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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 24. August 2011 eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-182724 , auf deren Inhalt hierin in seiner Gesamtheit durch Verweis Bezug genommen wird.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosseriefrontstruktur zum Schützen der Beine und des Kopfes eines Fußgängers im Fall einer Frontalkollision.
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Für ein Fahrzeug, bei dem ein vorderer Rand einer Fronthaube benachbart zu einem oberen Endabschnitt eines in einem vorderen Endabschnitt der Fahrzeugkarosserie bereitgestellten und sich in einer Aufwärts-Abwärtsrichtung erstreckenden Frontgrills angeordnet ist, ist eine Technik zum Dämpfen eines Aufpralls bei einer Frontkollision des Fahrzeugs mit einem Fußgänger entwickelt worden, indem ermöglicht wird, dass die Fronthaube, wenn sie mit dem Kopf des Fußgängers in Kontakt kommt, sich verbiegt und verformt, wie beispielsweise im Patentdokument
JP-A-2008-296851 beschrieben ist.
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Es ist außerdem ein Fahrzeug bekannt, bei dem ein sich in die Aufwärts-Abwärtsrichtung erstreckender Frontgrill in einem vorderen Endabschnitt der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, ein Stoßfänger sich von einem oberen Endabschnitt des Frontgrills nach oben und dann zur Rückseite der Fahrzeugkarosserie hin erstreckt und ein vorderer Rand einer Fronthaube benachbart zu einem Endabschnitt des Stoßfängers angeordnet ist. Der Endabschnitt des Stoßfängers, der sich zur Fronthaube hin erstreckt, ist an einem Träger befestigt, der sich in der Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt und durch die Fahrzeugkarosserie gehalten wird.
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Bei einem Fahrzeug, bei dem der vordere Rand der Fronthaube bezüglich des vorderen Endes des Fahrzeugs nach hinten versetzt ist, ist der Abstand zwischen dem vorderen Endabschnitt des Fahrzeugs und dem vorderen Rand der Fronthaube größer als der entsprechende Abstand bei dem im Patentdokument
JP-A-2008-296851 beschriebenen Fahrzeug. Daher kann, wenn das Fahrzeug mit einem Fußgänger kollidiert, der Kopf des Fußgängers auf den vor der Fronthaube angeordneten Endabschnitt des Stoßfängers auftreffen, so dass die Widerstandskraft, die der Kopf erfährt, übermäßig groß sein kann.
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Außerdem kann, weil der Frontgrill durch den Träger über den Stoßfänger gehalten wird, wenn ein Oberschenkel des Fußgängers mit dem Frontgrill kollidiert, die Widerstandskraft, die der Oberschenkel aufnehmen kann, aufgrund einer schlechten Leistungsfähigkeit des Frontgrills und des Stoßfängers hinsichtlich Stoßabsorption ebenfalls übermäßig groß sein.
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Die vorliegende Erfindung ist hinsichtlich der vorstehend beschriebenen Probleme entwickelt worden, und es ist Aufgabe der Erfindung, eine Fahrzeugkarosseriefrontstruktur bereitzustellen, die die Stoßenergie absorbiert, die erzeugt wird, wenn ein Oberschenkel oder der Kopf eines Fußgängers mit einem Fahrzeug kollidiert, bei dem der vordere Rand einer Fronthaube bezüglich des vorderen Endes des Fahrzeugs nach hinten versetzt ist.
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Um diese Aufgabe zu lösen, erstreckt sich in einer Fahrzeugkarosseriefrontstruktur gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung der obere Endabschnitt eines Frontgrills oder eines Stoßfängers, die sich in einer Aufwärts-Abwärtsrichtung erstrecken und in einem vorderen Endabschnitt der Fahrzeugkarosserie angeordnet sind, zur Rückseite der Fahrzeugkarosserie hin, ist ein vorderer Rand einer Fronthaube benachbart zum oberen Endabschnitt angeordnet, erstreckt sich ein starres Element oder in einer Ausführungsform ein oberer Rahmenabschnitt, der einen Kühler (nicht dargestellt) hält, in die Breitenrichtung der Karosserie und wird auf der Rückseite eines vorderen Endabschnitts der Fronthaube gehalten, und erstreckt sich ein stoßabsorbierendes Element, das hohl, aus Metallblech hergestellt und kastenförmig ausgebildet ist, in die Breitenrichtung der Karosserie und wird in einem Raum gehalten, der von Innenflächen des Frontgrills, des Stoßfängers und des vorderen Endabschnitts der Fronthaube und einer Fläche des starren Elements umgeben ist.
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Außerdem wird gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung das stoßabsorbierende Element durch das starre Element über mehrere Schenkel gehalten, die in der Breitenrichtung der Karosserie in vorgegebenen Abständen angeordnet sind, wobei obere Endabschnitte der Schenkel mit einem Unterseitenabschnitt des stoßabsorbierenden Elements verbunden sind, untere Endabschnitte der Schenkel mit dem starren Element verbunden sind und Zwischenräume, über die Luft von der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie in die Fahrzeugkarosserie eintreten und zur Rückseite der Fahrzeugkarosserie hin strömen kann, zwischen den Schenkeln ausgebildet sind.
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Außerdem weist gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung jeder der Schenkel eine Aufnahmefläche auf, die auf dem Schenkel ausgebildet und mit der Rückseite des Unterseitenabschnitts des stoßabsorbierenden Elements verbunden ist, wobei die Aufnahmefläche einen Stufenabschnitt aufweist, der in einem vorderen Endabschnitt der Aufnahmefläche nach unten abgebogen ist, wobei, wenn eine zur Rückseite der Fahrzeugkarosserie hin gerichtete Aufprallkraft auf das stoßabsorbierende Element einwirkt, das stoßabsorbierende Element sich zur Vorderseite des Stufenabschnitts nach unten dreht und den Schenkel quetscht.
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Außerdem sind gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung der Frontgrill und der Stoßfänger an einer Oberfläche des stoßabsorbierenden Elements befestigt.
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Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Fahrzeugkarosseriefrontstruktur unter Bezug auf die 1 bis 5 beschrieben.
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1 zeigt eine Querschnittansicht des Hauptteils einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeugkarosseriefrontstruktur;
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2 zeigt eine teilweise perspektivische Ansicht eines kastenförmigen stoßabsorbierenden Elements gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt eine schematische Rückansicht der Fahrzeugkarosseriefrontstruktur, die der Ansicht vom Pfeil III in 1 entspricht;
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4 zeigt eine Querschnittansicht des Hauptteils einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeugkarosseriefrontstruktur; und
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5 zeigt eine teilweise perspektivische Ansicht eines kastenförmigen stoßabsorbierenden Elements gemäß der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Für jede der Ausführungsformen wird als Beispiel ein normales Kraftfahrzeug unter Fahrzeugen betrachtet und wird insbesondere ein normales Kraftfahrzeug beschrieben, bei dem der vordere Rand einer Fronthaube bezüglich des vorderen Endes des Fahrzeugs nach hinten versetzt ist.
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An einem vorderen Endabschnitt einer Karosserie 3 eines Fahrzeugs 1 ist ein sich in die Aufwärts-Abwärtsrichtung erstreckender Frontgrill 5 angeordnet, und an einem oberen Endabschnitt des Frontgrills 5 ist ein Stoßfänger 7 angeordnet, der sich auf der Rückseite des Frontgrills 5 nach oben erstreckt, zur Rückseite der Karosserie 3 hin abgebogen ist und sich nach hinten erstreckt. Der Frontgrill 5 und der Stoßfänger 7 sind teilweise an einem nachstehend beschriebenen stoßabsorbierenden Element 30 befestigt, das an der Innenseite des Frontgrills 5 und des Stoßfängers 7 angeordnet ist. Ein vorderer Rand 11a einer Fronthaube 11, die einen oberen Abschnitt eines Motorraums 9 abdeckt, ist benachbart zum oberen Endabschnitt des Stoßfängers 7 angeordnet und erstreckt sich zur Rückseite der Karosserie 3. D. h., der vordere Rand 11a der Fronthaube 11 ist bezüglich des vorderen Endes des Fahrzeugs 1 nach hinten versetzt.
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Ein nach unten hervorstehender Schließbügel 13 ist unter einem vorderen Endabschnitt der Fronthaube 11 angeordnet. Der Schließbügel 13 ist derart ausgebildet, dass er durch einen oberen Rahmenabschnitt 15 verriegelbar ist, der sich in eine Richtung erstreckt, die den Schließbügel 13 kreuzt, und einen Kühler hält. Der obere Rahmenabschnitt 15 erstreckt sich in die Breitenrichtung der Karosserie und ist wie eine Kappe ausgebildet, die, betrachtet von der Seite, nach oben hervorsteht. Ein vorderer Seitenendabschnitt des oberen Rahmenabschnitts 15 ist abgebogen und erstreckt sich nach vorne. D. h., der obere Rahmenabschnitt 15 ist, betrachtet von der Seite, treppenförmig ausgebildet.
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Das vorstehend beschriebene stoßabsorbierende Element 30 ist in einem Raum 17 angeordnet, der vom Frontgrill 5, vom Stoßfänger 7, vom vorderen Rand 11a der Fronthaube 11 und vom oberen Rahmenabschnitt 15 umgeben ist. Das stoßabsorbierende Element 30 wird unter Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben. Das stoßabsorbierende Element 30 besteht aus Metallblech, erstreckt sich in die Breitenrichtung der Karosserie und ist in Form eines hohlen (leeren) Kastens ausgebildet. Das stoßabsorbierende Element 30 hat, betrachtet von der Seite, die Form eines Polygons und weist einen sich schräg nach unten erstreckenden Unterseitenabschnitt 31, einen sich von einem vorderen Endabschnitt des Unterseitenabschnitts 31 nach oben erstreckenden Vorderseitenflächenabschnitt 32, einen sich von einem hinteren Endabschnitt des Unterseitenabschnitts 31 nach oben erstreckenden Rückseitenabschnitt 33, einen sich vom Vorderseitenflächenabschnitt 32 nach oben erstreckenden Vorderflächenabschnitt 34 und einen sich vom Rückseitenabschnitt 33 nach vorne erstreckenden und zum Vorderflächenabschnitt 34 führenden Oberseitenabschnitt 35 auf.
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Mehrere in vorgegebenen Abständen in der Breitenrichtung der Karosserie angeordnete Schenkel 37 sind am Unterseitenabschnitt 31 befestigt und über eine Befestigungseinheit, wie beispielsweise Bolzen, mit dem oberen Rahmenabschnitt 15 verbunden. Das stoßabsorbierende Element 30 und die Schenkel 37 werden durch den oberen Rahmenabschnitt 15 gehalten. Zwischenräume 38, die ermöglichen, dass Luft, die von der Vorderseite der Karosserie 3 in die Karosserie 3 eintritt, zur Rückseite der Karosserie 3 hin strömen kann, sind zwischen den Schenkeln 37 ausgebildet. Jeder der Schenkel 37 ist aus Metallblech hergestellt und in der Form eines Hohlrohrs ausgebildet. Der Schenkel 37 ist, betrachtet von der Seite, wie ein Polygon geformt und weist eine treppenförmige Unterseite 39, die nach unten gerichtet ist und sich entlang des oberen Rahmenabschnitts 15 erstreckt, ein Paar Seitenflächen 40 und 41, die sich von beiden Seitenendabschnitten der Unterseite 39 nach oben erstrecken, und eine Aufnahmefläche 42 auf, die zu oberen Endabschnitten der Seitenflächen 40 und 41 führt.
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Die Aufnahmefläche 42 ist derart ausgebildet, dass sie einen ebenen Flächenabschnitt 42a aufweist, der mit dem Unterseitenabschnitt 31 des stoßabsorbierenden Elements 30 in Kontakt steht, und einen Stufenabschnitt 42b, der an einem vorderen Endabschnitt des ebenen Flächenabschnitts 42a gebogen ist, sich nach unten erstreckt und erneut nach vorne gebogen ist und sich nach vorne erstreckt. Der ebene Flächenabschnitt 42a hat eine Länge, die etwa der halben Länge des Unterseitenabschnitts 31 des stoßabsorbierenden Elements 30 in der Vorwärts-Rückwärtsrichtung entspricht, und ist über eine Befestigungseinheit, wie beispielsweise einen Bolzen, mit der Rückseite des Unterseitenabschnitts 31 verbunden.
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Der Stufenabschnitt 42b ist in der Vorwärts-Rückwärts- oder Längsrichtung etwa in der Mitte des Unterseitenabschnitts 31 des stoßabsorbierenden Elements 30 angeordnet. Daher dreht sich, wenn zur Rückseite der Karosserie 3 hin gerichtete Aufprallkräfte Fa und Fb auf das stoßabsorbierende Element 30 einwirken, das stoßabsorbierende Element 30 nach unten zur Vorderseite des Stufenabschnitts 42b und quetscht die Vorderseite des Schenkels 37. Die Aufprallkraft Fa ist eine Kraft, die von einem Oberschenkel Mf eines Fußgängers M ausgeübt wird, wenn das Fahrzeug 1 mit dem Fußgänger M kollidiert, und die Aufprallkraft Fb ist eine Kraft, die vom Kopf des Fußgängers M ausgeübt wird, wenn das Fahrzeug 1 mit dem Fußgänger M kollidiert.
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Im Vorderflächenabschnitt 34 des stoßabsorbierenden Elements 30 ist ein sich in die Vorwärts-Rückwärtsrichtung erstreckender vertiefter Befestigungsabschnitt 34a ausgebildet. Ein hervorstehender Verriegelungsabschnitt 5a des Frontgrills ist in den vertieften Befestigungsabschnitt 34a eingesetzt, so dass der Frontgrill 5 am Vorderflächenabschnitt 34 befestigt wird. Ein hinterer Abschnitt des Stoßfängers 7 ist über eine Befestigungseinheit, wie beispielsweise einen Bolzen, am Oberseitenabschnitt 35 des stoßabsorbierenden Elements 30 befestigt. Daher sind der Frontgrill 5 und der Stoßfänger 7 mit dem stoßabsorbierenden Element 30 integral ausgebildet.
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Nachstehend wird unter Bezug auf 1 beschrieben, wie die Fahrzeugkarosseriefrontstruktur funktioniert, wenn das Fahrzeug 1 mit dem Fußgänger M frontal kollidiert. Wie vorstehend beschrieben wurde, basiert die erfindungsgemäße Fahrzeugkarosseriefrontstruktur auf der Voraussetzung, dass der vordere Rand 11a der Fronthaube 11 bezüglich des vorderen Endes des Fahrzeugs 1 nach hinten versetzt ist. Daher kollidiert, wenn das Fahrzeug 1 mit dem Fußgänger M frontal kollidiert, der Oberschenkel Mf des Fußgängers M mit dem Frontgrill 5 und trifft der Kopf des Fußgängers M im Bereich des vorderen Randes 11a der Fronthaube 11 auf.
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Wenn der Oberschenkel Mf des Fußgängers M mit dem Frontgrill 5 kollidiert und der Kopf des Fußgängers M im Bereich des vorderen Randes 11a der Fronthaube 11 auftrifft, versucht das stoßabsorbierende Element 30 sich um einen Punkt P, an dem das stoßabsorbierende Element 30 mit dem Stufenabschnitt 42b des Schenkels 37 in Kontakt steht, nach unten zur Vorderseite des Stufenabschnitts 42b zu drehen, weil die zu diesem Zeitpunkt erzeugten Aufprallkräfte Fa und Fb nach unten gerichtete Komponenten besitzen. Daher wird, wenn das stoßabsorbierende Element 30 sich dreht, die Vorderseite des Schenkels 37 auf dem oberen Rahmenabschnitt 15 gequetscht und die Rückseite des Schenkels 37 über den Unterseitenabschnitt 31 des stoßabsorbierenden Elements 30 gequetscht. Infolgedessen wird das stoßabsorbierende Element 30 selbst gequetscht. D. h., das Quetschverhalten der Schenkel 37 und des stoßabsorbierenden Elements 30 beinhaltet zwei Phasen: die Drehbewegung und das Quetschen des stoßabsorbierenden Elements 30. Außerdem können, weil der Frontgrill 5 und der Stoßfänger 7 am stoßabsorbierenden Element 30 integral befestigt sind, auch der Frontgrill 5 und der Stoßfänger 7 die Aufprallenergie durch eine Verformung mit den Schenkeln 37 und dem stoßabsorbierenden Element 30 absorbieren, wenn die Schenkel 37 und das stoßabsorbierende Element 30 gequetscht werden. Dadurch kann eine auf den Fußgänger M einwirkende übermäßige Widerstandskraft unterdrückt werden und können der Schutz der Oberschenkel Mf und des Kopfes des Fußgängers M bei einer Kollision verbessert werden.
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Außerdem kann, weil das stoßabsorbierende Element 30 kastenförmig ausgebildet ist, das stoßabsorbierende Element 30 die Aufprallkräfte Fa und Fb über eine Fläche aufnehmen und die Verformung des stoßabsorbierenden Elements 30 in die Breitenrichtung der Karosserie übertragen. Dadurch kann die Absorption der Aufprallenergie verbessert werden.
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In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform hat das stoßabsorbierende Element 30 eine Höhe, die der Höhe des Frontgrills 5 etwa gleicht. Wie in den 4 und 5 dargestellt ist, kann stattdessen ein stoßabsorbierendes Element 30' verwendet werden, bei dem ein Oberseitenabschnitt 35 auf einer Höhe angeordnet ist, die der Höhe des unteren Abschnitts des Frontgrills 5 etwa gleicht. Bei der Beschreibung des stoßabsorbierenden Elements 30' werden diejenigen Komponenten, die im Wesentlichen ähnlich funktionieren wie diejenigen des stoßabsorbierenden Elements 30, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht näher erläutert.
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Im stoßabsorbierenden Element 30' erstreckt sich ein Vorderflächenabschnitt 34 über den Oberseitenabschnitt 35 und ist nach hinten abgebogen und erstreckt sich zur Rückseite der Fahrzeugkarosserie hin. Nachstehend wird der sich zur Rückseite erstreckende Teil des Oberseitenabschnitts als Kopfaufnahmeflächenabschnitt 45 bezeichnet. D. h., der Kopfaufnahmeflächenabschnitt 45 hat eine Kragträgerstruktur, bei der die Vorderseite gehalten wird und die Rückseite flexibel ist. Aufgrund dieser Struktur kann der Kopfaufnahmeflächenabschnitt 45 sich nach unten biegen und verformen, um die Aufprallenergie zu absorbieren, wenn der Kopf eines Fußgängers M mit dem Bereich eines vorderen Randes 11a einer Fronthaube 11 kollidiert. Außerdem kann, weil der Hauptteil des stoßabsorbierenden Elements 30' über einen Zwischenraum 46 unterhalb des Kopfaufnahmeflächenabschnitts 45 mit der Kragträgerstruktur angeordnet ist, das Verformungsmaß des Kopfaufnahmeflächenabschnitts 45 erhöht und die übermäßige Widerstandskraft unterdrückt werden.
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Unterhalb des Kopfaufnahmeflächenabschnitts 45 sind mehrere Strömungsöffnungen 45a, die eine Luftströmung ermöglichen, in vorgegebenen Abständen in der Breitenrichtung der Karosserie ausgebildet. Daher kann die Luftzufuhr in den Motorraum 9 vereinfacht werden. Ähnlich wie in der vorstehenden Ausführungsform wird das stoßabsorbierende Element 30' über mehrere mit einem Unterseitenabschnitt 31 verbundene Schenkel 37 durch einen oberen Rahmenabschnitt 15 gehalten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2011-182724 [0001]
- JP 2008-296851 A [0003, 0005]
