JP2005186677A - 車両用バンパ構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】 衝突検知性能を向上する。
【解決手段】 バンパタッチセンサ２６が配設された荷重伝達板３６と、バンパリインフォースメント２０の前壁部２０Ｃと、の間に車体上下方向に所定の間隔を開けて荷重検知センサ２８、３０、３２、３４が配置されており、荷重伝達板３６がバンパリインフォースメント２０の前壁部２０Ｃに対して、車体後方側へ変位するようになっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は車両用バンパ構造に関し、特に、自動車等の車両において衝突体を検知する車両用バンパ構造に関する。
従来から、自動車等の車両において衝突体を検知する車両用バンパ構造においては、バンパリインフォースメントの前面に長手方向に延びる溝を形成し、この溝内に衝突検知センサを収納すると共に、衝撃吸収材の後面に上下一対の溝を形成し、衝突検知センサに対する押込み部を形成した構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２２５９０７号公報
しかしながら、特許文献１では、衝撃吸収材の後面における上下一対の溝の上部と下部の全域がバンパリインフォースメントの前壁部に当接している。この結果、これらの当接部を介して、衝撃吸収材に作用した荷重の一部が衝撃吸収材からバンパリインフォースメントに直接伝達される。このため、衝突検知センサに作用する荷重が減少し、衝突検知性能が低下する。
本発明は上記事実を考慮し、衝突検知性能を向上できる車両用バンパ構造を提供することが目的である。
請求項１記載の本発明の車両用バンパ構造は、車幅方向に沿って延設されたバンパリインフォースメントと、
バンパリインフォースメントの車体外側面に配設された複数の荷重検知センサと、
前記複数の荷重検知センサの車体外側面に配設された荷重伝達板と、
を有することを特徴とする。
従って、衝突体がバンパに衝突した場合には、外部からの荷重が、複数の荷重検知センサの車体外側面に配設された荷重伝達板を介して、バンパリインフォースメントの車体外側面に配設された複数の荷重検知センサに伝達される。この結果、複数の荷重検知センサの各検知荷重に基づいて、衝突荷重の全体を計測できる。このため、衝突荷重の全体値に基づいて衝突体の識別が可能になり、衝突検知性能を向上できる。
また、請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の車両用バンパ構造において、前記複数の荷重検知センサは車体上下方向に分散されていることを有することを特徴とする。
従って、請求項１に記載の内容に加えて、複数の荷重検知センサが車体上下方向に分散されているため、車体上方側の荷重検知センサによって検出した衝突荷重の全体と、車体下方側の荷重検知センサによって検出した衝突荷重の全体と、を比較することによって、衝突体の識別が可能になる。
また、請求項３記載の本発明は、請求項１に記載の車両用バンパ構造において、前記複数の荷重検知センサは車幅方向に分散されており、前記荷重伝達板は車幅方向に分割されていることを有することを特徴とする。
従って、請求項１に記載の内容に加えて、複数の荷重検知センサが車幅方向に分散されており、荷重伝達板が車幅方向に分割されているため、車幅方向に分割された各荷重伝達板に対向する車幅方向に分散された荷重検知センサの衝突荷重の全体を互いに比較することによって、バンパの車幅方向における衝突位置の識別が可能になる。
請求項１記載の本発明の車両用バンパ構造は、車幅方向に沿って延設されたバンパリインフォースメントと、バンパリインフォースメントの車体外側面に配設された複数の荷重検知センサと、複数の荷重検知センサの車体外側面に配設された荷重伝達板と、を有するため、衝突検知性能を向上できるという優れた効果を有する。
また、請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の車両用バンパ構造において、複数の荷重検知センサは車体上下方向に分散されているため、請求項１に記載の効果に加えて、衝突体の識別が可能になるという優れた効果を有する。
また、請求項３記載の本発明は、請求項１に記載の車両用バンパ構造において、複数の荷重検知センサは車幅方向に分散されており、荷重伝達板は車幅方向に分割されているため、請求項１に記載の効果に加えて、バンパの車幅方向における衝突位置の識別が可能になるという優れた効果を有する。
本発明における車両用バンパ構造の第１実施形態を図１〜図５に従って説明する。
なお、図中矢印ＵＰは車体上方方向を示し、図中矢印ＦＲは車体前方方向を示している。
図３に示される如く、本実施形態の自動車車体１０の前端下部には、フロントバンパ１２のバンパカバー１４が車幅方向に沿って配設されている。また、バンパカバー１４の車幅方向中間部とフード１６の前端部との間には、グリル１８が配設されている。
図１に示される如く、フロントバンパ１２のバンパリインフォースメント２０は、車幅方向に沿って延設されており、左右のフロントサイドメンバ２２の前端部２２Ａに架設されている。また、バンパリインフォースメント２０の側断面形状は、車体上下方向に所定の間隔を開けて車体前後方向に沿って形成されたリブ２０Ａ、２０Ｂによって上下方向に３分割された閉断面部２４を有する目字形状となっている。
バンパリインフォースメント２０の前壁部２０Ｃにおける、上壁部２０Ｄ、上方側のリブ２０Ａ、下側のリブ２０Ｂ、下壁部２０Ｅの各車体外側（前側）となる部位には、荷重（圧力）検知センサ２８、３０、３２、３４がそれぞれ車幅方向に沿って配設されている。
また、荷重検知センサ２８、３０、３２、３４の車体前側面（車体外側面）には荷重伝達板３６が車幅方向に沿って配設されており、荷重伝達板３６は例えば、樹脂で構成されている。また、荷重伝達板３６は所定の剛性に構成されており、車体前方側から車体後方側に荷重が作用した場合に、各荷重検知センサ２８、３０、３２、３４の間となる部位において、荷重伝達板３６がバンパリインフォースメント２０の前壁部２０Ｃに当接しないようになっている。
荷重伝達板３６の上下両端部には、係合爪３６Ａ、３６Ｂが形成されており、これらの係合爪３６Ａ、３６Ｂによって、荷重伝達板３６は、バンパリインフォースメント２０の前壁部２０Ｃの上端縁部２０Ｆと下端縁部２０Ｇに車体前方側から係止されている。従って、係合爪３６Ａ、３６Ｂは荷重伝達板３６がバンパリインフォースメント２０に対して車体上下方向へ移動するのを防止していると共に、荷重伝達板３６に車体前方側から車体後方側に向かって荷重が作用した場合には、荷重伝達板３６がバンパリインフォースメント２０の前壁部２０Ｃに対して、車体後方側へ変位することで、各荷重検知センサ２８、３０、３２、３４に荷重が作用するようになっている。
荷重伝達板３６の車体前側面（車体外側面）３６Ｃにおける、荷重検知センサ３０の車体前側（車体外側）となる部位には、衝突検知センサとしてのバンパタッチセンサ２６が車幅方向に沿って配設されている。また、バンパタッチセンサ２６は帯状のブラケット２７を介して荷重伝達板３６の車体前側面３６Ｃに両面テープ等によって固定されている。
荷重伝達板３６とバンパタッチセンサ２６との車体外側（車体前側）となる部位、即ち、荷重伝達板３６またはバンパタッチセンサ２６と、バンパカバー１４との間には、衝撃吸収材としてのバンパアブソーバフォーム４０が配設されている。
また、バンパアブソーバフォーム４０の後壁部には、車体上下方向に所定の間隔を開けて凸部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄが車体内側（車体後側）に向って形成されており、上下方向中間部の凸部４０Ｂ、４０Ｃが、バンパタッチセンサ２６の上下近傍において荷重伝達板３６の車体前側面３６Ｃに当接している。
なお、バンパアブソーバフォーム４０の後壁部における凸部４０Ｂと凸部４０Ｃとの間の部位４０Ｅとバンパタッチセンサ２６との隙間４２は狭くなっている。
一方、凸部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄのうち上側の凸部４０Ａと下側の凸部４０Ｄは荷重伝達板３６における車体前側面３６Ｃの上縁部３６Ｄとその近傍及び下縁部３６Ｅとその近傍とにそれぞれ当接している。
バンパアブソーバフォーム４０の上端部には、車体内側（車体後側）に向って係合爪部４０Ｆが形成されており、バンパアブソーバフォーム４０の下端部には、車体内側（車体後側）に向って係合爪部４０Ｇが形成されている。また、バンパアブソーバフォーム４０の係合爪部４０Ｆ、４０Ｇは、荷重伝達板３６を車体上下方向から挟持しており、バンパアブソーバフォーム４０が荷重伝達板３６とバンパリインフォースメント２０に対して車体上下方向へ移動するのを防止している。
なお、バンパアブソーバフォーム４０の前壁部４０Ｈは、車体上下方向に略平らになっている。
次に、本実施形態の作用を説明する。
本実施形態では、図３に示すように、衝突体Ｋ１がフロントバンパ１２に衝突した場合には、図２に示される如く、衝突体Ｋ１によって、フロントバンパ１２のバンパカバー１４とともにバンパアブソーバフォーム４０が車体前方側から車体後方側に向かって押圧される。この結果、バンパアブソーバフォーム４０の後壁部における凸部４０Ｂと凸部４０Ｃとの間の部位４０Ｅがバンパタッチセンサ２６に当接し、外部からの荷重Ｆがバンパタッチセンサ２６に伝達される。
この際、本実施形態では、バンパタッチセンサ２６が配設された荷重伝達板３６と、バンパリインフォースメント２０の前壁部２０Ｃと、の間に車体上下方向に所定の間隔を開けて荷重検知センサ２８、３０、３２、３４が配置されており、荷重伝達板３６がバンパリインフォースメント２０の前壁部２０Ｃに対して、車体後方側へ変位するようになっている。
この結果、本実施形態では、荷重検知センサ２８、３０、３２、３４の各検知荷重に基づいて、衝突体Ｋ１によってフロントバンパ１２の荷重伝達板３６に作用した衝突荷重の全体を計測できる。
このため、本実施形態では、衝突荷重の全体値に基づいて衝突体の識別が可能になる。
例えば、図３に示される如く、衝突荷重の全体値が大きくなる衝突体Ｋ１がフロントバンパ１２に衝突した場合と、図４及び図５に示される如く、衝突荷重の全体値が小さくなる衝突体Ｋ２がフロントバンパ１２に衝突した場合には、荷重検知センサ２８、３０、３２、３４の各検知荷重に基づいて、衝突体Ｋ１と衝突体Ｋ２とを識別することが可能になり、特に、衝突検知が必要となる衝突荷重の全体値が大きくなる衝突体Ｋ１の検知性能が向上する。
また、本実施形態では、荷重伝達板３６の上下両端部に形成した、係合爪３６Ａ、３６Ｂによって、荷重伝達板３６がバンパリインフォースメント２０の前壁部２０Ｃの上端縁部２０Ｆと下端縁部２０Ｇに車体前方側から係止されている。従って、荷重伝達板３６に荷重検知センサ２８、３０、３２、３４を予め取付けることによって、バンパリインフォースメント２０に、荷重伝達板３６と荷重検知センサ２８、３０、３２、３４を容易に組付けることができる。このため、生産性が向上する。
次に、本発明の車両用バンパ構造の第２実施形態を図６〜図８に従って説明する。
なお、第１実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。また、図中矢印ＩＮは車幅内側方向を示している。
図６に示される如く、本実施形態では、車幅方向に沿って延設され、金属で構成された荷重伝達板５０の側断面形状が、車体上下方向に所定の間隔を開けて車体前後方向に沿って形成されたリブ５０Ａ、５０Ｂによって上下方向に３分割された閉断面部５１を有する目字形状となっている。
図７に示される如く、荷重伝達板５０の車体後側面（車体内側面）５０Ｃとバンパリインフォースメント２０の前壁部２０Ｃとの間には荷重検知センサ５２が、車幅方向に沿って所定の間隔を開けて車体上下方向に沿って配設されている。
なお、荷重伝達板５０は所定の剛性で構成されており、車体前方側から車体後方側に荷重が作用した場合に、各荷重検知センサ５２の間となる部位において、荷重伝達板５０がバンパリインフォースメント２０の前壁部２０Ｃに当接しないようになっている。
図８に示される如く、各荷重検知センサ５２は、それぞれブラケット５４、５６を介してバンパリインフォースメント２０に固定されている。
図７に示される如く、バンパリインフォースメント２０は、左右のフロントサイドメンバ２２（図７では車体右側のフロントサイドメンバ２２のみを示す）の前端部２２Ａにボルト等の固定部材６０によって固定されている。また、荷重伝達板５０は、左右のフロントサイドメンバ２２の前端部２２Ａまたはバンパリインフォースメント２０に固定されたナット６２に段付きボルト６４によって、車体前方側から取付けられている。
従って、ナット６２と段付きボルト６４によって、荷重伝達板５０がバンパリインフォースメント２０に対して車体上下方向へ移動するのを防止していると共に、荷重伝達板５０に車体前方側から車体後方側に向かって荷重が作用した場合には、荷重伝達板５０がバンパリインフォースメント２０の前壁部２０Ｃに対して、車体後方側へ変位することで、各荷重検知センサ５２に荷重が作用するようになっている。
図６に示される如く、荷重伝達板５０の車体前側面（車体外側面）５０Ｄにおける、リブ５０Ａの車体前側（車体外側）となる部位には、衝突検知センサとしてのバンパタッチセンサ２６が車幅方向に沿って配設されている。また、バンパタッチセンサ２６は帯状のブラケット２７を介して荷重伝達板５０の車体前側面５０Ｄに両面テープ等によって固定されている。
荷重伝達板５０とバンパタッチセンサ２６との車体外側（車体前側）となる部位、即ち、荷重伝達板５０またはバンパタッチセンサ２６と、バンパカバー１４との間には、衝撃吸収材としてのバンパアブソーバフォーム４０が配設されている。
また、バンパアブソーバフォーム４０の後壁部には、車体上下方向に所定の間隔を開けて凸部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄが車体内側（車体後側）に向って形成されており、上下方向中間部の凸部４０Ｂ、４０Ｃが、バンパタッチセンサ２６の上下近傍において荷重伝達板５０の車体前側面５０Ｄに当接している。
なお、バンパアブソーバフォーム４０の後壁部における凸部４０Ｂと凸部４０Ｃとの間の部位４０Ｅとバンパタッチセンサ２６との隙間４２は狭くなっている。
一方、凸部４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄのうち上側の凸部４０Ａと下側の凸部４０Ｄは荷重伝達板５０における車体前側面５０Ｄの上縁部５０Ｅとその近傍及び下縁部５０Ｆとその近傍とにそれぞれ当接している。
バンパアブソーバフォーム４０の上端部には、車体内側（車体後側）に向って係合爪部４０Ｆが形成されており、バンパアブソーバフォーム４０の下端部には、車体内側（車体後側）に向って係合爪部４０Ｇが形成されている。また、バンパアブソーバフォーム４０の係合爪部４０Ｆ、４０Ｇは、荷重伝達板５０を車体上下方向から挟持しており、バンパアブソーバフォーム４０が荷重伝達板５０とバンパリインフォースメント２０に対して車体上下方向へ移動するのを防止している。
なお、バンパアブソーバフォーム４０の前壁部４０Ｈは、車体上下方向に略平らになっている。
次に、本実施形態の作用を説明する。
本実施形態では、第１実施形態の図３に示すように、衝突体Ｋ１がフロントバンパ１２に衝突した場合には、衝突体Ｋ１によって、フロントバンパ１２のバンパカバー１４とともにバンパアブソーバフォーム４０が車体前方側から車体後方側に向かって押圧される。この結果、バンパアブソーバフォーム４０の後壁部における凸部４０Ｂと凸部４０Ｃとの間の部位４０Ｅがバンパタッチセンサ２６に当接し、外部からの荷重がバンパタッチセンサ２６に伝達される。
この際、本実施形態では、バンパタッチセンサ２６が配設された荷重伝達板５０と、バンパリインフォースメント２０の前壁部２０Ｃと、の間に車幅方向に所定の間隔を開けて複数の荷重検知センサ５２が配置されており、荷重伝達板５０がバンパリインフォースメント２０の前壁部２０Ｃに対して、車体後方側へ変位するようになっている。
この結果、本実施形態では、車幅方向に所定の間隔を開けて設けた複数の荷重検知センサ５２の各検知荷重に基づいて、衝突体によってフロントバンパ１２の荷重伝達板５０に作用した衝突荷重の全体を計測できる。
このため、本実施形態では、衝突荷重の全体値に基づいて衝突体の識別が可能になる。
例えば、第１実施形態の図３に示される如く、衝突荷重の全体値が大きくなる衝突体Ｋ１がフロントバンパ１２に衝突した場合と、第１実施形態の図５に示される如く、衝突荷重の全体値が小さくなる衝突体Ｋ２がフロントバンパ１２に衝突した場合には、各荷重検知センサ５２の検知荷重に基づいて、衝突体Ｋ１と衝突体Ｋ２とを識別することが可能になり、特に、衝突検知が必要となる衝突荷重の全体値が大きくなる衝突体Ｋ１の検知性能が向上する。
なお、図９に示される如く、荷重伝達板５０を車幅方向に複数個、例えば、４分割し、各荷重伝達板５０の車体後側面（車体内側面）５０Ｃとバンパリインフォースメント２０の前壁部２０Ｃとの間に、所定の数の荷重検知センサ５２を車幅方向に沿って所定の間隔を開けて車体上下方向に沿って配設した構成としても良い。
この図９に示される構成の場合には、衝突検知が必要となる衝突荷重の全体値が大きくなる衝突体の検知性能が向上すると共に、車幅方向に分割された各荷重伝達板５０に対向する車幅方向に分散された荷重検知センサ５２の衝突荷重の全体値を互いに比較することによって、フロントバンパ１２における車幅方向のどの位置に衝突体が当接したかを判別することができる。
この結果、衝突体が当接したフロントバンパ１２における車幅方向の位置に基づいて、衝突体保護デバイスの作動モードを切り替えることができる。
例えば、Ａピラー部を覆うエアバッグが左右独立にある車体１０の場合には、制御装置が荷重検知センサ５２の検知荷重に基づいて、衝突体がフロントバンパ１２の右側に当接したと判別した場合には、右側のＡピラー部を覆うエアバッグのみを展開し、衝突体がフロントバンパ１２の左側に当接したと判別した場合には、左側のＡピラー部を覆うエアバッグのみを展開し、衝突体がフロントバンパ１２の車幅方向中央部に当接したと判別した場合には、左右両側のＡピラー部を覆うエアバッグを展開することが可能になる。
また、図１０に示される如く、隣接する荷重伝達板５０の端部５０Ｇに当接する荷重検知センサ５２を１つの荷重検知センサで構成することで、荷重検知センサ５２の数を減らすことができる。
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、バンパタッチセンサ２６を無くし、荷重（圧力）検知センサ２８、３０、３２、３４、５２を衝突検知センサとしても良い。
また、バンパリインフォースメント２０及び荷重伝達板５０の側断面形状は、２本のリブによって上下方向に３分割された閉断面部を有する目字形状に限定されず、１本のリブによって上下方向に２分割された日字形状であっても良い。また、バンパリインフォースメント２０及び荷重伝達板５０の側断面形状は３本以上のリブによって上下方向に分割された梯子形状であっても良い。
また、荷重伝達板３６、５０の材質は、樹脂、金属に限定されず他の材質としても良い。
また、荷重伝達板５０の車幅方向の分割は４分割に限定されず３分割等の他の分割としても良い。
また、本発明の車両用バンパ構造は、フロントバンパ１２以外のバンパにも適用可能であり、リヤバンパにも適用可能である。
本発明の第１実施形態に係る車両用バンパ構造を示す側断面図である。 本発明の第１実施形態に係る車両用バンパ構造において衝突体がバンパの上方側に当接した際に変形状態を示す側断面図である。 本発明の第１実施形態に係る車両用バンパ構造が適用された車体において衝突体がバンパの上方側に当接した際の変形状態を示す側面図である。 本発明の第１実施形態に係る車両用バンパ構造において衝突体がバンパの下方側に当接した際の変形状態を示す側断面図である。 本発明の第１実施形態に係る車両用バンパ構造が適用された車体において衝突体がバンパの下方側に当接した際の変形状態を示す側面図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用バンパ構造を示す側断面図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用バンパ構造の要部を示す平断面図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用バンパ構造の要部を示す車体後方側から見た正面図である。 本発明の第２実施形態の変形例に係る車両用バンパ構造の要部を示す平断面図である。 本発明の第２実施形態の他の変形例に係る車両用バンパ構造の要部を示す平断面図である。
符号の説明
１２ フロントバンパ（バンパ）
１４ バンパカバー
２０ バンパリインフォースメント
２８ 荷重検知センサ
３０ 荷重検知センサ
３２ 荷重検知センサ
３４ 荷重検知センサ
３６ 荷重伝達板
５０ 荷重伝達板
５２ 荷重検知センサ

Claims (3)

  1. 車幅方向に沿って延設されたバンパリインフォースメントと、
    バンパリインフォースメントの車体外側面に配設された複数の荷重検知センサと、
    前記複数の荷重検知センサの車体外側面に配設された荷重伝達板と、
    を有することを特徴とする車両用バンパ構造。
  2. 前記複数の荷重検知センサは車体上下方向に分散されていることを有することを特徴とする請求項１に記載の車両用バンパ構造。
  3. 前記複数の荷重検知センサは車幅方向に分散されており、前記荷重伝達板は車幅方向に分割されていることを有することを特徴とする請求項１に記載の車両用バンパ構造。
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