２は、移動抵抗体３よりも硬度の低い材質で形成された、両端が開口した円筒形のパイプである。一方、本実施例に係る衝撃吸収装置の外側パイプ１は、上述した実施形態１に係る衝撃吸収装置の外側パイプ１と異なり、外側パイプ衝撃吸収部１５を有さず、また、第１の部分１３及び境界面１４も有していない。外側パイプ１の側壁部１１０は、上部１１から底部１６まで内径が同一に形成されている。また、材質についても、移動抵抗体３の材質に影響されず、硬度が低い材質であっても良いし、同一又はより硬度の高い材質で形成しても良い。

第１衝撃吸収パイプ１１１及び第２衝撃吸収パイプ１１２は、外側パイプ側壁部１１０の内周側であって、且つ、内側パイプ２の基部２４の外周側の位置に底部を外側パイプ底部１６に接するように設定される。そして、それぞれのパイプの位置は、次の位置に配設される。すなわち、第１の動作モードにおいて、移動抵抗体３が第２の部分５４方向に移動した場合に、移動抵抗体孔２５から突出した移動抵抗体３の一部が当接する位置に、第２衝撃吸収パイプ１１２が配設される。また、第２の動作モード時に移動抵抗体孔２５の内周側の開口が第３の部分５６によって閉塞された場合に、移動抵抗体孔２５から大きく突出した移動抵抗体３の一部が当接する位置に、第１衝撃吸収パイプ１１１が配設される。なお、それぞれの衝撃吸収パイプ１１１及び１１２の上部端面は、底部方向から上部方向に向かって拡開するようにテーパ状に形成しても良い。かかる形状にすることで、内側パイプ２が外側パイプ底部１６方向に移動した場合に、移動抵抗体３を移動抵抗体孔２５内部方向に移動させ易くなるからである。但し、これに限定されるわけではない。

かかる構成による本実施例に係る衝撃吸収装置が、物体との衝突時に衝撃を吸収する仕組みについて説明する。平常時においては、ロック機構９が、支持体５の底部に一端が接続されたワイヤ８を牽引された状態で係止しているため、移動抵抗体孔２５の内側開口部に、第１の部分５１が対向する。また、内側パイプ２は外側パイプ１の内部に収容された状態である。

センサ装置４００の情報を基に、コントローラが衝撃の弱い物体との衝突を予測して第１の動作モードを指示した場合、ロック機構９は、一旦ワイヤ８の係止を開放し、所定長ワイヤ８が引き出された時点で再度ワイヤ８を係止する。内側パイプ２は、外側パイプ１から突出し、内側パイプ基部２４の上面が、外側パイプ上部１１の下面に当接して内側パイプ２の移動が停止する。このとき、内側パイプ２内部に配設された支持体５は、支持体移動手段６によって付勢力が与えられて内側パイプ２上部方向に移動し、第２の部分５４が移動抵抗体孔２５の内側開口部に対向する。第２の部分５４方向に移動した移動抵抗体３は、外側パイプ１側の一部が移動抵抗体孔２５から突出する。この状態で内側パイプ２が外側パイプ底部１６方向に移動すると、移動抵抗体３は、突出した一部が第２衝撃吸収パイプ１１２と当接する。移動抵抗体３は、第２の部分５４で一端が遮られて逃げ場がなく、内側パイプ２の移動に伴い、第２衝撃吸収パイプ１１２との間で強い摩擦あるいは圧迫を生じ、第２衝撃吸収パイプ１１２を可塑変形させる。第１衝撃吸収パイプ１１１は、移動抵抗体３と接触することがなく可塑変形することはない。従って、衝突エネルギーは、専ら移動抵抗体３が第２衝撃吸収パイプ１１２を可塑変形させる変形ネルギーに変換されて吸収される。

センサ装置４００の情報を基に、コントローラが衝撃の強い物体との衝突を予測して第２の動作モードを指示した場合、ロック機構９はワイヤ８の係止をすべて開放する。上述したとおり、内側パイプ２が外側パイプ１から突出する。支持体５は、第３の部分５６が移動抵抗体孔２５の内側開口部に対向して位置する。従って、移動抵抗体３は逃げ場がなく、外側パイプ１側の一部が移動抵抗体孔２５から大きく突出する。この状態で内側パイプ２が外側パイプ底部１６方向に移動すると、移動抵抗体３は、大きく突出した一部が第１衝撃吸収パイプ１１１及び第２衝撃吸収パイプ１１２と当接する。移動抵抗体３は、逃げ場がないため、内側パイプ２の移動に伴い、第１衝撃吸収パイプ及び第２衝撃吸収パイプ１１２との間で強い摩擦あるいは圧迫を生じ、第１衝撃吸収パイプ及び第２衝撃吸収パイプ１１２を可塑変形させる。従って、衝突エネルギーは、移動抵抗体３が、第１衝撃吸収パイプ１１１及び第２衝撃吸収パイプ１１２を可塑変形させる変形ネルギーに変換されて吸収される。

衝突が回避できた場合の再生方法は、上述した本発明の実施形態１と同様であるので、説明を省略するが、モータユニット２００によってワイヤ８を牽引することで、簡単に平常時の状態に戻すことができる。なお、上述した例においては、第１衝撃吸収パイプ１１１及び第２衝撃吸収パイプ１１２の２個の衝撃吸収パイプを配設したが、これに限定されるわけではない。１個の肉厚の衝撃吸収パイプを配設し、衝撃力に応じて、移動抵抗体３によって該衝撃吸収パイプを可塑変形させる量を調整することで、衝撃吸収力を調整するようにしても良い。また、３個以上の衝撃吸収パイプと、３個以上の移動抵抗体収容部を有する支持体５によって、３段階以上に衝撃吸収力を調整することも可能である。

以上説明したように、本実施例に係る衝撃吸収装置は、予測される衝撃力に応じて衝撃吸収力を調整できる。また、衝突が回避できた場合、簡単に平常時の状態に戻すことができる。さらに、平常時において、内側パイプを外側パイプ内部に収容するためコンパクトに設置できるため、車両全長を長くする等の影響が少ない。

さらに、本実施例に係る衝撃吸収装置は、物体との衝突時に専ら衝撃吸収パイプを可塑変形させるため、外側パイプ１及び内側パイプ２には損傷が生じない。従って、物体と衝突した場合であっても、衝撃吸収パイプを交換することで、簡易に再生することができる。上述した実施形態１又は実施形態２に係る衝撃吸収装置に比して、より経済的である。

（実施例３）
実施例３は、実施形態１及び実施形態２に係る衝撃吸収装置のさらにまた別の実施例である。本実施例に係る衝撃吸収装置は、金属パイプが可塑変形するのではなく、弾性変形することで車両等との衝突時の衝撃力を吸収することを特徴とする。従って、衝突が起きてしまった場合であっても、衝撃吸収装置を簡単に平常時の状態に戻すことができ、メンテナンスの点で非常に効率的である。

本実施例に係る衝撃吸収装置の構成部品は、上述した本発明の実施形態１及び実施形態２に係る衝撃吸収装置と同様であるので、部品構成及び配置等については、図示及び説明を省略する。但し、説明の都合上、本発明の実施形態１に係る衝撃吸収装置を図示した、図１に基づいて説明する。本実施例にかかる衝撃吸収装置は、外側パイプ衝撃吸収部１５の材質が実施形態１と異なり、弾性を有する材質で形成されている。本実施例においては、外側パイプ１として、弾性特性を有する機械構造用炭素鋼鋼管ＳＴＫＭ１３Ｃを用い、これに熱処理を施したものを使用したが、これに限定されるわけではない。他の機械構造用炭素鋼鋼管（ＳＴＫＭ材）又はばね鋼鋼材（ＳＵＰ１０材）などに熱処理を施した弾性特性を有する材料を使用してもよい。また、弾性特性を有する樹脂などを使用してもよい。なお、内側パイプ移動手段を配設しても良いし、なくても良い。但し、本実施例に係る衝撃吸収装置は、簡易に平常時の状態に戻すことができるため、内側パイプ移動手段７を設けることが好ましい。

本実施例に係る衝撃吸収装置の物体等との衝突時の各部の動作も、上述した実施形態１と同様であるので、各部の動作の説明は省略する。強い衝撃が加えられた場合、移動抵抗体３と外側パイプ衝撃吸収部１５との間で強い摩擦あるいは圧迫が生じる。このとき、外側パイプ１が大きく弾性変形し、衝撃を吸収する。一方、弱い衝撃が加えられた場合、移動抵抗体３と外側パイプ衝撃吸収部１５との間で、摩擦あるいは圧迫を生じ、外側パイプ１が小さく弾性変形する。衝撃力が、外側パイプ１を大きくあるいは小さく弾性変形させるエネルギーに変換されて確実に吸収される。センサ装置４００及びコントローラ３００によって、予測される衝撃力に応じた衝撃吸収方法に制御する方法も、上述した実施形態１と同様である。なお、衝撃吸収力は、配設する移動抵抗体３の個数によって調整することができる。

本実施例に係る衝撃吸収装置は、それぞれのパイプが弾性変形して衝撃を吸収するため、衝突後においても、簡単に平常時の状態に戻すことができる。衝突によって圧縮された内側パイプ移動手段７の反発力によって、内側パイプ２は上部方向に移動する。外側パイプ１を弾性変形させていた移動抵抗体３も、これに伴って上方に移動する。外側パイプ第１テーパ部１４で移動抵抗体３の移動が開放され、外側方向に膨らんでいた外側パイプ１が、平常時の状態に戻る。以上のように、簡単に平常時の状態に戻すことができる。従って、メンテナンスコストが安価である。以上、実施形態１に示した衝撃吸収装置に弾性変形するパイプを応用する例について説明したが、かかる弾性変形するパイプは、上述した実施形態２、実施例１及び実施例２に示したすべての衝撃吸収装置に応用できる。

以上説明したように、本実施例に係る衝撃吸収装置は、予測される衝撃力に応じて衝撃吸収力を調整できる。また、衝突が回避できた場合、簡単に平常時の状態に戻すことができる。さらに、装置自体の設置面積を省略することができる。かかる効果は、上述した実施形態１乃至実施形態３、実施例１及び実施例２と同様である。更に、上述したようにメンテナンスコストが安価である。

なお、上述した本発明の全ての実施形態及び実施例に係る衝撃吸収装置において、前記移動抵抗体３及び前記移動体抵抗孔２５は、それぞれ７個ずつ配設しているが、これに限定されず、９個、１１個等、予め設定された衝撃吸収能力に応じて増設することができる。また、奇数個に限定されず、偶数個数配設してもよい。

また、本発明の全ての実施形態及び実施例に係る衝撃吸収装置において、第１の部分５１及び第２の部分５４は、上述したように窪みとして例えばL字型に形成してもよいし、前記支持体５の内側パイプ２に面する側壁に溝として形成してもよい。

さらに、本発明の全ての実施形態及び実施例に係る衝撃吸収装置において、外側パイプ１及び内側パイプ２等の形状は円柱状に限定されず、三角柱状、四角柱状、楕円柱状等他の形状であってもよい。

さらにまた、本発明の全ての実施形態及び実施例に係る衝撃吸収装置において、移動抵抗体３及び第２抵抗体４は、鋼球が好ましい。また、移動抵抗体３及び第２抵抗体４の形状は、球であることが好ましいが、これに限定されず、例えば、円柱状、ラグビーボール形状、おにぎりのような三角形状等であってもよい。

また、センサ装置４００は、２個のレーダ４０１とＣＣＤカメラ４０２からなる構成としているが、これに限定されるわけではない。また、レーダ４０１は、ミリ波レーダでもよいし、レーザ・レーダでもよく、限定されることはない。さらに、ＣＣＤカメラ４０２についても限定されることはない。

本発明の一実施形態に係る衝撃吸収装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る衝撃吸収装置の一部切り欠き図面である。 本発明の一実施形態に係る衝撃吸収装置の一部拡大図である。 本発明の一実施形態に係る衝撃吸収装置に衝撃が加えられた場合の一部拡大図である。 本発明の実施形態１に係る衝撃吸収装置の図１のＡ−Ａ方向の断面図である。 本発明の実施形態２に係る衝撃吸収装置の断面図である。 本発明の実施形態２に係る衝撃吸収装置の別の例の断面図である。 本発明の実施形態２に係る衝撃吸収装置の別の例の形成例を示す外観の模式図である。 本発明の実施例１に係る衝撃吸収装置の概略構成図である。 本発明の実施例２に係る衝撃吸収装置の概略構成図である。

符号の説明

１：外側パイプ
２：内側パイプ
３：移動抵抗体（第１抵抗体）
４：抵抗体（第２抵抗体）
５：支持体
６：支持体移動手段
７：内側パイプ移動手段
８：ワイヤ
９：ロック機構
１２：外側パイプ第２テーパ部
１４：外側パイプ第１テーパ部
１５：外側パイプ衝撃吸収部
１８：外側パイプ抵抗上部
２２：内側パイプ衝撃吸収部
２４：内側パイプ基部
２５：移動抵抗体孔
２６：内側パイプ底部フランジ
５１：第１の部分
５２：第１支持体テーパ部
５４：第２の部分
５５：第２支持体テーパ部
５６：第３の部分
５７：支持体上部
１００：衝撃吸収装置本体
２００：モータユニット
３００：コントローラ
４００：センサ装置

Claims (12)

1. 底部と、外部からの衝撃を吸収する衝撃吸収部と、上部と、前記衝撃吸収部と前記上部とを接続し前記衝撃吸収部の内径より大きな内径を有する接続部と、を有し、前記衝撃吸収部との境界面が底部方向に向かってテーパ状に形成された外側パイプと、
   内側に向かって突出したフランジを有する底部と、一つ以上の孔を有する基部と、上部と、前記基部と前記上部とを接続する前記基部の外径より小さい外径を有する側壁部と、を有し、前記外側パイプの内側に同軸的に摺動可能に配設された内側パイプと、
   前記孔の内径より小さい外径を有する鋼体であって前記孔内に移動自在に配設された一つ以上の抵抗体と、
   内周側に向かって突出したフランジを有する上部と、前記内側パイプ基部の側壁面からの法線方向の距離が順に小さくなるように形成された第１の部分、第２の部分及び第３の部分を有する側壁面とを有し、前記内側パイプ内に移動可能に配設された支持体と、
   前記内側パイプの上部と前記外側パイプの底部との間に配設され、前記内側パイプに対して該内側パイプが前記外側パイプから突出するための付勢力を与える内側パイプ移動手段と、
   前記支持体の前記上部フランジと前記内側パイプの前記底部フランジとの間に配設された支持体移動手段と、を備え、
   第１の動作モードにおいては前記支持体の第２の部分が前記内側パイプの前記孔に対向し、第２の動作モードにおいては前記支持体の第３の部分が前記内側パイプの前記孔に対向する、ことを特徴とする衝撃吸収装置。
2. さらに、前記外側パイプの内側且つ前記内側パイプの外側の位置に同軸的に配設された外部からの衝撃を吸収する１つ以上の衝撃吸収パイプを備える、ことを特徴とする請求項１に記載の衝撃吸収装置。
3. 前記外側パイプの底部は該外側パイプの外側に向かって突出したフランジを有し、
   前記内側パイプの上部は該内側パイプの外側に向かって突出したフランジを有し、
   前記外側パイプの底部フランジと内側パイプの上部フランジとの間で且つ前記外側パイプの外周の位置に内側パイプ移動手段を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の衝撃吸収装置。
4. 底部と、外部からの衝撃を吸収する第１衝撃吸収部と、上部と、前記第１衝撃吸収部と前記上部とを接続し前記第１衝撃吸収部の内径より大きな内径を有する接続部と、を有し、前記上部の内周側壁及び前記接続部と前記第１衝撃吸収部との境界面がそれぞれ底部方向に向かってテーパ状に形成された外側パイプと、
   内側に向かって突出したフランジを有する底部と、一つ以上の孔を有する基部と、上部と、前記基部と前記上部とを接続する前記基部の外径より小さい外径を有する外部からの衝撃を吸収する第２衝撃吸収部と、を有し、前記外側パイプの内側に同軸的に摺動可能に配設された内側パイプと、
   前記外側パイプの前記上部上に配設され、前記内側パイプの外径より大きな内径を有する開口された外側パイプ蓋部と、
   前記孔の内径より小さい外径を有する鋼体であって前記孔内に移動自在に配設された一つ以上の第１抵抗体と、
   鋼体であって、前記内側パイプの前記第２衝撃吸収部と前記外側パイプのテーパ状の前記上部側壁との間に配設され前記外側パイプ蓋部によって封止された一つ以上の第２抵抗体と、
   内周側に向かって突出したフランジを有する上部と、前記内側パイプ基部の側壁面からの法線方向の距離が順に小さくなるように形成された第１の部分、第２の部分及び第３の部分を有する側壁面とを有し、前記内側パイプ内に移動可能に配設された支持体と、
   前記支持体の前記上部フランジと前記内側パイプの前記底部フランジとの間に配設された支持体移動手段と、を備え、
   第１の動作モードにおいては前記支持体の第２の部分が前記内側パイプの前記孔に対向し、第２の動作モードにおいては前記支持体の第３の部分が前記内側パイプの前記孔に対向する、ことを特徴とする衝撃吸収装置。
5. 底部と、外部からの衝撃を吸収する第１衝撃吸収部と、上部と、前記第１衝撃吸収部と前記上部とを接続し前記第１衝撃吸収部の内径より大きな内径を有する接続部と、を有し、前記接続部と前記第１衝撃吸収部との境界面が底部方向に向かってテーパ状に形成された外側パイプと、
   内側に向かって突出したフランジを有する底部と、一つ以上の孔を有する基部と、前記基部の外径より小さい外径を有する外部からの衝撃を吸収する第２衝撃吸収部と、前記基部と前記第２衝撃吸収部とを接続し前記第２衝撃吸収部の外径よりさらに小さい外径を有する第２接続部と、前記第２衝撃吸収部に接続された上部と、を有し、前記外側パイプの内側に同軸的に摺動可能に配設された内側パイプと、
   前記孔の内径より小さい外径を有する鋼体であって前記孔内に移動自在に配設された一つ以上の抵抗体と、
   内周側に向かって突出したフランジを有する上部と、前記内側パイプ基部の側壁面からの法線方向の距離が順に小さくなるように形成された第１の部分、第２の部分及び第３の部分を有する側壁面とを有し、前記内側パイプ内に移動可能に配設された支持体と、
   前記支持体の前記上部フランジと前記内側パイプの前記底部フランジとの間に配設された支持体移動手段と、を備え、
   第１の動作モードにおいては前記支持体の第２の部分が前記内側パイプの前記孔に対向し、第２の動作モードにおいては前記支持体の第３の部分が前記内側パイプの前記孔に対向する、ことを特徴とする衝撃吸収装置。
6. 前記外側パイプ、前記内側パイプ及び前記衝撃吸収パイプの少なくとも一つに弾性特性を有する材料を使用することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一に記載の衝撃吸収装置。
7. 前記支持体はワイヤを有し、
   前記ワイヤを牽引して固定することにより前記支持体移動手段が圧縮され、
   前記ワイヤの固定を一定長開放することにより前記第１の動作モードになって支持体移動手段の付勢力により前記支持体が移動して該支持体の第１抵抗体収容部が前記内側パイプの前記孔に対向し、
   前記ワイヤの固定をすべて開放することにより前記第２の動作モードになって支持体移動手段の付勢力により前記支持体が移動して該支持体の第１及び第２抵抗体収容部以外の部分が前記内側パイプの前記孔に対向する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一に記載の衝撃吸収装置。
8. 前記支持体移動手段又は前記内側パイプ移動手段の少なくとも一つが、ばねであることを特徴とする請求項７に記載の衝撃吸収装置。
9. 前記それぞれの抵抗体が、鋼球であることを特徴とする請求項７乃至請求項８の何れか一に記載の衝撃吸収装置。
10. さらに、モータユニット及びロック機構を有し、
    前記モータユニットと前記ワイヤとが連結され、前記モータユニットにより前記ワイヤが所定の距離を牽引されると前記ロック機構により前記ワイヤが固定され、ロック機構の解除により前記ワイヤが引戻し可能となることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか一に記載の衝撃吸収装置。
11. さらに、対象物との距離及び対象物の画像を検出するセンサ装置と、
    前記センサ装置、前記モータユニット及び前記ロック機構に電気的に接続され、前記センサ装置の情報に基づいて前記モータユニット及び前記ロック機構に動作の指令を発信するコントローラと、を備えることを特徴とする請求項１０に記載の衝撃吸収装置。
12. 請求項１乃至請求項１１の何れか一に記載の衝撃吸収装置を有することを特徴とする自動車。

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