JP2008137416A - 車両用可動バンパ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】衝突エネルギを確実に吸収することが可能な、車両用可動バンパ構造を提供する。
【解決手段】車体に固定した後部バンパ１１と、前後移動可能な前部バンパ１２とで、フロントバンパが構成され、前進した前部バンパ１２と後部バンパ１１との間に、衝突エネルギ吸収体３０が進入するようになっている。前部バンパ１２および後部バンパ１１は、お互いに向き合うコ字状断面に形成されている。前部バンパ１２の前進に連動して、衝突エネルギ吸収体３０が進入するようになっている。
【選択図】図７

Description

本発明は、車両用可動バンパ構造に関するものである。

車両の前面衝突時において乗員に及ぶ衝撃を軽減するためには、衝突ストロークを長くすることによって衝突エネルギを車体に吸収させることが有効である。しかしながら、運転のし易さや車室内の広さを確保するためには、車両前方をむやみに長くすることはできない。そこで、車両の前面衝突の直前にバンパを車体から突き出すことによって、衝突ストロークを確保する技術が提案されている。

そこで特許文献１および２には、モータ等によりアームを衝突方向に回動させて、バンパビームを押出す技術が提案されている。また特許文献３には、移動装置によりカバー材を移動させ、収納部位からエアバックを引き出す技術が提案されている。
特開２００６−１９９０９１号公報 特開２００６−１７５９７４号公報 特開２００４−９０７９５号公報

しかしながら、アームのみで荷重を受ける位置に衝突する場合だけではなく、左右どちらかにオフセットした位置や、バンパの中心位置に衝突する場合もある。この場合、アームが曲げモーメントを受けて折れ曲がるおそれがある。その結果、アームのみでは荷重が受けられず、衝突エネルギの吸収量が小さくなるという問題がある。
そこで本発明は、衝突エネルギを確実に吸収することが可能な、車両用可動バンパ構造の提供を課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、フロントバンパ（例えば、実施形態におけるフロントバンパ１０）が、車体に固定された後部バンパ（例えば、実施形態における後部バンパ１１）と、前後移動可能な前部バンパ（例えば、実施形態における前部バンパ１２）とを備え、前進した前記前部バンパと前記後部バンパとの間に、衝突エネルギ吸収体（例えば、実施形態における衝突エネルギ吸収体３０）が進入するようになっていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、前記前部バンパおよび前記後部バンパは、お互いに向き合うコ字状断面に形成されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、前記前部バンパの前進に連動して、前記衝突エネルギ吸収体が進入するようになっていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、前記前部バンパの下方に、前記前部バンパより前方に移動可能な足払いプレート（例えば、実施形態における足払いプレート１４）が設けられていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、前記衝突エネルギ吸収体に、歩行者用エアバッグ（例えば、実施形態における歩行者用エアバッグ６０）が内蔵されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、前進した前記前部バンパと前記後部バンパとの間に、衝突エネルギ吸収体が進入するようになっているので、車両前面のどの部分に障害物が衝突しても、衝突エネルギ吸収体により衝突エネルギを確実に吸収することができる。

請求項２に係る発明によれば、前部バンパおよび後部バンパで衝突エネルギ吸収体を挟み込むことが可能になり、衝突エネルギを確実に吸収させることができる。

請求項３に係る発明によれば、コンパクトで低コストな車両用可動バンパ構造を提供することができる。

請求項４に係る発明によれば、歩行者との衝突時に、歩行者をボンネット上にすくい上げることが可能になり、歩行者の安全を確保することができる。

請求項５に係る発明によれば、ボンネット上にすくい上げた歩行者を、歩行者用エアバッグで受け止めることが可能になり、歩行者の安全を確保することができる。

以下、本発明の実施形態につき図面を参照して説明する。なお以下の各図では、車両前方向をＴ方向、車両上方向をＨ方向、車両右方向をＢ方向としている。
図７は、本実施形態に係る車両用可動バンパ構造の作用の説明図であり、図１（ｂ）のＥ−Ｅ線における部分断面図である。本実施形態に係る車両用可動バンパ構造は、図７（ａ）に示すように、主に後部バンパ１１、前部バンパ１２、衝突エネルギ吸収体３０および足払いプレート１４を備えている。自車両の衝突が予知されると、図７（ｂ）に示すように、足払いプレート１４および前部バンパ１２が前進し、前部バンパ１２と後部バンパ１１との間に衝突エネルギ吸収体３０が進入するようになっている。

図１は車両前部の斜視図であり、図１（ａ）は平常時における前部バンパの前進前の状態であり、図１（ｂ）は衝突前における前部バンパの前進後の状態である。図１（ａ）に示すように、車両１には、車体前部から車体後部にわたって左右一対のサイドフレーム２が設けられている。一対のサイドフレーム２の先端を連結するように、フロントバンパ１０が設けられている。フロントバンパ１０は、車体に固定された後部バンパ１１と、前後移動可能な前部バンパ１２とを備えている。また前部バンパ１２の下方には、前部バンパ１２より前方に移動可能な足払いプレート１４が設けられている。

図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。図２に示すように、サイドフレーム２の内側面には、モータ２０が設けられている。モータ２０は、回転軸を上下方向に一致させて配置されている。モータ２０の回転軸の下端部には、水平配置されたアーム２２の後端部が連結されている。アーム２２の前端部上面には、第１ブラケット２３が装着されている。第１ブラケット２３は、垂直軸の周りを回動自在に形成されている。第１ブラケット２３の前方には、第１リニアガイド２４の第１スライダ２４ａが固定されている。その第１リニアガイド２４の第１レール２４ｂの前方に、足払いプレート１４が固定されている。

また、アーム２２の中間部上面には、第２ブラケット２５が装着されている。第２ブラケット２５は、垂直軸の周りを回動自在に形成されている。第２ブラケット２５の上端部には、第２リニアガイド２６の第２スライダ２６ａが固定されている。その第２リニアガイド２６の第２レール２６ｂには、バンパブラケット２７を介して、前部バンパ１２が接続されている。

図３は車両前部の平面図であり、図３（ａ）は平常時における足払いプレートの前進前の状態であり、図３（ｂ）は衝突前における足払いプレートの前進後の状態である。図３（ａ）に示す平常時には、アーム２２が車幅方向内側に向けて配置されている。これに対して、図３（ｂ）に示す衝突前には、モータ２０によりアーム２２が車両前方に向けて回動される。すると、アーム２２の前端部に第１ブラケット２３およびリニアガイド（不図示）を介して装着された足払いプレート１４が、車両前方に向かって前進する。
また、アーム２２の中間部に第２ブラケット２５、第２リニアガイド２６およびバンパブラケット（不図示）を介して装着された前部バンパ１２が、車両前方に向かって前進する。

図１（ｂ）に示すように、前部バンパ１２は、シャフト３の前端部に連結されている。シャフト３は、サイドフレーム２の前端から伸縮自在に形成されている。サイドフレーム２の前端部には、シャフト３のロック機構４が設けられている。ロック機構４は、前部バンパ１２が最前端まで突出し、シャフト３が伸びきった状態で、シャフト３の位置を固定しうるように形成されている。

図２に示すように、前部バンパ１２の下方には、衝突エネルギ吸収体３０が配置されている。この衝突エネルギ吸収体３０は、衝突エネルギを効率よく吸収することが可能なアルミハニカム構造体等を、ボックス内に収容して構成されている。
図１（ｂ）に示すように、前部バンパ１２が前進すると、衝突エネルギ吸収体３０が下方からリフトアップされ（持上げられ）、前部バンパ１２と後部バンパ１１との間に進入する。

図４は衝突エネルギ吸収体のリフト機構の説明図であり、図２のＸ矢視図である。図４（ａ）は平常時における衝突エネルギ吸収体のリフト前の状態であり、図４（ｂ）は衝突前における衝突エネルギ吸収体のリフト後の状態である。図５は、図４（ａ）のＤ−Ｄ線における断面図である。図６は、図４（ｂ）のＣ−Ｃ線における断面図である。

図６に示すように、モータ２０の回転軸の下端部には、水平配置されたアーム２２の後端部が連結されている。アーム２２の中間部上面には、上述した第２ブラケット２５が装着されている。第２ブラケット２５の上端部には、第２リニアガイド２６の第２スライダ２６ａが固定されている。その第２リニアガイド２６の第２レール２６ｂの車幅方向両端部には、軸支持部材３４が接続されている。軸支持部材３４は、第２レール２６ｂの上方から車両後方に伸び、その後端部から車両下方に伸びている。軸支持部材３４の下端部には貫通孔が形成され、その貫通孔にはリフト軸３６が挿入されている。リフト軸３６は車両前後方向に伸び、その後端部にはリフトアーム３８の下端部が接続されている。

図４（ａ）に示すように、リフトアーム３８は車幅方向内側に向かって伸び、その上端部にはガイド軸３９が立設されている。ガイド軸３９は、車両前方に向かって伸びている。一方、衝突エネルギ吸収体３０の下面には、ガイド孔４１を備えたガイド部材４０が固定されている。ガイド孔４１は、ガイド部材４０を車両前後方向に貫通し、車幅方向に伸びる長円形状に成形されている。
そして図５に示すように、リフトアーム３８に立設されたガイド軸３９が、ガイド部材４０に形成されたガイド孔４１に挿入されている。ガイド軸３９の前端部にはフランジ３９ａが形成され、ガイド孔４１からのガイド軸３９の抜け出しが防止されている。

図６に戻り、リフト軸３６の前端部には、レバー４４が固定されている。図４（ａ）に示すように、レバー４４は、車幅方向外側の上方に向かって延設され、アーム２２の延設方向と交差するように配置されている。
また図６に示すように、第２ブラケット２５には、レバー押下げ部材４６が固定されている。レバー押下げ部材４６の先端部から車両後方に向かって、押下げピン４７が立設されている。

ここで、衝突エネルギ吸収体３０のリフト機構の作用について説明する。図４（ａ）に示す平常時には、アーム２２が車幅方向内側に向けて配置されている。このとき、第２ブラケット２５は車幅方向内側寄りに配置されているので、第２ブラケット２５に固定されたレバー押下げ部材４６はレバー４４から離間配置されている。そのため、レバー４４にリフト軸３６を介して連結されたリフトアーム３８は、車幅方向内側に向かって略水平に配置されている。

これに対して、図４（ｂ）に示す衝突前には、モータ２０によりアーム２２が車両前方に向けて回動される。すると、第２ブラケット２５が車幅方向外側に向かって移動し、レバー押下げ部材４６の押下げピン４７がレバー４４を押下げる。これにより、リフトアーム３８が車両上方に向かって回動する。これに伴って、リフトアーム３８先端のガイド軸３９がガイド４０を押上げる。したがって、衝突エネルギ吸収体３０がリフトアップされる。

図７（ｂ）に示すように、リフトアップされた衝突エネルギ吸収体３０は、前進した前部バンパ１２と後部バンパ１１との間に進入する。両バンパ１１，１２の長手方向に垂直な断面は、お互いに向き合うコ字状に形成されている。また両バンパ１１，１２の高さは衝突エネルギ吸収体３０より高くなっている。これにより、両バンパ１１，１２で衝突エネルギ吸収体３０を挟み込むことができるようになっている。

（作用）
次に、本実施形態に係る車両用可動バンパ構造の作用について説明する。
図１（ａ）に示すように、車両前部にはレーダ等の衝突予知センサ８が設けられている。このセンサ８により、対向車両や歩行者等の障害物と自車両との衝突が予知されると、制御装置（不図示）によってモータ２０が駆動される。これにより、図１（ｂ）および図７（ｂ）に示すように前部バンパ１２が前進し、後部バンパ１１と前部バンパ１２との間に衝突エネルギ吸収体３０がリフトアップされて進入する。

その後、図７（ｃ）に示すように自車両が障害物に衝突した場合には、前部バンパ１２が衝突エネルギを受ける。図１（ｂ）に示すように、前部バンパ１２は前進しているので、衝突ストロークが確保されている。すなわち衝突エネルギは、サイドフレーム２から伸びるシャフト３のほか、後部バンパ１１と前部バンパ１２との間に進入した衝突エネルギ吸収体３０によって吸収される。衝突エネルギ吸収体３０は、アルミハニカム構造体等で構成されているので、衝突エネルギを効率よく吸収することができる。特に、障害物が車幅方向両端部付近に衝突した場合だけでなく、車幅方向中央部付近に衝突した場合でも、車幅方向中央部に配置された衝突エネルギ吸収体３０によって衝突エネルギを吸収することができる。したがって、車幅方向のどの部分に障害物が衝突した場合でも、衝突エネルギを確実に吸収することができる。また図７（ｃ）に示すように、両バンパ１１，１２はお互いに向き合うコ字状断面に形成されているので、衝突エネルギ吸収体３０を挟み込むことが可能であり、衝突エネルギを確実に吸収させることができる。

また、衝突が予知された場合にモータ２０を駆動すると、図７（ｂ）に示すように足払いプレート１４が前進する。自車両が歩行者と衝突する場合には、前部バンパが歩行者と衝突する前に、この足払いプレート１４が歩行者の足を払って、歩行者をボンネット上にすくい上げることが可能になる。これにより、歩行者の安全を確保することができる。

なお、自車両が障害物に衝突することなく、衝突の危険性が消滅した場合には、制御装置（不図示）によりモータ２０を逆方向に駆動させる。これにより、図７（ａ）に示すように、リフトアップされていた衝突エネルギ吸収体３０が下降し、前部バンパ１２が元の位置まで戻る。また足払いプレート１４も元の位置まで戻る。
このように、本実施形態の車両用可動バンパ構造は、モータ２０のみを駆動することで衝突エネルギを確実に吸収することができるだけでなく、衝突の危険性の消滅後には元の状態に簡単に復帰させることができる。したがって、低コストでの導入および運用が可能である。

図８は歩行者用エアバッグの説明図である。上述した衝突エネルギ吸収体に歩行者用エアバッグ６０が内蔵されていてもよい。歩行者用エアバッグ６０は、自車両１のボンネット６１の表面に沿って膨張するエアバッグである。これにより、上述した足払いプレートでボンネット上にすくい上げた歩行者を、歩行者用エアバッグ６０で受け止めることが可能になる。したがって、歩行者の安全を確保することができる。なお歩行者用エアバッグ６０は、衝突時のバンパ変形速度をＧセンサや変形センサ等でモニター計測して、衝突したのが歩行者であると判断した場合に膨張させることが望ましい。これにより、歩行者用エアバッグ６０の誤作動を防止することができる。

尚、この発明は上述した実施形態に限られるものではない。
例えば、実施形態で説明した前部バンパの前進機構、衝突エネルギ吸収体のリフト機構および足払いプレートの前進機構は一例であり、上記以外の構成としてもよい。また、実施形態ではモータ２０のみを駆動することで、前部バンパの前進、衝突エネルギ吸収体のリフトアップおよび足払いプレートの前進を実現したが、これらの動作の一部を他の駆動源で実現してもよいし、モータ２０と他の駆動源とを併用することによって実現してもよい。また、実施形態では衝突エネルギ吸収体を下方からリフトアップして両バンパの間に進入させたが、上方または側方から進入させてもよい。

車両前部の斜視図である。 図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。 図２のＢ−Ｂ線における断面図である。 図２のＸ矢視図である。 図４（ａ）のＤ−Ｄ線における断面図である。 図４（ｂ）のＣ−Ｃ線における断面図である。 図１（ｂ）のＥ−Ｅ線における部分断面図である。 歩行者用エアバッグの説明図である。

符号の説明

１０…フロントバンパ １１…後部バンパ １２…前部バンパ １４…足払いプレート ３０…衝突エネルギ吸収体 ６０…歩行者用エアバッグ

Claims (5)

1. フロントバンパが、車体に固定された後部バンパと、前後移動可能な前部バンパとを備え、
   前進した前記前部バンパと前記後部バンパとの間に、衝突エネルギ吸収体が進入するようになっていることを特徴とする車両用可動バンパ構造。
2. 前記前部バンパおよび前記後部バンパは、お互いに向き合うコ字状断面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用可動バンパ構造。
3. 前記前部バンパの前進に連動して、前記衝突エネルギ吸収体が進入するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の車両用可動バンパ構造。
4. 前記前部バンパの下方に、前記前部バンパより前方に移動可能な足払いプレートが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用可動バンパ構造。
5. 前記衝突エネルギ吸収体に、歩行者用エアバッグが内蔵されていることを特徴とする請求項４に記載の車両用可動バンパ構造。

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