JP2007022205A - 車両の前端部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で衝撃荷重入力の対象が車両下部に潜り込むのを防止できると共に、車両の重量増加及びコストアップとなるのを抑制できる車両の前端部構造を提供すること。
【解決手段】車両の前端部構造は、車体の前部両側下方に配設され且つ前記車両前後方向に回動可能に前記車体の両側部に取り付けられたアーム５と、前記アーム５の自由端部（下端部）に車幅方向に向けて取り付けられたブロッカービーム８と、車体の前端部に入力される衝撃荷重を予知または検出して検出信号を出力する衝撃荷重検出センサ２４と、前記検出信号を受けて前記アーム５を車両前側に回動させるアクチュエータ９を備えている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車体前部へ衝撃荷重が入力されたときに、この衝撃荷重入力の対象が車両下部に潜り込むのを防止させるようにした車両の前端部構造に関するものである。

この種の車両の前端部構造としては、車両下方に向けたアームを車体前部のサイドメンバーの前端部に車両前後方向に向けて回動可能に取り付け、このアームの下端部にバンパ本体を取り付けると共に、サイドメンバーに送りネジ機構の送りネジを取り付け、この送りネジで車両前後方向に駆動される雌ねじ部材を設け、この雌ねじ部材とアームとの間にシリンダ式の緩衝装置を介装したバンパ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、サイドメンバーにラッチ構造のラッチ付長孔を設けて、このラッチ付長孔に爪部材を設け、この爪部材とアームとの間にシリンダ式の緩衝装置を介装したバンパ装置も知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−７８７３５号公報

しかしながら、このように緩衝装置を設けたバンパ装置では、緩衝装置の向き等を調整するために送りネジ機構やラッチ構造を設けているため、複雑な構成になり、車両の重量が増えると共に、コストアップとなるという問題があった。

そこで、この発明は、簡単な構成で衝撃荷重入力の対象が車両下部に潜り込むのを防止できると共に、車両の重量増加及びコストアップとなるのを抑制できる車両の前端部構造を提供することを目的とするものである。

この目的を達成するため、この発明は、車体の前部両側下方に配設され且つ前記車両前後方向に回動可能に前記車体の両側部に取り付けられたアームと、前記アームの自由端部に車幅方向に向けて取り付けられたブロッカービームと、車体の前端部に入力される衝撃荷重を予知または検出して検出信号を出力する衝撃荷重検出センサと、前記検出信号を受けて前記アームを車両前側に回動させるアクチュエータを備える車両の前端部構造としたことを特徴とする。

この構成によれば、簡単な構成で衝撃荷重入力の対象が車両下部に潜り込むのを防止できると共に、車両の重量増加及びコストアップとなるのを抑制できる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[構成]
図１（ａ），図２において、１，１は車体（全体図示略）の前部の両側に設けられたサイドメンバーである。このサイドメンバー１，１の前端にはバンパーレインフォース２の車幅方向の両端部近傍の部分が取り付けられている。また、図１（ａ），図２において、１ａ，１ａはサイドメンバー１，１の対向する内側面、１ｂ，１ｂはサイドメンバー１，１の互いに反対側の外側面である。

この各サイドメンバー１の前部下方には、図１（ａ），図２に示したように下方に突出するブラケット３がそれぞれ取り付けられている。また、各サイドメンバー１の前部下面には、ブラケット３の設けられている付近に位置させて、断面形状が三角形状で下方に開放する係止凹部４が形成されている。

尚、作用説明の便宜上、図１（ａ），図２では係止凹部４，４をサイドメンバー１，１の側方まで開放させて図示しているが、実際には図１（ｂ）に示したように係止凹部４，４はサイドメンバー１，１の側面１ａ，１ｂに開放させない状態で設けられる。

また、図１（ａ），図２ではブラケット３が係止凹部４に臨むように図示しているが、実際には図１（ｂ）に示したようにブラケット３が係止凹部４に臨むことなくサイドメンバー１の側面及び下面に溶接固定されている。また、ブラケット３は、図１（ｂ）に示したように各サイドメンバー１の内側面１ａと外側面１ｂにそれぞれ設けられている。

この各サイドメンバー１の前部の下方にはアーム５が配設されている。この各アーム５は、上アーム部５ａと、上アーム部５ａの下部に後方に向けて傾斜するように連設した下アーム部５ｂとから、くの字を逆にしたような形状（ベルクランク状）に形成されている。

そして、各サイドメンバー１のブラケット３，３の下部間には各アーム５の上アーム部５ａの上部がそれぞれ配設されている。そして、各上アーム５ａの上部（アーム５の上端部近傍の部分）は、それぞれ支持軸６を介して各サイドメンバー１のブラケット３，３の下部に車両前後方向に回動自在に取り付けられている。

このブラケット３，３と上アーム５との間には、図１（ｂ）に示したように支持軸６に捲回したネジリコイルバネ（回動付勢手段）７が介装されている。このネジリコイルバネ７は、上アーム部５ａの上端部５ｃを車両前方に回動付勢している。尚、図１（ａ），図２では図示の便宜上、図１（ｂ）のネジリコイルバネ７の図示を省略している。

また、サイドメンバー１，１のアーム５，５の下端部間には車幅方向に延びるブロッカービーム８が配設されている。このブロッカービーム８は、両端部がアーム５，５の下アーム部５ｂ，５ｂの下端部にそれぞれ溶接固定されている。

更に、各サイドメンバー１の前部下面には、上アーム部５ａの上端部５ｃより前側に配設したアクチュエータ９が上アーム部５ａの上端部５ｃを車両後方に回動させる回動駆動手段として取り付けられている。このアクチュエータ９は、シリンダ１０と、高圧ガスを発生させるインフレータ１１を備えている。

このシリンダ１０は、図１（ａ），図２に示したように車両前後方向に延びるシリンダ本体１２と、シリンダ本体１２のシリンダ室１２ａ内に摺動自在に配設されたピストン１３と、ピストン１３と一体に設けられ且つシリンダ本体１２の車両後端部から後方に突出するピストンロッド（アクチュエータロッド）１４を有する（図３，図４参照）。

また、シリンダ室１２ａは、図３，図４に示したように、ピストン１３によって車両前方側のガス注入室Ａと、車両後方側のバネ室Ｂとに区画されている。そして、バネ室Ｂ内にはピストン１３を車両前側に付勢するコイルスプリング１５が配設されている。更に、シリンダ本体１２には、インフレータ１１で発生させられる高圧ガスをガス注入室Ａに導くガス注入口１６が形成されていると共に、ピストン１３が車両後方に移動させられる際にバネ室Ｂ内のエアを排気する排気口１７が形成されている。尚、Ｓはピストン１３に装着されたシールリングである。

更に、シリンダ１２と上アーム部５ａの上端部５ｃとの間には、シリンダ本体１２側に開口する空間１８ａを設けた係止部材１８が配設されている。この係止部材１８は、図５に示したように、上壁１９，側壁２０，２０，下壁２１と、後壁２２を有する。しかも、下壁２１は、上壁１９と平行な前下壁部２１ａと、前下壁部２１ａから車両後方に向けて上方に傾斜する傾斜壁部２１ｂを有する。

尚、上壁１９の車両前後方向の長さ（寸法）は、係止凹部４の下方への開口端の車両前後方向の長さ（寸法）よりも僅かに短く形成されている。

そして、ピストンロッド１４の外端部１４ａは、図３，図４に示したように、係止部材１８の空間１８ａ内に配設されていると共に、係止部材１８の側壁２０，２０に車幅方向に延びる支持軸２３を介して回転自在（回動自在）に取り付けられている。尚、係止部材１８は、通常、図３に示したようにコイルスプリング１５のバネ力（付勢力）でシリンダ１２の後端に当接させられている。また、この状態では、上アーム部５ａの上端部５ｃが図１（ｂ）のネジリコイルバネ７のバネ力で図３の如く係止部材１８の後壁２２に当接させられている[図１（ａ）参照]。

また、車体（全体図示略）の前端部にはラジエータを支持するラジエータコアサポート（図示せず）が設けられ、このラジエータコアサポートには図６に示した衝撃荷重検出センサ２４が取り付けられている。この衝撃荷重検出センサ２４にはＧセンサが用いられていて、この衝撃荷重検出センサ２４はバンパ本体２に車両後方に向けて入力される衝撃荷重を検出して検出信号を出力するようになっている。そして、この検出信号は、オートアンプ等の制御回路（制御手段）２５に入力されるようになっている。そして、制御回路２５は、衝撃荷重検出センサ２４からの検出信号が入力されると、インフレータ１１を作動させて、インフレータ１１から高圧ガスを発生させるようになっている。

なお、本実施形態においては、衝撃荷重を検出して検出信号を出力しているが、レーダー装置等によって衝撃荷重の入力を予知して検出信号を出力するようにすれば、アーム５の作動に時間的な余裕ができるので、インフレータ１１の出力を下げることができ、インフレータ１１を小型・軽量なものとすることができる。
[作用]
次に、このような構成の車両の前端部構造の作用を説明する。

このような構成において、通常、アーム５は図１（ａ）の如く車両後方に向けて傾斜しており、アクチュエータ９のピストンロッド１４も図３の如くシリンダ本体１２内に大半が入っている状態となっていて、係止部材１８がシリンダ本体１２に当接させられている。

この状態から、例えばバンパ本体２に車両後方に向けて衝撃荷重が入力されると、この衝撃荷重は衝撃荷重検出センサ２４により検出されて、この荷重検出センサ２４は検出信号を出力する。この検出信号は制御回路２５に入力される。そして、制御回路２５は、衝撃荷重検出センサ２４からの検出信号が入力されると、インフレータ１１を作動させて、インフレータ１１から高圧ガスを発生させる。

この高圧ガスは、シリンダ本体１２のガス注入口１６からガス注入室Ａ内に高速で注入されて、ピストン１３をコイルスプリング１５のバネ力及びネジリコイルバネ７のバネ力に抗して車両後方に向けて移動させ、ピストンロッド１４を図４，図２及び図７の如く車両後方に進出させて、係止部材１８を車両後方に移動させる。この際、係止部材１８は、サイドメンバー１の係止凹部４の真下まで移動させられる。

しかも、この際、係止部材１８は、アーム５の上端部５ｃを車両後方に押圧移動させて支持軸６を中心に後方に回動させる。これにより、アーム５の下端部及びブロッカビーム８が、図２に矢印Ａ１で示すように支持軸６を中心に車両前方に回動させられる。

そして、係止部材１８がサイドメンバー１の係止凹部４の真下まで移動させられて停止させられると、アーム５の上アーム部５ａが車両後方向に向けて略水平に倒れると共に、アーム５の下アーム部５ｂが図２，図７で示したように斜め前方に向けて傾斜し、下アーム部５ｂの下端部に取り付けられたブロッカビーム８が図２に示したようにバンパ本体２の略下方に位置させられることになる。

このようなアーム５の回動動作は、インフレータ１１から発生させられる高圧ガスにより瞬時に行われる。

この後、対象物からバンパ本体２に車両後方に向けて衝撃荷重が入力されると、衝撃荷重の入力の対象物がバンパ本体２の下方に潜り込もうとする。この際、この対象物は、ブロッカビーム８を図８の如く矢印Ａ２で示したように車両後方に押して、アーム５を支持軸６を中心に矢印Ａ３で示したように車両後方に回動させる。

この回動に伴いアーム５は、上アーム部５ａの前面５ｄが係止部材１８の後傾斜壁２１ｂに当接するように、係止部材１８を支持軸２３を中心に矢印Ａ４で示したように図８中反時計回り方向に回動させて、係止部材１８を係止凹部４内に入り込ませ、係止部材１８の上壁１９を係止凹部４の後側の傾斜面４ａに当接させる。この結果、ブロッカビーム８に入力される衝撃荷重は、アーム５，ブラケット３及び係止部材１８を介してサイドメンバー１に伝達されることになる。

従って、衝撃荷重の入力の対象物は、バンパ本体２及びブロッカビーム８により受けられて、車体の一部であるサイドメンバー１，１の下方及びこれらの間の下方に潜り込むのが阻止されることになる。

以上説明したように、この発明の実施の形態の車両の前端部構造は、車体の前部両側下方に配設され且つ前記車両前後方向に回動可能に前記車体の両側部に取り付けられたアーム５と、前記アーム５の自由端部（下端部）に車幅方向に向けて取り付けられたブロッカービーム８と、車体の前端部に入力される衝撃荷重を予知または検出して検出信号を出力する衝撃荷重検出センサ２４と、前記検出信号を受けて前記アーム５を車両前側に回動させるアクチュエータ９を備えている。

この構成によれば、簡単な構成で衝撃荷重入力の対象が車両下部に潜り込むのを防止できると共に、車両の重量増加及びコストアップとなるのを抑制できる。しかも、車両前端部に車両後方に向かう衝撃荷重が入力されるとき以外では、バンパ本体の対象物に対するアプローチングアングルを減少させることなく、対象物の車両前部下方への潜り込みを抑制できる。

また、この発明の実施の形態の車両の前端部構造において、前記車体の前部両側のサイドメンバー１の下部に前記アクチュエータ９が取り付けられ、前記アクチュエータ９には作動時に車両後方に向けて進出するアクチュエータロッド（ピストンロッド１４）が設けられ、前記アクチュエータロッド（ピストンロッド１４）の先端部には係止部材１８が車幅方向に延びる軸線を中心に回動可能に取り付けられ、前記サイドメンバー１の下部には前記係止部材１８を係止させる係止凹部４が形成されていると共に、前記係止部材１８は、前記アクチュエータロッド（ピストンロッド１４）の車両後方への進出時に前記アーム５に係合して前記アーム５を車両前側に回動駆動させる一方、前記アーム５の車両前側への回動位置で前記係止凹部４に係止されて、前記アーム５に後方に向けて入力される衝撃荷重を前記サイドメンバー１に伝達するように設けられている。

この構成によれば、係止部材１８が係止凹部４に係止されることで、ブロッカビーム８に車両後方に向けて入力される衝撃荷重がアーム５及び係止部材１８等を介してサイドメンバー１に伝達されることになる。この結果、衝撃荷重の入力の対象物は、ブロッカビーム８により受けられて、車体の一部であるサイドメンバー１，１の下方及びこれらの間の下方に潜り込むのが阻止されることになる。従って、ブロッカビーム８に車両後方に向けて入力される衝撃荷重を従来のラッチ構造等に比べて簡単な構造で確実にサイドメンバー１に伝達することができる。

以上、図面を参照して本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計変更は本発明に含まれる。

（ａ）この発明にかかる車両の前端部構造の概略斜視図、（ｂ）は（ａ）のアームの取付部の断面図である。 図１（ａ）のアームの回動状態を説明する概略作用説明図である。 図１（ａ）のアクチュエータの断面図である。 図３のアクチュエータの作用説明図である。 図１（ａ）の係止部材の斜視図である。 図１（ａ）のアクチュエータの作動制御のための制御回路図である。 図１（ａ）のアクチュエータ及びアームの動作説明図である。 図１（ａ）の係止部材及びアームの動作説明図である。

符号の説明

１…サイドメンバー（車体の一部）
４…係止凹部
５…アーム
８…ブロッカービーム
９…アクチュエータ
１４…ピストンロッド（アクチュエータロッド）
１８…係止部材
２４…衝撃荷重検出センサ

Claims (2)

1. 車体の前部両側下方に配設され且つ前記車両前後方向に回動可能に前記車体の両側部に取り付けられたアームと、前記アームの自由端部に車幅方向に向けて取り付けられたブロッカービームと、車体の前端部に入力される衝撃荷重を予知または検出して検出信号を出力する衝撃荷重検出センサと、前記検出信号を受けて前記アームを車両前側に回動させるアクチュエータを備えることを特徴とする車両の前端部構造。
2. 前記車体の前部両側のサイドメンバーの下部に前記アクチュエータが取り付けられ、前記アクチュエータには作動時に車両後方に向けて進出するアクチュエータロッドが設けられ、前記アクチュエータロッドの先端部には係止部材が車幅方向に延びる軸線を中心に回動可能に取り付けられ、前記サイドメンバーの下部には前記係止部材を係止させる係止凹部が形成されていると共に、前記係止部材は、前記アクチュエータロッドの車両後方への進出時に前記アームに係合して前記アームを車両前側に回動駆動させる一方、前記アームの車両前側への回動位置で前記係止凹部に係止されて、前記アームに後方に向けて入力される衝撃荷重を前記サイドメンバーに伝達するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両の前端部構造。
   

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