JP2007203808A - Collision energy absorbing structure of automobile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バンパービームの下方にボールねじ機構で昇降可能なサブバンパービームを備えた自動車の衝突エネルギー吸収構造に関する。 The present invention relates to a collision energy absorbing structure for an automobile provided with a sub-bumper beam that can be moved up and down by a ball screw mechanism below the bumper beam.
図6に示すように、フロントバンパーのバンパービーム01の位置が高くなるSUV等の車両において、前記バンパービーム01の後下方にアンダープロテクタ02を設けたものが公知である。
As shown in FIG. 6, in a vehicle such as an SUV in which the position of the
また大型トラックの後部に上下移動機構により上下動可能な可能なバンパーを設け、地上高センサで検出した地上高に応じてバンパーの高さを調整することで、バンパーが傾斜した路面に接触するのを防止しながら、バンパーの位置をできるだけ低く保って追突車両が自車両の下に潜り込むのを防止するものが、下記特許文献1により公知である。
ところで、図6に示す従来の車両では、アンダープロテクタ02が傾斜した路面に接触するのを避けるため、その上下方向の位置をある程度高くし、かつバンパービーム01の真下からある程度後方に配置する必要があった。そのため、他車両のバンパービーム03の高さと自車両のアンダープロテクタ02の高さとがほぼ同じになってしまい、正面衝突した場合に他車両のバンパービーム03が自車両のアンダープロテクタ02の下に潜り込み、衝突エネルギーを充分に吸収できなくなる問題があった。また図7に示すように、自車両が他車両の側面に衝突した場合に、自車両のアンダープロテクタ02がバンパービーム01よりも後方に引っ込んでいるので、アンダープロテクタ02が他車両のサイドシル04に衝突して衝突エネルギーを吸収する前に、バンパービーム01が他車両のドア05やセンターピラー06に衝突して車室内に貫入する可能性があった。
By the way, in the conventional vehicle shown in FIG. 6, in order to avoid the
そこで、前記特許文献1に記載された機構を用いてバンパーを低い位置に移動させれば、他車両が自車両の下に潜り込むことや自車両が他車両の車室内に貫入することを防止できる。しかしながら、路面との距離に応じてバンパーの高さを変化させると,高速走行中に路面の傾斜が変化したときにバンパーが路面に接触する可能性があるだけでなく、バンパーが常に上下動を繰り返してアクチュエータの騒音や消費電力の増加を招く可能性がある。 Therefore, if the bumper is moved to a lower position using the mechanism described in Patent Document 1, it is possible to prevent the other vehicle from entering under the own vehicle and the own vehicle from entering the vehicle interior of the other vehicle. . However, if the bumper height is changed according to the distance from the road surface, not only does the bumper come into contact with the road surface when the road surface slope changes during high-speed driving, but the bumper always moves up and down. The actuator noise and power consumption may increase repeatedly.
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、他車両との衝突時に衝突エネルギーの吸収効果を高めることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to enhance the effect of absorbing collision energy at the time of collision with another vehicle.
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、前端にバンパービームが固定された左右のフロントサイドフレームの下面にそれぞれアクチュエータで作動する左右のボールねじ機構を設け、各々のボールねじ機構により昇降する左右の昇降アームの前端にサブバンパービームを設け、他車両との衝突が予知されたときに前記ボールねじ機構を作動させて前記昇降アームを下降させることで、前記サブバンパービームを前輪のアプローチアングルラインの上方の退避位置から下方の作動位置に移動させることを特徴とする自動車の衝突エネルギー吸収構造が提案される。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the left and right ball screw mechanisms respectively actuated by the actuators are provided on the lower surfaces of the left and right front side frames with the bumper beams fixed to the front ends, A sub-bumper beam is provided at the front ends of the left and right lifting arms that are lifted and lowered by the ball screw mechanism, and when the collision with another vehicle is predicted, the ball screw mechanism is operated to lower the lifting arm. A collision energy absorbing structure for an automobile is proposed in which the bumper beam is moved from the retracted position above the approach angle line of the front wheel to the operating position below.
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記作動位置にある前記サブバンパービームの前端と前記バンパービームの前端とが車体前後方向に整列することを特徴とする自動車の衝突エネルギー吸収構造が提案される。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the front end of the sub-bumper beam and the front end of the bumper beam in the operating position are aligned in the longitudinal direction of the vehicle body. A collision energy absorption structure for automobiles is proposed.
請求項1の構成によれば、フロントサイドフレームの下面に設けたボールねじ機構のアクチュエータにより昇降する昇降アームの前端にサブバンパービームを設け、他車両との衝突が予知されたときにアクチュエータで昇降アームを下降させることで、サブバンパービームを前輪のアプローチアングルラインの上方の退避位置から下方の作動位置に移動させることができる。これにより、衝突が予知されない通常時にはサブバンパービームをアプローチアングルラインの上方の退避位置に保持して路面との接触を回避しながら、衝突が予知された緊急時にはサブバンパービームをアプローチアングルラインの下方の作動位置に保持し、そのサブバンパービームを他車両のバンパーやサイドシルに衝突させることで衝突エネルギーの吸収効果を高め、自車両が他車両の上に乗り上げたり、自車両のバンパービームが他車両の車室内に貫入したりするのを防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, the sub bumper beam is provided at the front end of the lifting arm that is lifted and lowered by the actuator of the ball screw mechanism provided on the lower surface of the front side frame, and is lifted by the actuator when a collision with another vehicle is predicted. By lowering the arm, the sub-bumper beam can be moved from the retracted position above the approach angle line of the front wheel to the operating position below. As a result, the sub-bumper beam is kept below the approach angle line in an emergency when a collision is predicted, while maintaining the sub-bumper beam in the retracted position above the approach angle line and avoiding contact with the road surface in normal times when no collision is predicted. By holding the sub-bumper beam against the bumper or side sill of another vehicle, the collision energy absorption effect is enhanced, and the own vehicle rides on the other vehicle, or the own vehicle bumper beam moves to the other vehicle. It is possible to prevent the vehicle from entering the passenger compartment.
また請求項2の構成によれば、作動位置にあるサブバンパービームの前端とバンパービームの前端とが車体前後方向に整列するので、自車両が他車両の側面に衝突したときに、バンパービームが他車両のドアやセンターピラーに衝突するのと略同時にサブバンパービームを他車両のサイドシルに衝突させることで、バンパービームが他車両の車室内に貫入するのを効果的に防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the front end of the sub-bumper beam and the front end of the bumper beam in the operating position are aligned in the longitudinal direction of the vehicle body, when the host vehicle collides with the side surface of the other vehicle, By causing the sub bumper beam to collide with the side sill of the other vehicle substantially simultaneously with the collision with the door or center pillar of the other vehicle, it is possible to effectively prevent the bumper beam from penetrating into the vehicle interior of the other vehicle.
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1〜図5は本発明の実施の形態を示すもので、図1は自動車の車体前部の側面図、図2は図1の2部拡大図、図3は図2の3−3線拡大断面図、図4は正面衝突時の作用説明図、図5は側面衝突時の作用説明図である。 1 to 5 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a side view of a front part of a vehicle body, FIG. 2 is an enlarged view of part 2 in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view, FIG. 4 is an operation explanatory diagram at the time of a frontal collision, and FIG. 5 is an operation explanatory diagram at the time of a side collision.
図1〜図3に示すように、自動車の車体前部に形成されたエンジンルーム11の左右両側に沿って車体前後方向に延びる左右のフロントサイドフレーム12,12が配置されており、これらのフロントサイドフレーム12,12の前端にボルト13…でバンパービーム14が結合される。バンパービーム14とその前面を覆うバンパーフェイス17とでバンパー18が構成される。
As shown in FIGS. 1 to 3, left and right
各々のフロントサイドフレーム12の前部下面にボールねじ機構51が設けられる。ボールねじ機構51は、フロントサイドフレーム12の下面に固定されて下向きに延びる強固なガイドレール52と、ガイドレール52の上面開口内に位置するようにフロントサイドフレーム12の下面に固定された上部軸受け部材53と、ガイドレール52の下面開口を閉塞する下部軸受け部材54と、上部軸受け部材53および下部軸受け部材54に上下両端を支持されたねじ軸55と、ガイドレール52の側面に設けた電動モータよりなるアクチュエータ56と、アクチュエータ56の出力軸57に設けたウオーム58と、ねじ軸55に設けられて前記ウオーム58に噛合するウオームホイール59とを備える。
A
ねじ軸55に螺合するナット部材60,60を後端に有し、ガイドレール52,52の前面に上下方向に形成したスリット52a,52aから車体前方に突出する左右の昇降アーム61,61の前端に、車体左右方向に延びるサブバンパービーム30がボルト62…で締結される。従って、ボールねじ機構機構51,51のアクチュエータ56,56を駆動すると、その出力軸57,57に設けたウオーム58,58、ウオームホイール59,59、ねじ軸55,55およびナット部材60,60を介して昇降アーム61,61がサブバンパービーム30と共に昇降する。
前輪Wの下面から地面に対してアプローチアングルαを成して前上方に延びるラインは、アプローチアングルラインLとして定義される。アプローチアングルαは、車両が平坦路から登坂路に移行するとき、車両が降坂路から平坦路に移行するとき、あるいは車両が路面の突起部を乗り越えるときに、バンパー18の下端やボールねじ機構51,51の下端が路面と接触しないように設定される。
A line extending from the lower surface of the front wheel W to the front and forming an approach angle α with respect to the ground is defined as an approach angle line L. The approach angle α is set so that the lower end of the
バンパーフェイス17に他車両のような障害物を検知するレーダー装置34が設けられており、このレーダー装置34が接続された電子制御ユニット35は前記アクチュエータ56,56の作動を制御する。
The
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
車両が衝突する危険性がない通常時には、サブバンパービーム30は図2に鎖線で示す格納位置にあり、このときサブバンパービーム30はアプローチアングルラインLよりも上方に位置している。従って、車両が平坦路から登坂路に移行するときや車両が降坂路から平坦路に移行するときに、サブバンパービーム30が路面と接触することが回避される。
In normal times when there is no risk of a vehicle colliding, the
レーダー装置34が他車両との衝突可能性が高まったことを検知すると、電子制御ユニット35からの指令でボールねじ機構51,51のアクチュエータ56,56が作動し、ねじ軸55,55が回転することでサブバンパービーム30が下降し、図2に実線で示す作動位置に停止する。
When the
この状態で、図4に示すように自車両が他車両に正面衝突すると、仮に自車両のバンパービーム14が他車両のバンパービーム41よりも高い位置にあっても、下降したサブバンパービーム30が他車両のバンパービーム41に引っ掛かることで、自車両が他車両の上に乗り上げて他車両の車室を損傷させるのを未然に回避することができる。
In this state, when the host vehicle collides head-on with another vehicle as shown in FIG. 4, even if the
そして他車両からバンパービーム14に入力された衝突エネルギーは、図2に矢印で示すようにフロントサイドフレーム12,12に伝達されて吸収されるとともに、他車両からサブバンパービーム30に入力された衝突エネルギーは、昇降アーム61,61、ねじ軸55,55およびガイドレール52,52を経てフロントサイドフレーム12,12に伝達されて吸収される。
The collision energy input from the other vehicle to the
また図5に示すように、自車両がサブバンパービーム30を作動位置に下降させた状態で他車両に側面衝突すると、自車両のバンパービーム14が他車両のドア42およびセンターピラー43に衝突するのとほぼ同時に、自車両のサブバンパービーム30が他車両のサイドシル44に衝突する。このとき、ドア42およびセンターピラー43に比べてサイドシル44および該サイドシル44に連なるフロアフレーム45は剛性が高いため、衝突エネルギーが自車両のサブバンパービーム30および他車両のサイドシル44に効率的に吸収され、自車両のバンパービーム14が他車両の車室内に貫入するのを防止することができる。
Further, as shown in FIG. 5, when the host vehicle collides side-by-side with another vehicle with the
以上のように、衝突が予知されない通常時にはサブバンパービーム30をアプローチアングルラインL(図2参照)の上方の退避位置に保持して路面との接触を回避しながら、衝突が予知された緊急時にはサブバンパービーム30をアプローチアングルラインLの下方の作動位置に下降させるので、自車両が他車両に正面衝突したときには、自車両が他車両の上に乗り上げる(他車両が自車両の下に潜り込む)のを防止して衝突エネルギーを効果的に吸収することができ、また自車両が他車両に側面衝突したときには、自車両が他車両の車室内に貫入するのを防止して衝突エネルギーを効果的に吸収することができる。しかもアクチュエータ56,56は他車両との衝突が予知された場合にのみ作動するので、アクチュエータ56,56の消費電力が少なくて済むだけでなく、アクチュエータ56,56の作動に伴う騒音が問題となることはない。
As described above, in an emergency in which a collision is predicted, the
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、衝突を予知するためのレーダー装置34に代えて、あるいはレーダー装置34に加えて、CCDカメラやナビゲーションシステムを用いることができる。
For example, a CCD camera or a navigation system can be used instead of or in addition to the
12 フロントサイドフレーム
14 バンパービーム
30 サブバンパービーム
51 ボールねじ機構
56 アクチュエータ
61 昇降アーム
L 前輪のアプローチアングルライン
W 前輪
12
Claims (2)
The collision energy absorption structure for an automobile according to claim 1, wherein the front end of the sub-bumper beam (30) in the operating position and the front end of the bumper beam (14) are aligned in the longitudinal direction of the vehicle body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006022677A JP2007203808A (en) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | Collision energy absorbing structure of automobile |
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JP (1) | JP2007203808A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007320531A (en) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Toyota Motor Corp | Movable bumper device for vehicle |
KR20200069933A (en) * | 2018-12-07 | 2020-06-17 | 현대자동차주식회사 | Large size commercial vehicle for bumper unit |
-
2006
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