JP2004074972A - 車両用衝突物保護装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】歩行者などの衝突物に受ける衝撃を吸収させるとともに、足払い性を向上させた車両用衝突物保護装置を提供することにある。
【解決手段】車両用衝突物保護装置S1は、車体1に取り付けられたバンパ2と、車両の衝突を予知する衝突予知手段と、この衝突予知手段からの衝突予知信号により前記バンパ2を押し出す押し出し装置S2と、を備えている。バンパ2の下方部位には、スポイラ3を設置している。スポイラ3は、押し出し装置S2がバンパ2を押し出したときに、バンパ2よりさらに車両の前方に移動する。
【選択図】 図4
【解決手段】車両用衝突物保護装置S1は、車体1に取り付けられたバンパ2と、車両の衝突を予知する衝突予知手段と、この衝突予知手段からの衝突予知信号により前記バンパ2を押し出す押し出し装置S2と、を備えている。バンパ2の下方部位には、スポイラ3を設置している。スポイラ3は、押し出し装置S2がバンパ2を押し出したときに、バンパ2よりさらに車両の前方に移動する。
【選択図】 図4
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両が歩行者や動物等の衝突物に衝突したときに、衝突時の衝撃を緩衝する車両用衝突物保護装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両用衝突物保護装置としては、距離検出手段から出力される障害物までの距離データと、走行状態検出手段からの車両の走行状態データに基づいて、車両が障害物に衝突する可能性を衝突予測手段で予測して、バンパ本体をコイルばね部材により車両の前方に弾出させて、衝突相手や車体の損傷を防止する車両用可動バンパ装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
ここで、バンパ本体は、発泡樹脂製のエネルギ吸収体と、このエネルギ吸収体を覆ってバンパ本体の表面を形成するバンパフェーシャと、スチール製の補強部材と、ショックアブソーバに軸挿された軸部とを一体にしてなるため、重量が重く、慣性力が大きい。
【0003】
また、他の従来例としては、車両と歩行者との衝突時に、歩行者の膝よりも低い位置に設けた突出部材により歩行者に足払いをして、車体側に傾倒される歩行者の膝部の衝撃エネルギをエネルギ吸収部材で吸収した後に、歩行者をフード上に乗せることにより二次障害を防止する車両の前部車体構造が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
ここで、突出部材は、車両と歩行者との衝突時に、バンパの上方部位に内設したエネルギ吸収体が潰れることにより、バンパの下方に設置した突出部材の先端が、バンパより車両の最前部の低い位置に位置することになるため、歩行者の膝より下方の部位が突出部材に衝突して歩行者の足を払う。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−291845号公報(第4〜5頁、図1)
【特許文献2】
特開2001−71837号公報(第7〜8頁、図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に記載の車両用可動バンパ装置においては、バンパ本体を弾出させるコイルばね部材は、衝突が予測されたときにスチール製補強部材とともにバンパ本体を瞬時に突出させる弾出力を備えている。例えば、車両が時速50km/h以上の中〜高速域の速度で走行中に衝突した場合、衝突物が受ける衝撃負荷はやや減少するものの、バンパの前面が尖った形状で、バンパ全体が重く、コイルばね部材の弾発力が強いため、かなりの衝撃があり、衝突物の保護の点からは改善すべき問題点がある。
そして、歩行者は、車両と衝突したときに、膝より上の大腿部がバンパに衝突するため、歩行者をフード上に乗せるという所謂足払い性が悪い。
【0006】
また、特許文献2に記載の車両の前部車体構造においては、歩行者が緩衝性のない突出部材があるフロントバンパに衝突するため、衝撃が大きいという問題点がある。
【0007】
本発明の課題は、歩行者等の衝突物が受ける衝撃をさらに吸収させるとともに、足払い性を向上させた車両用衝突物保護装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項1に記載の車両用衝突物保護装置は、衝突物との衝突を予知したとき、バンパフェースを前記衝突物側に押し出す押し出し装置を備えた車両用衝突物保護装置であって、前記バンパの下方部位には、スポイラを設置し、前記スポイラは、前記押し出し装置が前記バンパを押し出したときに、前記バンパよりさらに車両の前方に移動することを特徴とする。
【0009】
請求項1に記載の発明によれば、スポイラは、押し出し装置がバンパを押し出したときに、バンパよりさらに車両の前方に移動することにより、衝突物が歩行者である場合、歩行者等の足払い性を向上させて、歩行者をフード上に容易に乗せて衝撃を吸収させることができ、膝の関節部に加わる曲げ応力やせん断応力を低減することができるとともに、バンパが大腿部等に強く衝突することを防止して、歩行者等の衝突物が受ける衝撃を吸収することができる。
また、押し出し装置は、バンパを押し出し、かつスポイラをさらに車両の前方に移動させることにより、バンパおよびスポイラの車体側に大きな空間が作るため、この空間を利用して衝突物が受ける衝撃を十分吸収することができる。これにより、車速が中〜高速域の衝突時であっても、衝撃を十分吸収して対応することが可能となる。
なお、バンパおよびスポイラは、車体の前部全体に設置されていることにより、車両の前部の全域にわたって緩衝材が存在することになるため、衝突物が車体の前部のどの部位に衝突しても同じように衝突物が受ける衝撃を緩衝させることができる。
また、バンパは、後方から押し出し装置により押し出されることにより、歩行者等を保護するものであるため、バンパの外観のデザインに影響を及ぼすことがない。
【0010】
請求項2に記載の車両用衝突物保護装置は、請求項1に記載の車両用衝突物保護装置であって、前記スポイラは、前記バンパに対して車両の前方方向に摺動可能に設置されるとともに、前記バンパが前記押し出し装置により車両の前方に押し出されたときに、前記バンパに追従して車両の前方に移動することを特徴とする。
【0011】
請求項2に記載の発明によれば、スポイラが押し出し装置により車両の前方に押し出されたバンパに追従して車両の前方に移動することにより、スポイラのみを移動させるための特別な動力装置を特に必要としないため、安価にかつコンパクトに製造することが可能である。
【0012】
また、本発明に係る車両用衝突物保護装置は、前記バンパおよびスポイラは、前記押し出し装置により押し出されたとき車両の前方方向に移動可能に係止手段で支持されるとともに、車両の前方方向に所定距離だけ移動可能に連結手段で前記車体に連結し、前記スポイラは、前記バンパが前記押し出し装置により押し出され、前記連結手段により停止したとき、慣性力で前記車両の前方方向に移動可能に、前記バンパに支持されていることが好ましい。
このような構成にすれば、押し出し装置は、バンパを所定距離だけ押し出して、急停止させることにより、その慣性力でスポイラをバンパよりさらに車両の前方に押し出すことができるため、スポイラのストロークを長くすることができるとともに、その押し出されたスポイラを歩行者の膝より低い箇所に衝突させて歩行者をフード上に乗せる足払い性を向上させることができる。スポイラは、ストロークが長いことにより、歩行者がスポイラに衝突したときに、そのストローク分だけ車両の後方側に戻るため、歩行者が受ける衝撃を十分に吸収させることができる。さらにバンパは、歩行者がスポイラに衝突した後に衝突することにより、車両後方側に戻されるため、歩行者の衝撃を吸収して保護することができる。
【0013】
本発明に係る車両用衝突物保護装置は、前記押し出し装置を、車体に設置したサイドフレームに収納することが好ましい。
このような構成にすれば、押し出し装置はサイドフレームに保護され、衝撃に対する耐衝撃性を向上させることができるとともに、押し出し装置を設置するためのスペースを削減することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態を衝突物が歩行者である場合を例にして詳細に説明する。
図1は、本発明に係る車両用衝突物保護装置の実施の一形態を示す図面で、(a)は通常時のバンパの設置状態を示す斜視図、(b)は衝突時にバンパが押し出されたときの状態を示す斜視図、(c)は衝突時にスポイラが押し出されたときの状態を示す斜視図である。
【0015】
図1(a),(b),(c)において、車両用衝突物保護装置(以下、単に「保護装置」という)S1は、車体1に取り付けられたバンパ2と、車体1から衝突する歩行者H(図6(a)参照)までの距離Lと車体1の速度を検出して衝突を予知する衝突予知手段(図示せず)と、この衝突予知手段からの衝突予知信号により前記バンパ2を押し出す押し出し装置S2(図2参照)とを備え、そのバンパ2の下方部位には、スポイラ3を設置し、そのスポイラ3は、押し出し装置S2がバンパ2を押し出したときに、バンパ2よりさらに車両の前方に移動するように設置されている。
【0016】
図2は、本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、通常時における状態を示す要部拡大断面図である。図3は、本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、押し出し装置がバンパを押し出したときの状態を示す要部拡大断面図である。図4は、本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、スポイラが押し出されたときの状態を示す要部拡大断面図である。
【0017】
図1ないし図4に示すように、車体1は、車両の前部に、エンジンルームやトランクルームを覆うフード1aと、バンパ2を備えた自動車であればよく、例えば乗用車または作業車である。
衝突した際に、保護する対象として主に歩行者Hを想定しており、また、歩行者H以外の人間、動物、障害物等の物体であっても、同じように衝突時の衝撃を吸収することができる。
【0018】
衝突予知手段は、車体1の前部から車両の前方に向けて発信した超音波の反射波を検出して、車体1から歩行者Hまでの距離L(図6(a)参照)を計測し、その距離Lと車速とを比較することにより、車体1が歩行者Hに衝突することを予知判断するものであり、所謂歩行者センサからなる。衝突予知手段は、超音波、電波またはレザービームを受発信する障害物検出センサや、カメラによる画像処理等であってもよい。この衝突予知手段は、車体1の前部のバンパ2等に設置され、歩行者Hが車体1に衝突することを予測すると、衝突予知信号を押し出し装置S2のトリガ14に送る。
【0019】
図6は、本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、(a)は衝突予知手段により歩行者を検知したときの状態を示す概略図、(b)はバンパおよびスポイラが押し出されたときの状態を示す概略図、(c)はスポイラおよびバンパに歩行者が衝突したときの状態を示す概略図である。
図1(a),(b)および図6(a),(b),(c)に示すように、バンパ2は、車体1の前部左右にわたって横長に設置され、上下方向には所定の幅を持って形成され、下方にはスポイラ3を車体1の前後方向に移動自在に設置している。バンパ2およびスポイラ3は、従来から自動車のバンパ材料として使用されているポリプロピレンやエチレン・プロピレンゴムやエチレン・プロピレン・ジエンゴム等の軟質、軽量で衝撃吸収性に富んだ樹脂により成形されている。バンパ2は、図6(a),(b),(c)に示すように、例えば成人の人間の略膝の高さに設置される。このバンパ2に係止されたスポイラ3は、成人の人間の膝より低い位置に設置される。
【0020】
バンパ2は、図2、図3および図4に示すように、縦断面が大略コ字形状の衝撃緩和材であり、最前部2aを垂直に形成して、その最前部2aの車体1側の裏面に、アブソーバ4を設置している。
アブソーバ4は、例えば衝突時の衝撃力を吸収する軽量の発泡スチロールなどの発泡樹脂等からなる緩衝材である。
【0021】
図5は、本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、(a)はアッパビームの係止片を示す要部拡大斜視図、(b)はスポイラの切欠部を示す要部拡大斜視図である。
図5(a)に示すように、バンパ2の上側フランジ部2bの複数箇所は、車体1に固定したアッパビーム5の係止片5aにより、車両の前方方向に移動可能に係止されている。
【0022】
図2、図3および図4に示すように、アッパビーム5は、バンパ2の上方部位に設置された金属製補強材であり、車体1に固定される。アッパビーム5は、バンパ2の上端部を、係止片5aに挟み込まれ易くするために、その係止片5aの先端を上側に向けて反らすとともに、車両の前方側に下側に向けて折曲した折曲片5bを形成している。
【0023】
図2、図3および図4に示すように、バンパ2の下側フランジ部2cには、スポイラ3を車体1の前後方向に移動自在に連設する上側ガイド2dおよび下側ガイド2eが形成されている。バンパ2は、このスポイラ3を介してクロスメンバ6にねじ11により、所定以上の負荷が加えられたときに離脱するように保持される。
【0024】
図2に示すように、バンパ2およびスポイラ3は、通常時にはバンパ2の上側フランジ部2bをアッパビーム5の係止片5aに係止し、スポイラ3の下端部をねじ11でクロスメンバ6にねじ止めすることにより、両者を連結した状態で車体1に保持されている。図3に示すように、バンパ2およびスポイラ3は、押し出し装置S2によりバンパ2が押し出されたとき、両者が共に車両の前方方向に移動して車体1から離れるように支持されている。
【0025】
なお、課題を解決するための手段におけるところの「係止手段」は、「バンパ2の上側フランジ2bを係止するアッパビーム5の係止片5a」および後述する「スポイラ3の切欠部3cを係止するねじ11」に相当する。
【0026】
前記上側ガイド2dは、スポイラ3の上面を支持する略L字状の縁で、その上側ガイド2dの先端は図4に示すようにスポイラ3が車体1から前方方向に飛び出したときに、ストッパ3aが衝突して静止させる機能を有する。
下側ガイド2eは、その上側ガイド2dの下側に連続して形成した複数の略L字状突片からなり、スポイラ3に車体1の前後方向に向けて形成した長孔3bを挿通してスポイラ3の上側内面を支持する。
【0027】
また、バンパ2の内側上方部位には、一端をアッパビーム5に固定したベルト8の他端が固定され、バンパ2の内側下方部位には、一端をサイドフレーム10に固定したベルト9の他端が固定されて、バンパ2が車体1から脱落しないように設置されている。
【0028】
これにより、バンパ2は、図3および図4に示すように、押し出し装置S2により押し出されたとき、ベルト8,9により車両の前方方向にベルト8,9が弛んでいた長さ分の所定距離a2だけ移動可能に連結される。その所定距離a2とは、例えば330mmである。
なお、課題を解決するための手段におけるところの「連結手段」は、「バンパ2と車体1とを連結したベルト8,9」に相当する。
【0029】
スポイラ3は、バンパ2に対して車両の前方方向に摺動可能に連設するとともに、バンパ2が押し出し装置S2により車両の前方に押し出されたときに、バンパ2に追従して車両の前方に移動するように設置されている。
スポイラ3は、上端部の長孔3bに前記下側ガイド2eを係合し、下端部の切欠部3cをねじ11によりクロスメンバ6に係止して、長孔3bの縁が下側フランジ部2cにより車両の前方方向に所定以上の押圧力で押圧されると、図3に示すようにねじ11から離れて車両の前方方向に移動する。
【0030】
図5(b)に示すように、スポイラ3の下端部の複数箇所は、車体1の後方向に向けて形成した切欠部3cを有するねじ穴3dに、車体1に固定したクロスメンバ6を挿通したねじ11を螺合することにより、車両の前方方向に所定以上の力で引かれると、車両の前方方向に移動するように係止されている。
これにより、スポイラ3は、押し出し装置S2によりバンパ2が押し出されたとき、バンパ2に引かれて車両の前方方向に移動可能にするように係止手段で支持される。
【0031】
図3に示すように、スポイラ3は、バンパ2の移動に伴って、ねじ穴3dがねじ11から離れ、バンパ2と共に車両の前方方向に距離a2分移動して、バンパ2のみベルト8,9により急停止させられる。
図4に示すように、スポイラ3は、バンパ2の急停止による慣性力により、長孔3bが下側ガイド2eに係合しているため、その下側ガイド2eに案内されて、バンパ2に対してさらに距離a3だけ車両の前後方向に移動する。
【0032】
スポイラ3がバンパ2に対して動く距離a3は、長孔3bの車両の前後方向の長さをa5、下側フランジ部2cの車両の前後方向の長さをa4とすると、
a3=a5−a4
である。スポイラ3の動く距離a1は、長孔3bの長さa5およびベルト8,9の弛みを長くしたり短くしたりすることにより、調整することができる。
そして、スポイラ3が車体1に対して動く距離a1は、バンパ2が移動できる距離(ベルト8,9を弛ました距離)をa2とすると、
a1=a2+a3
である。
【0033】
なお、本実施形態でのバンパ2とスポイラ3との係合手段は、長孔3bと下側ガイド2eとによるものに限定されるものではなく、バンパ2が押し出し装置S2により押し出されたとき、スポイラ3がバンパ2に追従して車両の前方に移動するように設置されていれば、その他の手段でもよい。
例えば、下側ガイド2eは、長孔3bの縁に係止する爪を有する弾性係止片を複数形成したものであってもよい。また、長孔3bは、溝状に切欠したものであってもよい。
【0034】
クロスメンバ6は、車体1に対して横方向に設置された金属製補強材であり、車体1に固定されている。クロスメンバ6は、スポイラ3の下端部の切欠部3dをねじ11に係合し易くするために、車両の前方側を上側に折曲した折曲片6aを形成している。
【0035】
図2、図3および図4に示すように、押し出し装置S2は、衝突予知手段からの衝突予知信号により蓋体7を弾出させるばね部材12と、このばね部材12を収納するハウジング13と、ハウジング13の蓋体7と、ばね部材12が弾出したときに蓋体7に押圧されてバンパ2を車両の前方に押し出すアブソーバ4と、衝突予知信号により蓋体7を開蓋する複数のトリガ14から構成される。
この押し出し装置S2は、例えばバンパ2の左右の裏面部のサイドフレーム10の2箇所に同じ装置が設置され、バンパ2の左右2箇所を押圧して押し出す。
【0036】
なお、押し出し装置S2は、バンパ2に設けたアブソーバ4をサイドフレーム10から分離し、アブソーバ4およびバンパ2を車両の前方方向に押し出すエアバッグ装置からなるものであってもよい。
また、押し出し装置S2は、圧縮機等により圧縮された空気による手段によってバンパ2を弾出させてもよい。
【0037】
ばね部材12は、例えばコイルばねからなり、ハウジング13の内底に固着した円柱状の支持体15により、座屈しないようにハウジング13に圧縮状態で内挿されている。つまり、ばね部材12は、ハウジング13の内底と蓋体7を常に押圧する状態でハウジング13に収納されている。
【0038】
ハウジング13は、例えば開口部に鍔部13aを有する金属製容器からなり、金属製の枠体16を介してサイドフレーム10に装着される。
蓋体7は、鍔部13aに合致するように形成された板材で、常時ばね部材12より押圧されている。
トリガ14は、ハウジング13の開口部を閉塞した蓋体7の周囲を保持するもので、押し出し装置S2の衝突予知手段からの衝突予知信号により作動し、蓋体7を開放する。トリガ14は、例えばソレノイドからなり、プランジャにより蓋体7を保持し、衝突予知信号によりコイルがプランジャを吸引して蓋体7を開放する。
【0039】
次に本発明の実施形態に係る保護装置の作用を説明する。
図6(a)に示すように、通常に走行中、保護装置S1の衝突予知手段は、車体1に設置した送受信器(図示せず)から車両の前方に向けて発信した超音波の反射波を検出して、車体1から歩行者Hまでの距離Lと車速を計測し続けて、車体1に衝突する歩行者Hを監視している。
図2に示すように、押し出し装置S2は、ばね部材12がハウジング13に収納されて、蓋体7により閉塞した状態にある。このため、バンパ2は、図1(a)、図2および図6(a)に示すように、車体1の通常時の位置に設置されている。そして、スポイラ3は、最前部3eがバンパ2の最前部2aより車体1の後方側に配置されている。
【0040】
例えば、時速40km/hで走行中、衝突予知手段が車体1の前端から歩行者Hまでの距離Lが約10mで、500ms後に車体1に歩行者Hが衝突することを予測すると、その衝突予知手段は衝突予知信号をバンパ2の左右に設置した押し出し装置S2に同時に送り、トリガ14を作動させて蓋体7を開放させる。
【0041】
図3に示すように、ばね部材12は、トリガ14が蓋体7から開放されたことにより蓋体7を押し、その蓋体7がアブソーバ4を押して、さらにアブソーバ4はバンパ2の左右を同時に押圧する。するとバンパ2は、アブソーバ4に押されて車両の前方方向に移動する。
このとき、上側フランジ部2bは係止片5aから分離し、下側フランジ部2cの下側ガイド2eはスポイラ3の長孔3bの車両の前方側縁部を押圧して、スポイラ3をともに車両の前方方向に移動させる。そのスポイラ3は、下端部の切欠部3cがねじ11から分離して、切欠部3cに案内されて車両の前方方向に向けて移動する。
【0042】
バンパ2は、距離a2(例えば330mm程度)押し出されると、連結したベルト8,9により急停止させられる。バンパ2は、ベルト8,9により車体1から脱落することがない。このとき、スポイラ3の最前部3eは、バンパ2の最前部2aより車体1の後方側の位置にある。
【0043】
図1(b)および図5(b)に示すように、保護装置S1は、歩行者Hが車体1の衝突する直前に、バンパ2とアブソーバ4とばね部材12により歩行者Hを保護する態勢にする。
【0044】
さらに図4に示すように、バンパ2が急停止すると同時にスポイラ3は、その慣性力により、下側ガイド2eが長孔3bの車両の後方側縁部に、上側ガイド2dがストッパ3aに衝突する位置まで距離a3分移動して停止する。
図1(c)および図5(c)に示すように、保護装置S1は、歩行者Hが車体1の衝突する直前に、スポイラ3により歩行者Hを保護する態勢にする。
【0045】
スポイラ3は、通常時、上端部の長孔3bをバンパ2の下側フランジ部2cに移動自在に係止し、下端部の切欠部3cに係合したねじ11により、車両の前方方向に所定以上の負荷が加えられれば前方方向に移動可能に保持しているため、バンパ2が押し出し装置S2により押し出されると、それに連動してバンパ2よりさらに車両の前方方向にスムーズに移動する。そして、スポイラ3の最前部3eが、車体1の最先端に位置することになる。
【0046】
図6(c)に示すように、歩行者Hは、バンパ2およびスポイラ3が押し出された直後に衝突する。歩行者Hは、まず車体1から大きく飛び出したスポイラ3に衝突して足払いされ、次にバンパ2に衝突する。スポイラ3は、歩行者Hの膝より下方の位置に衝突して、足払いを適切に行って歩行者Hを車体1側に傾倒させるとともに、長いストロークa1で飛び出したスポイラ3に衝突することにより、スポイラ3が歩行者Hに衝突したときにそのストロークa1(図4参照)分だけ戻るため、衝撃を十分吸収することができる。
【0047】
さらに、バンパ2は、距離a2(図3および図4参照)のストローク分だけ戻ることと、車体1側に緩衝性のあるアブソーバ4を隣設していることと、ばね部材12が配置されていることと、バンパ2が撓むことにより、衝突時の衝撃を一層柔軟に吸収することができる。
【0048】
また、スポイラ3、バンパ2およびアブソーバ4は、軽量で質量が軽いことにより慣性力が弱く、歩行者Hが衝突したときに、歩行者Hに押されて車体1の後方側に動き易いため、衝突時の衝撃を十分に吸収する。
これにより、車速が中〜高速域での衝突力が大きい衝突に対しても十分緩衝効果が発揮でき、低速域での衝突ならば、なおのこと歩行者Hのダメージを少なくすることができる。
【0049】
このように歩行者Hは、スポイラ3、バンパ2、アブソーバ4およびばね部材12により衝撃が吸収された後に、膝より低い位置にスポイラ3が押し出されていたことにより、足払いを受けるため、歩行者Hの重心が車体1側に移動して傾倒し、確実にフード1a上に乗せられる。従って、衝突により跳ね飛ばされた歩行者Hが他の車両にひかれる等の二次被害を受けることが防止される。このとき、歩行者Hは、スポイラ3に衝突することにより、足払い性が向上され、車体1前部のクッション性のあるフード1a上に傾倒して衝撃を吸収されるため、腰の関節部に加わる曲げ応力およびせん断応力を小さくすることができる。また、歩行者Hは、足払い効果により、車体1に対して体が直角に正面衝突して衝撃を受けずに、フード1aの先端上部を滑るような衝突形態となるので、衝撃力を強く受けることがない。このため、歩行者Hの大腿部が、フード1aの先端部にぶつかった衝撃を緩衝することができる。
【0050】
また、スポイラ3は、慣性力によりバンパ2に追随して移動することにより、スポイラ3を動かすための特別な動力装置が不要となり、スポイラ3内を空間状態にすることができるため、スポイラの外観のデザインに影響を及ぼすことがない。
【0051】
なお、衝突した衝突物が動物であった場合にも、スポイラ3が低い位置に設置してあることにより、適切な足払いが行われるため、歩行者Hと同じような衝撃の吸収を行うことができる。
また、衝突物が歩行者H以外の自動車や壁等の障害物であった場合、障害物、車体1および乗員は、スポイラ3、バンパ2、アブソーバ4およびばね部材12により受ける衝撃が吸収される。
【0052】
押し出し装置S2は、バンパ2内のサイドフレーム10の左右等に設置されて収納されることにより、コンパクトにすることができるため、周囲のレイアウトを変更せずに設置することができる。また、バンパ2およびスポイラ3は、車体1の前部の全域にわたって配置されていることにより、歩行者Hが、車体1の前部全域のバンパ2およびスポイラ3のどの位置に衝突しても、押し出し装置S2のバンパ2、スポイラ3、アブソーバ4およびばね部材12により緩衝されるため、広範囲で保護される。
【0053】
押し出し装置S2は、ばね部材12をハウジング13に収納し、そのハウジング13はサイドフレーム10に収納されていることにより、押し出し装置S2がそれらの部材により覆われて保護されているため、耐衝撃性が向上し、衝突時の衝撃力で壊れることがない。
【0054】
また、押し出し装置S2は、従来から車両に搭載されているサイドフレーム10に内設されることにより、設置するための占有スペースが少なく、周囲のレイアウトに影響を及ぼすことがないため、殆どの車両に適用できる。
【0055】
バンパ2は、ベルト8,9により連結されていることにより、車体1から脱落することはないため、衝突後のバンパ2を元の位置に設置するための作業が容易である。また、バンパ2の内部には、アブソーバ4が設置され、押し出し装置S2が従来のサイドフレーム10に内設されていることにより、バンパ2のデザインが制約を受けることがないため、従来のバンパ2をそのまま使用することも可能である。
【0056】
衝突後、保護装置S1は、ばね部材12を圧縮してハウジング13内に押し込み、蓋体7で開口部を閉塞してトリガ14でロックし、バンパ2の上側フランジ部2bを係止片5aに嵌め込み、スポイラ3のねじ穴3dにねじ11を螺着することにより、バンパ2およびスポイラ3を元の状態にして、何度でも再利用することが可能となる。保護装置S1は、バンパ2の動力源がばね部材12であり、スポイラ3がバンパ2による慣性力で移動することにより、複雑な動力源が不要で、可逆性があるばね部材12によるため、何度でも使用するのに適した構造をしている。
【0057】
なお、本発明は、その技術思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。
例えば、すべての衝突に対して作動するようにしてもよいし、人間だけを判別して作動するようにしてもよい。また、車両と衝突対象物とが近接する速度に応じて作動するようにしてもよい。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項1に記載の保護装置によれば、スポイラは、押し出し装置がバンパを押し出したときに、バンパよりさらに車両の前方に移動することにより、衝突物が歩行者である場合、歩行者等の足払い性を向上させて、歩行者をフード上に容易に乗せて、衝撃を吸収させることができ、膝の関節部に加わる曲げ応力やせん断応力を低減することができるとともに、バンパが大腿部等に強く衝突することを防止して、歩行者が受ける衝撃を吸収することができる。また、押し出し装置は、バンパを押し出し、かつスポイラがさらに車両の前方に移動することにより、バンパおよびスポイラの車体側に大きな空間ができため、この空間を利用して衝突物が受ける衝撃を十分吸収することができる。これにより、車速が中〜高速域の衝突時であっても、衝撃を十分吸収して対応することが可能となる。なお、バンパおよびスポイラは、車体の前部全体に設置されていることにより、車両の前部の全域にわたって緩衝材が存在することになるため、衝突物が車体の前部のどの部位に衝突しても同じように衝突物に受ける衝撃を吸収させることができる。また、バンパは、後方から押し出し装置により押し出すことにより、歩行者等を保護するものであるため、バンパの外観のデザインに影響を及ぼすことがない。
【0059】
本発明の請求項2に記載の保護装置によれば、スポイラが押し出し装置により車両の前方に押し出されたバンパに追従して車両の前方に移動することにより、スポイラのみを移動させるための特別な動力装置を特に必要としないため、安価にかつコンパクトに製造することが可能である。また、押し出し装置は、バンパを押し出すためのものであるため、バンパ内の空間に配設することができ、バンパの外観のデザインに影響を及ぼすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、(a)は通常時のバンパの設置状態を示す斜視図、(b)は衝突時にバンパが押し出されたときの状態を示す斜視図、(c)は衝突時にスポイラが押し出されたときの状態を示す斜視図である。
【図2】本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、通常時における状態を示す要部拡大断面図である。
【図3】本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、押し出し装置がバンパを押し出したときの状態を示す要部拡大断面図である。
【図4】本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、スポイラが押し出されたときの状態を示す要部拡大断面図である。
【図5】本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、(a)はアッパビームの係止片を示す要部拡大斜視図、(b)はスポイラの切欠部を示す要部拡大斜視図である。
【図6】本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、(a)は衝突予知手段により歩行者を検知したときの状態を示す概略図、(b)はバンパおよびスポイラが押し出されたときの状態を示す概略図、(c)はスポイラおよびバンパに歩行者が衝突したときの状態を示す概略図である。
【符号の説明】
1 車体
2 バンパ
3 スポイラ
4 アブソーバ
8,9 ベルト
12 ばね部材
13 ハウジング
14 トリガ
H 歩行者(衝突物)
S1 保護装置(車両用衝突物保護装置)
S2 押し出し装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両が歩行者や動物等の衝突物に衝突したときに、衝突時の衝撃を緩衝する車両用衝突物保護装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両用衝突物保護装置としては、距離検出手段から出力される障害物までの距離データと、走行状態検出手段からの車両の走行状態データに基づいて、車両が障害物に衝突する可能性を衝突予測手段で予測して、バンパ本体をコイルばね部材により車両の前方に弾出させて、衝突相手や車体の損傷を防止する車両用可動バンパ装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
ここで、バンパ本体は、発泡樹脂製のエネルギ吸収体と、このエネルギ吸収体を覆ってバンパ本体の表面を形成するバンパフェーシャと、スチール製の補強部材と、ショックアブソーバに軸挿された軸部とを一体にしてなるため、重量が重く、慣性力が大きい。
【0003】
また、他の従来例としては、車両と歩行者との衝突時に、歩行者の膝よりも低い位置に設けた突出部材により歩行者に足払いをして、車体側に傾倒される歩行者の膝部の衝撃エネルギをエネルギ吸収部材で吸収した後に、歩行者をフード上に乗せることにより二次障害を防止する車両の前部車体構造が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
ここで、突出部材は、車両と歩行者との衝突時に、バンパの上方部位に内設したエネルギ吸収体が潰れることにより、バンパの下方に設置した突出部材の先端が、バンパより車両の最前部の低い位置に位置することになるため、歩行者の膝より下方の部位が突出部材に衝突して歩行者の足を払う。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−291845号公報(第4〜5頁、図1)
【特許文献2】
特開2001−71837号公報(第7〜8頁、図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に記載の車両用可動バンパ装置においては、バンパ本体を弾出させるコイルばね部材は、衝突が予測されたときにスチール製補強部材とともにバンパ本体を瞬時に突出させる弾出力を備えている。例えば、車両が時速50km/h以上の中〜高速域の速度で走行中に衝突した場合、衝突物が受ける衝撃負荷はやや減少するものの、バンパの前面が尖った形状で、バンパ全体が重く、コイルばね部材の弾発力が強いため、かなりの衝撃があり、衝突物の保護の点からは改善すべき問題点がある。
そして、歩行者は、車両と衝突したときに、膝より上の大腿部がバンパに衝突するため、歩行者をフード上に乗せるという所謂足払い性が悪い。
【0006】
また、特許文献2に記載の車両の前部車体構造においては、歩行者が緩衝性のない突出部材があるフロントバンパに衝突するため、衝撃が大きいという問題点がある。
【0007】
本発明の課題は、歩行者等の衝突物が受ける衝撃をさらに吸収させるとともに、足払い性を向上させた車両用衝突物保護装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項1に記載の車両用衝突物保護装置は、衝突物との衝突を予知したとき、バンパフェースを前記衝突物側に押し出す押し出し装置を備えた車両用衝突物保護装置であって、前記バンパの下方部位には、スポイラを設置し、前記スポイラは、前記押し出し装置が前記バンパを押し出したときに、前記バンパよりさらに車両の前方に移動することを特徴とする。
【0009】
請求項1に記載の発明によれば、スポイラは、押し出し装置がバンパを押し出したときに、バンパよりさらに車両の前方に移動することにより、衝突物が歩行者である場合、歩行者等の足払い性を向上させて、歩行者をフード上に容易に乗せて衝撃を吸収させることができ、膝の関節部に加わる曲げ応力やせん断応力を低減することができるとともに、バンパが大腿部等に強く衝突することを防止して、歩行者等の衝突物が受ける衝撃を吸収することができる。
また、押し出し装置は、バンパを押し出し、かつスポイラをさらに車両の前方に移動させることにより、バンパおよびスポイラの車体側に大きな空間が作るため、この空間を利用して衝突物が受ける衝撃を十分吸収することができる。これにより、車速が中〜高速域の衝突時であっても、衝撃を十分吸収して対応することが可能となる。
なお、バンパおよびスポイラは、車体の前部全体に設置されていることにより、車両の前部の全域にわたって緩衝材が存在することになるため、衝突物が車体の前部のどの部位に衝突しても同じように衝突物が受ける衝撃を緩衝させることができる。
また、バンパは、後方から押し出し装置により押し出されることにより、歩行者等を保護するものであるため、バンパの外観のデザインに影響を及ぼすことがない。
【0010】
請求項2に記載の車両用衝突物保護装置は、請求項1に記載の車両用衝突物保護装置であって、前記スポイラは、前記バンパに対して車両の前方方向に摺動可能に設置されるとともに、前記バンパが前記押し出し装置により車両の前方に押し出されたときに、前記バンパに追従して車両の前方に移動することを特徴とする。
【0011】
請求項2に記載の発明によれば、スポイラが押し出し装置により車両の前方に押し出されたバンパに追従して車両の前方に移動することにより、スポイラのみを移動させるための特別な動力装置を特に必要としないため、安価にかつコンパクトに製造することが可能である。
【0012】
また、本発明に係る車両用衝突物保護装置は、前記バンパおよびスポイラは、前記押し出し装置により押し出されたとき車両の前方方向に移動可能に係止手段で支持されるとともに、車両の前方方向に所定距離だけ移動可能に連結手段で前記車体に連結し、前記スポイラは、前記バンパが前記押し出し装置により押し出され、前記連結手段により停止したとき、慣性力で前記車両の前方方向に移動可能に、前記バンパに支持されていることが好ましい。
このような構成にすれば、押し出し装置は、バンパを所定距離だけ押し出して、急停止させることにより、その慣性力でスポイラをバンパよりさらに車両の前方に押し出すことができるため、スポイラのストロークを長くすることができるとともに、その押し出されたスポイラを歩行者の膝より低い箇所に衝突させて歩行者をフード上に乗せる足払い性を向上させることができる。スポイラは、ストロークが長いことにより、歩行者がスポイラに衝突したときに、そのストローク分だけ車両の後方側に戻るため、歩行者が受ける衝撃を十分に吸収させることができる。さらにバンパは、歩行者がスポイラに衝突した後に衝突することにより、車両後方側に戻されるため、歩行者の衝撃を吸収して保護することができる。
【0013】
本発明に係る車両用衝突物保護装置は、前記押し出し装置を、車体に設置したサイドフレームに収納することが好ましい。
このような構成にすれば、押し出し装置はサイドフレームに保護され、衝撃に対する耐衝撃性を向上させることができるとともに、押し出し装置を設置するためのスペースを削減することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態を衝突物が歩行者である場合を例にして詳細に説明する。
図1は、本発明に係る車両用衝突物保護装置の実施の一形態を示す図面で、(a)は通常時のバンパの設置状態を示す斜視図、(b)は衝突時にバンパが押し出されたときの状態を示す斜視図、(c)は衝突時にスポイラが押し出されたときの状態を示す斜視図である。
【0015】
図1(a),(b),(c)において、車両用衝突物保護装置(以下、単に「保護装置」という)S1は、車体1に取り付けられたバンパ2と、車体1から衝突する歩行者H(図6(a)参照)までの距離Lと車体1の速度を検出して衝突を予知する衝突予知手段(図示せず)と、この衝突予知手段からの衝突予知信号により前記バンパ2を押し出す押し出し装置S2(図2参照)とを備え、そのバンパ2の下方部位には、スポイラ3を設置し、そのスポイラ3は、押し出し装置S2がバンパ2を押し出したときに、バンパ2よりさらに車両の前方に移動するように設置されている。
【0016】
図2は、本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、通常時における状態を示す要部拡大断面図である。図3は、本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、押し出し装置がバンパを押し出したときの状態を示す要部拡大断面図である。図4は、本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、スポイラが押し出されたときの状態を示す要部拡大断面図である。
【0017】
図1ないし図4に示すように、車体1は、車両の前部に、エンジンルームやトランクルームを覆うフード1aと、バンパ2を備えた自動車であればよく、例えば乗用車または作業車である。
衝突した際に、保護する対象として主に歩行者Hを想定しており、また、歩行者H以外の人間、動物、障害物等の物体であっても、同じように衝突時の衝撃を吸収することができる。
【0018】
衝突予知手段は、車体1の前部から車両の前方に向けて発信した超音波の反射波を検出して、車体1から歩行者Hまでの距離L(図6(a)参照)を計測し、その距離Lと車速とを比較することにより、車体1が歩行者Hに衝突することを予知判断するものであり、所謂歩行者センサからなる。衝突予知手段は、超音波、電波またはレザービームを受発信する障害物検出センサや、カメラによる画像処理等であってもよい。この衝突予知手段は、車体1の前部のバンパ2等に設置され、歩行者Hが車体1に衝突することを予測すると、衝突予知信号を押し出し装置S2のトリガ14に送る。
【0019】
図6は、本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、(a)は衝突予知手段により歩行者を検知したときの状態を示す概略図、(b)はバンパおよびスポイラが押し出されたときの状態を示す概略図、(c)はスポイラおよびバンパに歩行者が衝突したときの状態を示す概略図である。
図1(a),(b)および図6(a),(b),(c)に示すように、バンパ2は、車体1の前部左右にわたって横長に設置され、上下方向には所定の幅を持って形成され、下方にはスポイラ3を車体1の前後方向に移動自在に設置している。バンパ2およびスポイラ3は、従来から自動車のバンパ材料として使用されているポリプロピレンやエチレン・プロピレンゴムやエチレン・プロピレン・ジエンゴム等の軟質、軽量で衝撃吸収性に富んだ樹脂により成形されている。バンパ2は、図6(a),(b),(c)に示すように、例えば成人の人間の略膝の高さに設置される。このバンパ2に係止されたスポイラ3は、成人の人間の膝より低い位置に設置される。
【0020】
バンパ2は、図2、図3および図4に示すように、縦断面が大略コ字形状の衝撃緩和材であり、最前部2aを垂直に形成して、その最前部2aの車体1側の裏面に、アブソーバ4を設置している。
アブソーバ4は、例えば衝突時の衝撃力を吸収する軽量の発泡スチロールなどの発泡樹脂等からなる緩衝材である。
【0021】
図5は、本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、(a)はアッパビームの係止片を示す要部拡大斜視図、(b)はスポイラの切欠部を示す要部拡大斜視図である。
図5(a)に示すように、バンパ2の上側フランジ部2bの複数箇所は、車体1に固定したアッパビーム5の係止片5aにより、車両の前方方向に移動可能に係止されている。
【0022】
図2、図3および図4に示すように、アッパビーム5は、バンパ2の上方部位に設置された金属製補強材であり、車体1に固定される。アッパビーム5は、バンパ2の上端部を、係止片5aに挟み込まれ易くするために、その係止片5aの先端を上側に向けて反らすとともに、車両の前方側に下側に向けて折曲した折曲片5bを形成している。
【0023】
図2、図3および図4に示すように、バンパ2の下側フランジ部2cには、スポイラ3を車体1の前後方向に移動自在に連設する上側ガイド2dおよび下側ガイド2eが形成されている。バンパ2は、このスポイラ3を介してクロスメンバ6にねじ11により、所定以上の負荷が加えられたときに離脱するように保持される。
【0024】
図2に示すように、バンパ2およびスポイラ3は、通常時にはバンパ2の上側フランジ部2bをアッパビーム5の係止片5aに係止し、スポイラ3の下端部をねじ11でクロスメンバ6にねじ止めすることにより、両者を連結した状態で車体1に保持されている。図3に示すように、バンパ2およびスポイラ3は、押し出し装置S2によりバンパ2が押し出されたとき、両者が共に車両の前方方向に移動して車体1から離れるように支持されている。
【0025】
なお、課題を解決するための手段におけるところの「係止手段」は、「バンパ2の上側フランジ2bを係止するアッパビーム5の係止片5a」および後述する「スポイラ3の切欠部3cを係止するねじ11」に相当する。
【0026】
前記上側ガイド2dは、スポイラ3の上面を支持する略L字状の縁で、その上側ガイド2dの先端は図4に示すようにスポイラ3が車体1から前方方向に飛び出したときに、ストッパ3aが衝突して静止させる機能を有する。
下側ガイド2eは、その上側ガイド2dの下側に連続して形成した複数の略L字状突片からなり、スポイラ3に車体1の前後方向に向けて形成した長孔3bを挿通してスポイラ3の上側内面を支持する。
【0027】
また、バンパ2の内側上方部位には、一端をアッパビーム5に固定したベルト8の他端が固定され、バンパ2の内側下方部位には、一端をサイドフレーム10に固定したベルト9の他端が固定されて、バンパ2が車体1から脱落しないように設置されている。
【0028】
これにより、バンパ2は、図3および図4に示すように、押し出し装置S2により押し出されたとき、ベルト8,9により車両の前方方向にベルト8,9が弛んでいた長さ分の所定距離a2だけ移動可能に連結される。その所定距離a2とは、例えば330mmである。
なお、課題を解決するための手段におけるところの「連結手段」は、「バンパ2と車体1とを連結したベルト8,9」に相当する。
【0029】
スポイラ3は、バンパ2に対して車両の前方方向に摺動可能に連設するとともに、バンパ2が押し出し装置S2により車両の前方に押し出されたときに、バンパ2に追従して車両の前方に移動するように設置されている。
スポイラ3は、上端部の長孔3bに前記下側ガイド2eを係合し、下端部の切欠部3cをねじ11によりクロスメンバ6に係止して、長孔3bの縁が下側フランジ部2cにより車両の前方方向に所定以上の押圧力で押圧されると、図3に示すようにねじ11から離れて車両の前方方向に移動する。
【0030】
図5(b)に示すように、スポイラ3の下端部の複数箇所は、車体1の後方向に向けて形成した切欠部3cを有するねじ穴3dに、車体1に固定したクロスメンバ6を挿通したねじ11を螺合することにより、車両の前方方向に所定以上の力で引かれると、車両の前方方向に移動するように係止されている。
これにより、スポイラ3は、押し出し装置S2によりバンパ2が押し出されたとき、バンパ2に引かれて車両の前方方向に移動可能にするように係止手段で支持される。
【0031】
図3に示すように、スポイラ3は、バンパ2の移動に伴って、ねじ穴3dがねじ11から離れ、バンパ2と共に車両の前方方向に距離a2分移動して、バンパ2のみベルト8,9により急停止させられる。
図4に示すように、スポイラ3は、バンパ2の急停止による慣性力により、長孔3bが下側ガイド2eに係合しているため、その下側ガイド2eに案内されて、バンパ2に対してさらに距離a3だけ車両の前後方向に移動する。
【0032】
スポイラ3がバンパ2に対して動く距離a3は、長孔3bの車両の前後方向の長さをa5、下側フランジ部2cの車両の前後方向の長さをa4とすると、
a3=a5−a4
である。スポイラ3の動く距離a1は、長孔3bの長さa5およびベルト8,9の弛みを長くしたり短くしたりすることにより、調整することができる。
そして、スポイラ3が車体1に対して動く距離a1は、バンパ2が移動できる距離(ベルト8,9を弛ました距離)をa2とすると、
a1=a2+a3
である。
【0033】
なお、本実施形態でのバンパ2とスポイラ3との係合手段は、長孔3bと下側ガイド2eとによるものに限定されるものではなく、バンパ2が押し出し装置S2により押し出されたとき、スポイラ3がバンパ2に追従して車両の前方に移動するように設置されていれば、その他の手段でもよい。
例えば、下側ガイド2eは、長孔3bの縁に係止する爪を有する弾性係止片を複数形成したものであってもよい。また、長孔3bは、溝状に切欠したものであってもよい。
【0034】
クロスメンバ6は、車体1に対して横方向に設置された金属製補強材であり、車体1に固定されている。クロスメンバ6は、スポイラ3の下端部の切欠部3dをねじ11に係合し易くするために、車両の前方側を上側に折曲した折曲片6aを形成している。
【0035】
図2、図3および図4に示すように、押し出し装置S2は、衝突予知手段からの衝突予知信号により蓋体7を弾出させるばね部材12と、このばね部材12を収納するハウジング13と、ハウジング13の蓋体7と、ばね部材12が弾出したときに蓋体7に押圧されてバンパ2を車両の前方に押し出すアブソーバ4と、衝突予知信号により蓋体7を開蓋する複数のトリガ14から構成される。
この押し出し装置S2は、例えばバンパ2の左右の裏面部のサイドフレーム10の2箇所に同じ装置が設置され、バンパ2の左右2箇所を押圧して押し出す。
【0036】
なお、押し出し装置S2は、バンパ2に設けたアブソーバ4をサイドフレーム10から分離し、アブソーバ4およびバンパ2を車両の前方方向に押し出すエアバッグ装置からなるものであってもよい。
また、押し出し装置S2は、圧縮機等により圧縮された空気による手段によってバンパ2を弾出させてもよい。
【0037】
ばね部材12は、例えばコイルばねからなり、ハウジング13の内底に固着した円柱状の支持体15により、座屈しないようにハウジング13に圧縮状態で内挿されている。つまり、ばね部材12は、ハウジング13の内底と蓋体7を常に押圧する状態でハウジング13に収納されている。
【0038】
ハウジング13は、例えば開口部に鍔部13aを有する金属製容器からなり、金属製の枠体16を介してサイドフレーム10に装着される。
蓋体7は、鍔部13aに合致するように形成された板材で、常時ばね部材12より押圧されている。
トリガ14は、ハウジング13の開口部を閉塞した蓋体7の周囲を保持するもので、押し出し装置S2の衝突予知手段からの衝突予知信号により作動し、蓋体7を開放する。トリガ14は、例えばソレノイドからなり、プランジャにより蓋体7を保持し、衝突予知信号によりコイルがプランジャを吸引して蓋体7を開放する。
【0039】
次に本発明の実施形態に係る保護装置の作用を説明する。
図6(a)に示すように、通常に走行中、保護装置S1の衝突予知手段は、車体1に設置した送受信器(図示せず)から車両の前方に向けて発信した超音波の反射波を検出して、車体1から歩行者Hまでの距離Lと車速を計測し続けて、車体1に衝突する歩行者Hを監視している。
図2に示すように、押し出し装置S2は、ばね部材12がハウジング13に収納されて、蓋体7により閉塞した状態にある。このため、バンパ2は、図1(a)、図2および図6(a)に示すように、車体1の通常時の位置に設置されている。そして、スポイラ3は、最前部3eがバンパ2の最前部2aより車体1の後方側に配置されている。
【0040】
例えば、時速40km/hで走行中、衝突予知手段が車体1の前端から歩行者Hまでの距離Lが約10mで、500ms後に車体1に歩行者Hが衝突することを予測すると、その衝突予知手段は衝突予知信号をバンパ2の左右に設置した押し出し装置S2に同時に送り、トリガ14を作動させて蓋体7を開放させる。
【0041】
図3に示すように、ばね部材12は、トリガ14が蓋体7から開放されたことにより蓋体7を押し、その蓋体7がアブソーバ4を押して、さらにアブソーバ4はバンパ2の左右を同時に押圧する。するとバンパ2は、アブソーバ4に押されて車両の前方方向に移動する。
このとき、上側フランジ部2bは係止片5aから分離し、下側フランジ部2cの下側ガイド2eはスポイラ3の長孔3bの車両の前方側縁部を押圧して、スポイラ3をともに車両の前方方向に移動させる。そのスポイラ3は、下端部の切欠部3cがねじ11から分離して、切欠部3cに案内されて車両の前方方向に向けて移動する。
【0042】
バンパ2は、距離a2(例えば330mm程度)押し出されると、連結したベルト8,9により急停止させられる。バンパ2は、ベルト8,9により車体1から脱落することがない。このとき、スポイラ3の最前部3eは、バンパ2の最前部2aより車体1の後方側の位置にある。
【0043】
図1(b)および図5(b)に示すように、保護装置S1は、歩行者Hが車体1の衝突する直前に、バンパ2とアブソーバ4とばね部材12により歩行者Hを保護する態勢にする。
【0044】
さらに図4に示すように、バンパ2が急停止すると同時にスポイラ3は、その慣性力により、下側ガイド2eが長孔3bの車両の後方側縁部に、上側ガイド2dがストッパ3aに衝突する位置まで距離a3分移動して停止する。
図1(c)および図5(c)に示すように、保護装置S1は、歩行者Hが車体1の衝突する直前に、スポイラ3により歩行者Hを保護する態勢にする。
【0045】
スポイラ3は、通常時、上端部の長孔3bをバンパ2の下側フランジ部2cに移動自在に係止し、下端部の切欠部3cに係合したねじ11により、車両の前方方向に所定以上の負荷が加えられれば前方方向に移動可能に保持しているため、バンパ2が押し出し装置S2により押し出されると、それに連動してバンパ2よりさらに車両の前方方向にスムーズに移動する。そして、スポイラ3の最前部3eが、車体1の最先端に位置することになる。
【0046】
図6(c)に示すように、歩行者Hは、バンパ2およびスポイラ3が押し出された直後に衝突する。歩行者Hは、まず車体1から大きく飛び出したスポイラ3に衝突して足払いされ、次にバンパ2に衝突する。スポイラ3は、歩行者Hの膝より下方の位置に衝突して、足払いを適切に行って歩行者Hを車体1側に傾倒させるとともに、長いストロークa1で飛び出したスポイラ3に衝突することにより、スポイラ3が歩行者Hに衝突したときにそのストロークa1(図4参照)分だけ戻るため、衝撃を十分吸収することができる。
【0047】
さらに、バンパ2は、距離a2(図3および図4参照)のストローク分だけ戻ることと、車体1側に緩衝性のあるアブソーバ4を隣設していることと、ばね部材12が配置されていることと、バンパ2が撓むことにより、衝突時の衝撃を一層柔軟に吸収することができる。
【0048】
また、スポイラ3、バンパ2およびアブソーバ4は、軽量で質量が軽いことにより慣性力が弱く、歩行者Hが衝突したときに、歩行者Hに押されて車体1の後方側に動き易いため、衝突時の衝撃を十分に吸収する。
これにより、車速が中〜高速域での衝突力が大きい衝突に対しても十分緩衝効果が発揮でき、低速域での衝突ならば、なおのこと歩行者Hのダメージを少なくすることができる。
【0049】
このように歩行者Hは、スポイラ3、バンパ2、アブソーバ4およびばね部材12により衝撃が吸収された後に、膝より低い位置にスポイラ3が押し出されていたことにより、足払いを受けるため、歩行者Hの重心が車体1側に移動して傾倒し、確実にフード1a上に乗せられる。従って、衝突により跳ね飛ばされた歩行者Hが他の車両にひかれる等の二次被害を受けることが防止される。このとき、歩行者Hは、スポイラ3に衝突することにより、足払い性が向上され、車体1前部のクッション性のあるフード1a上に傾倒して衝撃を吸収されるため、腰の関節部に加わる曲げ応力およびせん断応力を小さくすることができる。また、歩行者Hは、足払い効果により、車体1に対して体が直角に正面衝突して衝撃を受けずに、フード1aの先端上部を滑るような衝突形態となるので、衝撃力を強く受けることがない。このため、歩行者Hの大腿部が、フード1aの先端部にぶつかった衝撃を緩衝することができる。
【0050】
また、スポイラ3は、慣性力によりバンパ2に追随して移動することにより、スポイラ3を動かすための特別な動力装置が不要となり、スポイラ3内を空間状態にすることができるため、スポイラの外観のデザインに影響を及ぼすことがない。
【0051】
なお、衝突した衝突物が動物であった場合にも、スポイラ3が低い位置に設置してあることにより、適切な足払いが行われるため、歩行者Hと同じような衝撃の吸収を行うことができる。
また、衝突物が歩行者H以外の自動車や壁等の障害物であった場合、障害物、車体1および乗員は、スポイラ3、バンパ2、アブソーバ4およびばね部材12により受ける衝撃が吸収される。
【0052】
押し出し装置S2は、バンパ2内のサイドフレーム10の左右等に設置されて収納されることにより、コンパクトにすることができるため、周囲のレイアウトを変更せずに設置することができる。また、バンパ2およびスポイラ3は、車体1の前部の全域にわたって配置されていることにより、歩行者Hが、車体1の前部全域のバンパ2およびスポイラ3のどの位置に衝突しても、押し出し装置S2のバンパ2、スポイラ3、アブソーバ4およびばね部材12により緩衝されるため、広範囲で保護される。
【0053】
押し出し装置S2は、ばね部材12をハウジング13に収納し、そのハウジング13はサイドフレーム10に収納されていることにより、押し出し装置S2がそれらの部材により覆われて保護されているため、耐衝撃性が向上し、衝突時の衝撃力で壊れることがない。
【0054】
また、押し出し装置S2は、従来から車両に搭載されているサイドフレーム10に内設されることにより、設置するための占有スペースが少なく、周囲のレイアウトに影響を及ぼすことがないため、殆どの車両に適用できる。
【0055】
バンパ2は、ベルト8,9により連結されていることにより、車体1から脱落することはないため、衝突後のバンパ2を元の位置に設置するための作業が容易である。また、バンパ2の内部には、アブソーバ4が設置され、押し出し装置S2が従来のサイドフレーム10に内設されていることにより、バンパ2のデザインが制約を受けることがないため、従来のバンパ2をそのまま使用することも可能である。
【0056】
衝突後、保護装置S1は、ばね部材12を圧縮してハウジング13内に押し込み、蓋体7で開口部を閉塞してトリガ14でロックし、バンパ2の上側フランジ部2bを係止片5aに嵌め込み、スポイラ3のねじ穴3dにねじ11を螺着することにより、バンパ2およびスポイラ3を元の状態にして、何度でも再利用することが可能となる。保護装置S1は、バンパ2の動力源がばね部材12であり、スポイラ3がバンパ2による慣性力で移動することにより、複雑な動力源が不要で、可逆性があるばね部材12によるため、何度でも使用するのに適した構造をしている。
【0057】
なお、本発明は、その技術思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。
例えば、すべての衝突に対して作動するようにしてもよいし、人間だけを判別して作動するようにしてもよい。また、車両と衝突対象物とが近接する速度に応じて作動するようにしてもよい。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項1に記載の保護装置によれば、スポイラは、押し出し装置がバンパを押し出したときに、バンパよりさらに車両の前方に移動することにより、衝突物が歩行者である場合、歩行者等の足払い性を向上させて、歩行者をフード上に容易に乗せて、衝撃を吸収させることができ、膝の関節部に加わる曲げ応力やせん断応力を低減することができるとともに、バンパが大腿部等に強く衝突することを防止して、歩行者が受ける衝撃を吸収することができる。また、押し出し装置は、バンパを押し出し、かつスポイラがさらに車両の前方に移動することにより、バンパおよびスポイラの車体側に大きな空間ができため、この空間を利用して衝突物が受ける衝撃を十分吸収することができる。これにより、車速が中〜高速域の衝突時であっても、衝撃を十分吸収して対応することが可能となる。なお、バンパおよびスポイラは、車体の前部全体に設置されていることにより、車両の前部の全域にわたって緩衝材が存在することになるため、衝突物が車体の前部のどの部位に衝突しても同じように衝突物に受ける衝撃を吸収させることができる。また、バンパは、後方から押し出し装置により押し出すことにより、歩行者等を保護するものであるため、バンパの外観のデザインに影響を及ぼすことがない。
【0059】
本発明の請求項2に記載の保護装置によれば、スポイラが押し出し装置により車両の前方に押し出されたバンパに追従して車両の前方に移動することにより、スポイラのみを移動させるための特別な動力装置を特に必要としないため、安価にかつコンパクトに製造することが可能である。また、押し出し装置は、バンパを押し出すためのものであるため、バンパ内の空間に配設することができ、バンパの外観のデザインに影響を及ぼすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、(a)は通常時のバンパの設置状態を示す斜視図、(b)は衝突時にバンパが押し出されたときの状態を示す斜視図、(c)は衝突時にスポイラが押し出されたときの状態を示す斜視図である。
【図2】本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、通常時における状態を示す要部拡大断面図である。
【図3】本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、押し出し装置がバンパを押し出したときの状態を示す要部拡大断面図である。
【図4】本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、スポイラが押し出されたときの状態を示す要部拡大断面図である。
【図5】本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、(a)はアッパビームの係止片を示す要部拡大斜視図、(b)はスポイラの切欠部を示す要部拡大斜視図である。
【図6】本発明の実施形態に係る保護装置を示す図面で、(a)は衝突予知手段により歩行者を検知したときの状態を示す概略図、(b)はバンパおよびスポイラが押し出されたときの状態を示す概略図、(c)はスポイラおよびバンパに歩行者が衝突したときの状態を示す概略図である。
【符号の説明】
1 車体
2 バンパ
3 スポイラ
4 アブソーバ
8,9 ベルト
12 ばね部材
13 ハウジング
14 トリガ
H 歩行者(衝突物)
S1 保護装置(車両用衝突物保護装置)
S2 押し出し装置
Claims (2)
- 衝突物との衝突を予知したとき、バンパフェースを前記衝突物側に押し出す押し出し装置を備えた車両用衝突物保護装置であって、
前記バンパの下方部位には、スポイラを設置し、
前記スポイラは、前記押し出し装置が前記バンパを押し出したときに、前記バンパよりさらに車両の前方に移動することを特徴とする車両用衝突物保護装置。 - 前記スポイラは、前記バンパに対して車両の前方方向に摺動可能に設置されるとともに、前記バンパが前記押し出し装置により車両の前方に押し出されたときに、前記バンパに追従して車両の前方に移動することを特徴とする請求項1に記載の車両用衝突物保護装置。
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