JP2009137435A - 車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】低速衝突および高速衝突による各衝撃エネルギーを吸収可能で、かつ、明確な加速度段差の範囲内にしきい値を設定することができる車体前部構造を提供する。
【解決手段】車体前部構造１０は、左フロントサイドフレーム１１および左アッパメンバー１５の前端部に内外側の衝撃吸収部６２，６３を設け、外側衝撃吸収部が内側衝撃吸収部の突出量に対して短くなるように内外側の衝撃吸収部の突出量を異ならせた。これにより、内側衝撃吸収部のうち、外側衝撃吸収部から前方に突出した部位６２ａが衝撃エネルギーで変形するときの加速度と、内外側の衝撃吸収部が衝撃エネルギーで変形するときの加速度との範囲内にエアバッグ１１３を展開させるしきい値Ｇｓを設定可能とした。
【選択図】図５

Description

本発明は、フロントサイドフレームに衝撃吸収部を設け、この衝撃吸収部にエアバッグ用の加速度センサーを設けた車体前部構造に関する。

車体前部構造のなかには、フロントサイドフレームの外側にアッパメンバーを配置し、アッパメンバーおよびフロントサイドフレームの前端部を連結フレームでそれぞれ連結し、連結フレームに加速度（減速度）を検知する加速度センサーを設けたものが知られている。
加速度センサーで検知した加速度に基づいて衝突の有無を判断し、衝突したと判断されたときエアバッグを展開させて乗員を保護する（例えば、特許文献１参照。）。
特許第３９３０００４号明細書

車体前部構造のなかには、低速衝突による衝撃エネルギーを吸収可能で、かつ、高速衝突による衝撃エネルギーを吸収可能なものが知られている。
低速衝突の衝撃エネルギーを吸収することで、衝突した物体を保護することが可能である。
一方、高速衝突の衝撃エネルギーを吸収することで、乗員を保護することが可能である。

この車体前部構造に、特許文献１の加速度センサーを備えることで、加速度センサーで検知した加速度がしきい値を超えた場合に、エアバッグを車室内に展開させて乗員を一層良好に保護することが可能である。

ところで、エアバッグは、低速衝突時に非展開状態を保ち、高速衝突時にのみ展開するように、しきい値を精度良く検知する必要がある。
ここで、衝撃エネルギーが作用して発生する加速度は、ある程度のばらつきを生じる。このため、しきい値を精度良く検知するためには、加速度のばらつきに影響されないように、加速度が急激に上昇して加速度段差が大きな範囲内（すなわち、「明確な加速度段差」の範囲内）にしきい値を設定することが好ましい。

しかし、車体前部構造は、低速衝突による衝撃エネルギーを吸収可能な機能を備えているので、高速衝突時に低速衝突用の機能が働いてしまう。
このため、高速衝突時に、加速度を急激に上昇させて加速度段差を大きく確保することが難しく、明確な加速度段差の範囲内にしきい値を設定することは難しいとされていた。

本発明は、低速衝突および高速衝突による各衝撃エネルギーを吸収可能で、かつ、明確な加速度段差の範囲内にしきい値を設定することができる車体前部構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体前後方向にフロントサイドフレームを延ばし、前記フロントサイドフレームの上側後方にフロントピラーを設け、前記フロントピラーから前方に向けてアッパメンバーを延ばすとともに、前記アッパメンバーを前記フロントサイドフレームの外側に配置し、前記フロントサイドフレームおよび前記アッパメンバーの前端部に内外側の衝撃吸収部を内側と外側とに設け、前記内外側の衝撃吸収部に衝撃加重が作用したときにエアバッグを展開させるための加速度を検知する加速度センサーを設けた車体前部構造において、前記外側衝撃吸収部および前記内側衝撃吸収部は、前記外側衝撃吸収部が前記内側衝撃吸収部の突出量に対して短くなるように、前記内外側の衝撃吸収部の突出量を異ならせることで、前記内側衝撃吸収部のうち、前記外側衝撃吸収部から前方に突出した部位が衝撃エネルギーで変形するときの加速度と、前記内側衝撃吸収部の変形が前記外側衝撃吸収部に達した後、前記内外側の衝撃吸収部が衝撃エネルギーで変形するときの加速度との範囲内に、前記エアバッグを展開させるしきい値を設定可能としたことを特徴とする。

請求項２に係る発明において、前記加速度センサーは、前記アッパメンバーのうち、前記内側衝撃吸収部から離れた部位で、かつ前記外側衝撃吸収部に近い部位に設けられたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、外側衝撃吸収部が内側衝撃吸収部の突出量に対して短くなるように、内外側の衝撃吸収部の突出量を異ならせた。
これにより、内側衝撃吸収部のうち、外側衝撃吸収部から前方に突出した部位を変形させて低速衝突の衝撃エネルギーを吸収可能で、かつ、内外側の衝撃吸収部を変形させて高速衝突の衝撃エネルギーを吸収可能に構成することができる。

ここで、「低速衝突」とは、一例として、２０ｋｍ／ｈ未満の速度で衝突する場合をいう。
「低速衝突」の例としては、相手車両が車体に対して左右にずれて衝突する、いわゆる、低速オフセット衝突が考えられる。
また、「高速衝突」とは、一例として、２０ｋｍ／ｈ以上の速度で衝突する場合をいう。
「高速衝突」の例としては、相手車両が車体に対して左右にずれて衝突する、いわゆる、高速オフセット衝突や、相手車両が車体の前面全域（全面）に対して衝突する、いわゆる、高速全面衝突が考えられる。
なお、本明細書においては、発明の理解を容易にするため、「高速衝突」を高速オフセット衝突を例に説明する。

また、内側衝撃吸収部のうち、外側衝撃吸収部から前方に突出した部位が衝撃エネルギーで変形するときの加速度（減速度）と、内側衝撃吸収部の変形が外側衝撃吸収部に達した後、内外側の衝撃吸収部が衝撃エネルギーで変形するときの加速度（減速度）との範囲内に、エアバッグを展開させるしきい値を設定可能とした。

ここで、外側衝撃吸収部が変形を開始することで、内側衝撃吸収部および外側衝撃吸収部の２部材で衝撃エネルギーを吸収することになり、車両に大きな加速度が発生する（すなわち、加速度が急激に上昇する）。
よって、内側衝撃吸収部のみで衝撃エネルギーを吸収していたときの加速度と、内外側の衝撃吸収部で衝撃エネルギーを吸収するときの加速度との段差（以下、「加速度段差」という）を大きくできる。

そこで、請求項１において、内側衝撃吸収部のみで衝撃エネルギーを吸収していたときの加速度と、内外側の衝撃吸収部で衝撃エネルギーを吸収するときの加速度との範囲内に、エアバッグを展開させるしきい値を設定した。
これにより、加速度が急激に上昇して加速度段差が大きな範囲内（すなわち、「明確な加速度段差」の範囲内）にしきい値を設定することが可能なり、加速度のばらつきに影響を受けることなく、しきい値を精度良く検知することができる。

請求項２に係る発明では、加速度センサーを、アッパメンバーのうち、内側衝撃吸収部から離れた部位で、かつ外側衝撃吸収部に近い部位に設けた。
内側衝撃吸収部から離れた部位に加速度センサーを設けることで、内側衝撃吸収部のうち、外側衝撃吸収部から前方に突出した部位の変形中に、加速度センサーに衝撃エネルギーは伝わり難い。
一方、外側衝撃吸収部に近い部位に加速度センサーを設けることで、外側衝撃吸収部の変形中に、加速度センサーに衝撃エネルギーを効率よく伝えることができる。

よって、外側衝撃吸収部の変形が開始するとき、加速度センサーを設けた部位に、大きな加速度を発生させて、明確な加速度段差を生じさせることができる。
このように、アッパメンバーのうち、内側衝撃吸収部から離れた部位で、かつ外側衝撃吸収部に近い部位に加速度センサーを設けることで、加速度センサーでしきい値を一層精度良く検知することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」は運転者から見た方向にしたがい、前側をＦｒ、後側をＲｒ、左側をＬ、右側をＲとして示す。

図１は本発明に係る車体前部構造を示す斜視図である。
車体前部構造１０は、車体前部の左右側に左右のフロントサイドフレーム（フロントサイドフレーム）１１，１２を備え、左フロントサイドフレーム１１の上側後方に左フロントピラー（フロントピラー）１３を設け、左フロントピラー１３の下端部１３ａから前方に向けて左アッパメンバー（アッパメンバー）１５を延ばすとともに、左アッパメンバー１５を左フロントサイドフレーム１１の外側に配置し、右フロントサイドフレーム１２の上側後方に右フロントピラー（フロントピラー）１４を設け、右フロントピラー１４の下端部１４ａから前方に向けて右アッパメンバー（アッパメンバー）１６を延ばすとともに、右アッパメンバー１６を右フロントサイドフレーム１２の外側に配置したものである。

左フロントサイドフレーム１１と左アッパメンバー１５との間に、左前輪（図示せず）を覆う左ホイールハウス１８が設けられている。
右フロントサイドフレーム１２と右アッパメンバー１６との間に、右前輪（図示せず）を覆う右ホイールハウス１９が設けられている。

図２は本発明に係る車体前部構造に備えた衝撃吸収構造を示す斜視図である。
車体前部構造１０は、左フロントサイドフレーム１１の前端部１１ａと左アッパメンバー１５の前端部１５ａとが車体幅方向に向けて配置されて各前端部１１ａ，１５ａが互いに連結され、右フロントサイドフレーム１２の前端部１２ａと右アッパメンバー１６の前端部１６ａとが車体幅方向に向けて配置されて各前端部１２ａ，１６ａが互いに連結され、前端部１１ａ，１５ａおよび前端部１２ａ，１６ａに衝撃吸収構造２０が備えられ、左右のアッパメンバー１５，１６に左右の加速度センサー３０（右加速度センサーは図示せず）がそれぞれ設けられている。
なお、左加速度センサー３０については後で詳しく説明する。

衝撃吸収構造２０は、前端部１１ａ，１５ａに左取付プレート２１を介して左衝撃吸収ユニット２５が設けられ、前端部１２ａ，１６ａに右取付プレート２２を介して右衝撃吸収ユニット２６が設けられ、左右の衝撃吸収ユニット２５，２６に亘ってバンパービーム２７が架け渡され、バンパービーム２７にエネルギー吸収部材２８が設けられている。
すなわち、バンパービーム２７は、左端部２７ａが左衝撃吸収ユニット２５に取り付けられ、右端部２７ｂが右衝撃吸収ユニット２６に取り付けられている。

ここで、左右のフロントサイドフレーム１１，１２、左右のアッパメンバー１５，１６は左右対称の部材であり、右フロントサイドフレーム１２、右アッパメンバー１６の説明を省略する。
また、左右の衝撃吸収ユニット２５，２６は左右対称の部材であり、右衝撃吸収ユニット２６の構成部材に左衝撃吸収ユニット２５と同じ符号を付して説明を省略する。
さらに、左右の加速度センサー３０（右加速度センサーは図示せず）は左右対称の部材であり、右加速度センサーの説明を省略する。

図３は図２の３部拡大図、図４（ａ）は図３の４ａ−４ａ線断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の分解図である。
左フロントサイドフレーム１１は、車体前後方向に延びるとともに開口部３２が車体外側に向けて配置された断面略コ字形のサイドフレーム部材３１と、サイドフレーム部材３１の開口部３２に嵌合した断面略コ字形のサイド外側壁（外壁部）３３とを備える。

サイドフレーム部材３１は、水平に配置された上面部３４と、上面部３４の内側辺から下方に延びた内壁部３５と、内壁部３５の下辺から車体幅方向外側に向けて延びた下面部３６とを備える。
サイド外側壁３３は、上下の折曲片３３ａ，３３ｂがサイドフレーム部材３１の開口部３２に沿って設けられている。

左アッパメンバー１５は、車体前後方向に延びるとともに開口部４２が車体内側に向けて配置された断面略コ字形のアッパメンバー部材４１と、アッパメンバー部材４１の中央開口部４２ａに嵌合した断面略コ字形のアッパ内側壁４３とを備える。
アッパメンバー部材４１は、車幅方向に水平に延びた上面部４４と、上面部４４の外側辺から下方に延びた外壁部４５と、外壁部４５の下辺から車体幅方向内側に向けて延びた下面部４６とを備える。

アッパ内側壁４３は、上下の折曲片４３ａ，４３ｂがアッパメンバー部材４１の中央開口部４２ａに沿って設けられている。
上面部４４は、前端部に車体中心に向けて張り出す上張出部５１が設けられている。上張出部５１は先端部５１ａがサイドフレーム部材３１の上面部３４に溶接で接合されている。

下面部４６は、上面部４４と同様に、前端部に車体中心に向けて張り出す下張出部５２が設けられている。
下張出部５２は先端部５２ａがサイドフレーム部材３１の下面部３６に溶接で接合されている。

これにより、左フロントサイドフレーム１１の前端部１１ａおよび左アッパメンバー１５の前端部１５ａは、車体幅方向に向けて配置されて互いに連結されている。
左フロントサイドフレーム１１の前端部１１ａには、取付片３７が張り出されている。また、左アッパメンバー１５の前端部１５ａには、取付片４７が張り出されている。

図５は本発明に係る車体前部構造を示す平面図である。
左フロントサイドフレーム１１は、上面部３４は、左フロントサイドフレーム１１の略中央部１１ｂから前端部１１ａに向けて外側辺３４ａが徐々に車体外側（左アッパメンバー１５側）に移動するように傾斜角θ１で傾斜状に形成されている。

よって、上面部３４は、略中央部１１ｂから前端部１１ａに向けて横幅が徐々に広がるように形成されている。
図４に示す下面部３６も、上面部３４と同様に、略中央部から前端部に向けて外側辺が徐々に車体外側に移動するように傾斜角θ１で傾斜状に形成されている。

サイド外側壁３３は、略中央部１１ｂから前端部１１ａに向けて外側辺３４ａに沿って徐々に車体外側（左アッパメンバー１５側）に移動するように傾斜角θ１で傾斜状に設けられている。
以下、左フロントサイドフレーム１１のうち、略中央部１１ｂから前端部１１ａまでの部位をサイド前半部５４として説明する。

左アッパメンバー１５は、略中央部１５ｂから前端部１５ａまで車体前方に向けて車体中心側に徐々に移動するように傾斜角θ２で傾斜状に形成されている。
以下、左アッパメンバー１５のうち、略中央部１５ｂから前端部１５ａまでの部位をアッパ前半部５５として説明する。

左フロントサイドフレーム１１のサイド外側壁３３を、サイド前半部５４において傾斜角θ１で傾斜状に設けるとともに、左アッパメンバー１５のアッパ前半部５５を、傾斜角θ２で傾斜状に設けた。
これにより、サイドフレーム前端部１１ａおよびアッパメンバー前端部１５ａが近接された状態に配置される。

ここで、前述したように、左アッパメンバー１５は、前端部１５ａのうち、上面部４４に上張出部５１が設けられるとともに、下面部４６に下張出部５２（図４参照）が設けられている。

上張出部５１は先端部５１ａがサイドフレーム部材３１の上面部３４に溶接で接合されている。また、下張出部５２は先端部５２ａがサイドフレーム部材３１の下面部３６に溶接で接合されている。
これにより、左フロントサイドフレーム１１の前端部１１ａおよび左アッパメンバー１５の前端部１５ａが強固に連結されている。

左フロントサイドフレーム１１の前端部１１ａおよび左アッパメンバー１５の前端部１５ａに、左取付プレート２１を介して左衝撃吸収ユニット２５が設けられている。
左衝撃吸収ユニット２５にバンパービーム２７の左端部２７ａが取り付けられている。

左衝撃吸収ユニット２５は、左取付プレート２１を介して左フロントサイドフレーム１１の前端部１１ａに一体に取り付けられた内側衝撃吸収部６２と、左取付プレート２１を介して左アッパメンバー１５の前端部１５ａに一体に取り付けられた外側衝撃吸収部６３とを備える。

左取付プレート２１は、前端部１１ａに取り付けられた内側取付部２１ａと、前端部１５ａに取り付けられた外側取付部２１ｂとを有する。
内側取付部２１ａは、車幅方向に沿って平行に取り付けられたプレートである。
外側取付部２１ｂは、内側取付部２１ａに対して角度θ３だけ後方に向けて傾斜させたプレートである。

内側衝撃吸収部６２は、略矩形状の内筒体６５を備え、後端部に内後フランジ６６を備え、前端部に内前取付片６７を備える。
内筒体６５は、平面視で先細状に形成されている。
この内側衝撃吸収部６２は、内後フランジ６６が、左取付プレート２１の内側取付部２１ａを介して左フロントサイドフレーム１１の取付片３７にボルト６８…、ナット６９…で取り付けられている。
よって、内側衝撃吸収部６２は、左フロントサイドフレーム１１の前方に設けられている。
内側衝撃吸収部６２は、左取付プレート２１から車体前方への突出量がＬ１に設定されている。

外側衝撃吸収部６３は、略矩形状の外筒体７５を備え、後端部に外後フランジ７６を備え、前端部に外前取付片７７を備える。
この外側衝撃吸収部６３は、内側衝撃吸収部６２に対して外側に所定間隔離間させて配置され、外後フランジ７６が、左取付プレート２１の外側取付部２１ｂを介して左アッパメンバー１５の取付片４７にボルト６８…、ナット６９…で取り付けられている。
よって、外側衝撃吸収部６３は、左アッパメンバー１５の前方に設けられている。
外側衝撃吸収部６３は、左取付プレート２１から車体前方への突出量がＬ２に設定されている。

左衝撃吸収ユニット２５は、外側衝撃吸収部６３の突出量Ｌ２が内側衝撃吸収部６２の突出量Ｌ１に対して短くなるように、内外側の衝撃吸収部６２，６３の突出量を異ならせている。
さらに、左衝撃吸収ユニット２５は、内側衝撃吸収部６２のうち、外側衝撃吸収部６３から前方に突出した部位６２ａを変形させて低速衝突の衝撃エネルギーを吸収可能で、かつ、内外側の衝撃吸収部６２，６３を変形させて高速衝突の衝撃エネルギーを吸収可能に構成されている。

ここで、バンパービーム２７は、車両の意匠性などを考慮して、左端部２７ａが後方に向けて湾曲状に形成されている。このため、左端部２７ａは、左取付プレート２１に近づくことになる。
そこで、前述したように、左取付プレート２１の外側取付部２１ｂを内側取付部２１ａに対して角度θ３だけ後方に向けて傾斜させることにした。

よって、左端部２７ａと外側取付部２１ｂとの間隔を略一定に確保することが可能になる。
これにより、外側衝撃吸収部６３の内外側の側壁７８，７９を略同じ長さに確保することが可能になり、外側衝撃吸収部６３の潰し代を良好に確保することができる。

外側衝撃吸収部６３の外筒体７５は、内側壁７８が前端部７５ａから後端部７５ｂに向けて傾斜角θ４で傾斜状に形成されている。
ここで、傾斜角θ４は、左フロントサイドフレーム１１の外側辺３４ａの傾斜角θ１と略同じ傾斜角に設定されている。すなわち、傾斜角θ４および傾斜角θ１の関係は、θ４≒θ１の関係が成立する。

加えて、外筒体７５の内側壁７８は、左フロントサイドフレーム１１のサイド外側壁３３に対して車体中心側に配置されている。
これにより、外筒体７５の後端部７５ｂおよび左フロントサイドフレーム１１の前端部１１ａで一部重ね合わされた重複部８１が形成されている。

具体的には、外筒体７５の後端部７５ｂのうち内側壁７８寄りの部位が、左フロントサイドフレーム１１の前端部１１ａのうちサイド外側壁３３寄りの部位に左取付プレート２１を介在させた状態で重ね合わされている。
内側壁７８寄りの部位とサイド外側壁３３寄りの部位との重複幅はＷである。

重複部８１の幅Ｗは、例えば、相手車両が左側にずれてオフセット衝突した場合に、外筒体７５の内側壁７８に沿って後方に伝わった衝撃エネルギーがサイド外側壁３３に効率よく伝達可能に決められている。

内側衝撃吸収部６２の内前取付片６７および外側衝撃吸収部６３の外前取付片７７に、バンパービーム２７の左端部２７ａが溶接されている。
バンパービーム２７は、左端部２７ａが車体側へ向けて後方に曲げられ、左端部２７ａにおいて、前部を切り欠くことで凹状の脆弱部２９が形成されている。

バンパービーム２７の前面２７ｃにエネルギー吸収部材２８が設けられている。
エネルギー吸収部材２８は、樹脂製のビームであり、バンパービーム２７の凹状の前部２９に沿って左端部２８ａが配置されている。
前述したように、バンパービーム２７は、左端部２７ａが車体側へ向けて後方に曲げられ、前部が凹状の脆弱部２９に形成されている。

バンパービーム２７の左端部２７ａを車体側へ向けて後方に曲げ、かつ、バンパービーム２７の左端部２７ａに脆弱部２９を形成することで、バンパービーム２７の左端部２７ａを車体側に一層近づけることが可能になる。

よって、エネルギー吸収部材２８の左端部２８ａを脆弱部２９に沿って配置することで、左端部２８ａを車体側へ向けて後方に大きく曲げることができる。
これにより、エネルギー吸収部材２８の左端部２８ａの前方に比較的大きな空間７０を確保することができる。

ここで、バンパービーム２７の脆弱部２９およびエネルギー吸収部材２８の左端部２８ａ間に左蓋部材３８が設けられている。
なお、エネルギー吸収部材２８の左端部２８ａの前方に比較的大きな空間７０を確保した理由については図８で詳しく説明する。

図６（ａ）は図２の６ａ−６ａ線断面図、図６（ｂ）は図２の６ｂ−６ｂ線断面図である。
（ａ）に示すように、バンパービーム２７は、車幅方向の中央部２７ｄ（図２参照）が、鉛直に配置された前壁部９１と、前壁部９１の上半部に設けられた上コ字状部材９２と、前壁部９１の下半部に設けられた下コ字状部材９３とを備えている。
前壁部９１は、上端部近傍に後方に突出した上リブ９１ａが形成され、下端部近傍に後方に突出した下リブ９１ｂが形成されている。

上コ字状部材９２は、前壁部９１の上端部から後方に向けて折り曲げられた上部９４と、上部９４の後端部から下方に向けて折り曲げられた上後壁部９５と、上後壁部９５の下端部から前方に向けて折り曲げられた上中央部９６と、上中央部９６の前端部から下方に折り曲げられて前壁部９１の中央部に接合された上接合片９７とを備えている。

上部９４の後端部および上後壁部９５の上端部で上稜線部９８が形成され、上後壁部９５の下端部および上中央部９６の後端部で上中央稜線部９９が形成されている。
以下、上稜線部９８を「上高強度部（高強度部）」と称し、上中央稜線部９９を「上中央高強度部（高強度部）」と称す。

下コ字状部材９３は、前壁部９１の下端部から後方に向けて折り曲げられた下部１０１と、下部１０１の後端部から上方に向けて折り曲げられた下後壁部１０２と、下後壁部１０２の上端部から前方に向けて折り曲げられた下中央部１０３と、下中央部１０３の前端部から上方に折り曲げられて前壁部９１の中央部に接合された下接合片１０４とを備えている。

下部１０１の後端部および下後壁部１０２の下端部で下稜線部１０５が形成され、下後壁部１０２の上端部および下中央部１０３の後端部で下中央稜線部１０６が形成されている。
以下、下稜線部１０５を「下高強度部（高強度部）」と称し、下中央稜線部１０６を「下中央高強度部（高強度部）」と称す。
よって、バンパービーム２７の後半部２７ｅに上高強度部９８、上中央高強度部９９、下高強度部１０５および下中央高強度部１０６が設けられている。

（ｂ）に示すように、バンパービーム２７の左端部２７ａは、前半部２７ｆ（図６（ａ）参照）が除去され、除去された部位に脆弱部２９が設けられたものである。
よって、後半部２７ｅのうち、左端部２７ａに対応する端部後半部２７ｇにも上高強度部９８、上中央高強度部９９、下高強度部１０５および下中央高強度部１０６が設けられている。

左端部２７ａの端部後半部２７ｇのうち、図３に示すように、車幅方向の外側に外側衝撃吸収部６３の外前取付片７７が接合されている。
また、左端部２７ａの端部後半部２７ｇのうち、図３に示すように、車幅方向の内側に内側衝撃吸収部６２の内前取付片６７が接合されている。

よって、左端部２７ａの端部後半部２７ｇが内外側の衝撃吸収部６２，６３で支持されている。
これにより、内外側の衝撃吸収部６２，６３を、高強度部９８，９９，１０５，１０６を有する端部後半部２７ｇで強固に一体化させることができる。

ここで、図２に示すバンパービーム２７の右端部２７ｂは左端部２７ａと左右対称の部位であり、右端部２７ｂの説明を省略する。
また、図２に示すエネルギー吸収部材２８の右端部２８ｂは、左端部２８ａと左右対称の部位であり、右端部２８ｂの説明を省略する。

図１に戻って、左加速度センサー３０は、左アッパメンバー１５のうち外壁部４５の前端壁部４５ａに設けられている。外壁部４５の前端壁部４５ａは、左アッパメンバー１５のうち、内側衝撃吸収部６２から離れた部位で、かつ外側衝撃吸収部６３に近い部位である。
左加速度センサー３０は、内外側の衝撃吸収部６２，６３に衝撃加重が作用したときの加速度（減速度）Ｇを検知する加速度センサーである。

左加速度センサー３０は、検知した加速度を制御部１１０に伝えるものである。
制御部１１０は、左加速度センサー３０で検知した加速度が、予め記憶されているしきい値Ｇｓを超えているか否を判断し、検知した加速度がしきい値Ｇｓを超えている場合にエアバッグ装置１１２に展開信号を伝えるものである。

エアバッグ装置１１２は、制御部１１０からの展開信号に基づいてエアバッグ１１３を展開させ、運転者（図示せず）を拘束保護するものである。
このエアバッグ装置１１２は、ステアリングホイール１１４にエアバッグ１１３が折り畳まれた状態で内蔵されるとともにインフレータ（図示せず）が内蔵されている。
制御部１１０からの展開信号に基づいてインフレータからガスを供給し、ガスをエアバッグ１１３内に充填することでエアバッグ１１３を展開させる。
以下、加速度のしきい値Ｇｓを図５、図７に基づいて詳しく説明する。

図７は本発明に係る車体前部構造に衝撃エネルギーが作用したときに発生する加速度を示すグラフである。
相手車両が左側にずれてオフセット衝突（高速衝突）した場合に、エネルギー吸収部材２８に衝撃エネルギーが作用して車両に加速度Ｇ１が発生する。
エネルギー吸収部材２８がストロークＳ１潰され（変形し）、エネルギー吸収部材２８で衝撃エネルギーＥ１が吸収される。

エネルギー吸収部材２８が潰れることで、バンパービーム２７に残りの衝撃エネルギーが作用して車両に加速度Ｇ２が発生する。
バンパービーム２７がストロークＳ２潰され（変形し）、バンパービーム２７で衝撃エネルギーＥ２が吸収される。

ここで、外側衝撃吸収部６３の突出量Ｌ２が内側衝撃吸収部６２の突出量Ｌ１に対して短くなるように、内外側の衝撃吸収部６２，６３の突出量を異ならせている。
よって、バンパービーム２７が潰れることで、内側衝撃吸収部６２のうち、外側衝撃吸収部６３から前方に突出した部位６２ａに残りの衝撃エネルギーが作用して車両に加速度Ｇ３が発生する。

内側衝撃吸収部６２の部位６２ａがストロークＳ３潰され（変形し）、内側衝撃吸収部６２の部位６２ａで衝撃エネルギーＥ３が吸収される。
内側衝撃吸収部６２の部位６２ａが潰れることで、内側衝撃吸収部６２の変形が外側衝撃吸収部６３に達する。

よって、内側衝撃吸収部６２の残部６２ｂおよび外側衝撃吸収部６３の２部材で残りの衝撃エネルギーを支えることになる。
２部材で残りの衝撃エネルギーを支えることで、大きな衝撃エネルギーが支えられ、車両の加速度Ｇ４の増量が大きくなる。
これにより、内側衝撃吸収部６２の残部６２ｂおよび外側衝撃吸収部６３に残りの衝撃エネルギーが作用して車両に大きな加速度Ｇ４が発生する（すなわち、加速度が急激に上昇する）。

そこで、加速度Ｇ３と加速度Ｇ４との間の加速度Ｇｓをしきい値として設定した。
よって、加速度が急激に上昇して加速度段差Ｇｄが大きな範囲内（すなわち、「明確な加速度段差Ｇｄ」の範囲内）にしきい値Ｇｓを設定することが可能なる。
このように、加速度Ｇ３と加速度Ｇ４との段差を明確な加速度段差Ｇｄとすることで、加速度のばらつきに影響を受けることなく、しきい値Ｇｓを制御部１１０（図１参照）で精度良く検知することができる。

なお、「加速度段差Ｇｄ」とは、内側衝撃吸収部６２のみで衝撃エネルギーを吸収していたときの加速度Ｇ３と、内外側の衝撃吸収部６２，６３で衝撃エネルギーを吸収するときの加速度Ｇ４との差をいう。

ここで、左加速度センサー３０は、左アッパメンバー１５のうち外壁部４５の前端壁部４５ａに設けられている（図３も参照）。
外壁部４５の前端壁部４５ａは、左アッパメンバー１５のうち、内側衝撃吸収部６２から離れた部位で、かつ外側衝撃吸収部６３に近い部位である。

すなわち、内側衝撃吸収部６２は左フロントサイドフレーム１１の前端部１１ａに設けられている。よって、内側衝撃吸収部６２は、左アッパメンバー１５の前端壁部４５ａから比較的離れている。
これにより、内側衝撃吸収部６２のうち、外側衝撃吸収部６３から前方に突出した部位６２ａの変形中に、左アッパメンバー１５の前端壁部４５ａに衝撃エネルギーは伝わり難い。
左アッパメンバー１５の前端壁部４５ａに生じる加速度Ｇ３は比較的小さくなる。

一方、外側衝撃吸収部６３は左アッパメンバー１５の前端部１５ａに設けられている。よって、外側衝撃吸収部６３は、左アッパメンバー１５の前端壁部４５ａに近い部位に設けられている。
これにより、外側衝撃吸収部６３の変形中に、左アッパメンバー１５の前端壁部４５ａに近い部位に衝撃エネルギーを効率よく伝えることができる。

よって、外側衝撃吸収部６３が変形を開始したときに、左アッパメンバー１５の前端壁部４５ａに大きな加速度Ｇ４を発生させることができる。
大きな加速度Ｇ４を発生させることで、加速度Ｇ３と加速度Ｇ４とに大きな段差（すなわち、明確な加速度段差）Ｇｄを一層確実に生じさせることができる。
これにより、前端壁部４５ａに加速度センサー３０を設けることで、しきい値Ｇｓを一層精度良く検知することができる。

前述したように、内側衝撃吸収部６２の残部６２ｂおよび外側衝撃吸収部６３に残りの衝撃エネルギーが作用することで、内側衝撃吸収部６２の残部６２ｂおよび外側衝撃吸収部６３がストロークＳ４潰される（変形する）。
よって、内側衝撃吸収部６２の残部６２ｂおよび外側衝撃吸収部６３で衝撃エネルギーＥ４が吸収される。

内側衝撃吸収部６２の残部６２ｂおよび外側衝撃吸収部６３が潰れることで、左フロントサイドフレーム１１および左アッパメンバー１５に残りの衝撃エネルギーが作用して車両に加速度Ｇ５が発生する。
左フロントサイドフレーム１１および左アッパメンバー１５がストロークＳ５潰され（変形し）、左フロントサイドフレーム１１および左アッパメンバー１５で衝撃エネルギーＥ５が吸収される。
これにより、高速衝突で作用した衝撃エネルギーを吸収することができる。

つぎに、エネルギー吸収部材２８の左端部２８ａの前方に比較的大きな空間７０を確保した理由を図８に基づいて説明する。
図８は本発明に係る衝撃吸収構造のエネルギー吸収部材の左端部の前方に比較的大きな空間を確保した状態を示す図である。
外側衝撃吸収部６３の突出量Ｌ２が内側衝撃吸収部６２の突出量Ｌ１に対して短くなるように、内外側の衝撃吸収部６２，６３の突出量を異ならせた。
よって、バンパービーム２７の左端部２７ａを車体側へ向けて曲げることができる。
加えて、左端部２７ａの前面に脆弱部２９が形成されている。

これにより、エネルギー吸収部材２８の左端部２８ａを車体側へ向けて後方に大きく曲げることができ、エネルギー吸収部材２８の左端部２８ａの前方に比較的大きな空間７０を確保することができる。
したがって、車両前部（すなわち、バンパーフェイス）８２の左前角部８２ａを比較的大きな湾曲状に形成することができ、車両の意匠性を一層高めることができる。

つぎに、車体前部構造１０に備えた衝撃吸収構造２０に相手車両がオフセット状態で低速衝突（軽衝突）する例を図９に基づいて説明する。
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る衝撃吸収構造でオフセット低速衝突の衝突エネルギーを吸収する例を説明する図である。
（ａ）において、相手車両８５が衝撃吸収構造２０に対して左側にずれてエネルギー吸収部材２８の左端部２８ａにオフセット衝突（オフセット軽衝突）する。

軽衝突（低速衝突）により生じた衝撃エネルギーＥlowは、エネルギー吸収部材２８の左端部２８ａおよびバンパービーム２７の左端部２７ａを経て左衝撃吸収ユニット２５に伝わる。
具体的には、内側衝撃吸収部６２に矢印Ａの如く衝撃エネルギーが伝わるとともに、外側衝撃吸収部６３に矢印Ｂの如く衝撃エネルギーが伝わる。

ここで、内側衝撃吸収部６２は、部位６２ａが外側衝撃吸収部６３から車体前方に突出している。
内側衝撃吸収部６２の部位６２ａが突出しているので、内側衝撃吸収部６２に作用する衝撃エネルギーは、外側衝撃吸収部６３に作用する衝撃エネルギーより大きい。
よって、内側衝撃吸収部６２の部位６２ａは外側衝撃吸収部６３と比較して潰れやすくなる。
ところで、低速衝突の場合、左加速度センサー３０で検知する加速度は、しきい値Ｇｓより小さいので、エアバッグ１１３を展開しない状態に保つことができる。

（ｂ）において、エネルギー吸収部材２８の左端部２８ａおよびバンパービーム２７の左端部２７ａを潰すことで衝撃エネルギーＥlowの一部を吸収する。
残りの衝撃エネルギーを、内側衝撃吸収部６２のうち、外側衝撃吸収部６３から前方に突出した部位６２ａを潰す（変形する）ことで吸収する。
なお、内側衝撃吸収部６２の変形にともなって、外側衝撃吸収部６３が僅かに潰れる（変形する）ことが考えられる。

このように低速衝突の場合、左フロントサイドフレーム１１や左アッパメンバー１５に変形を生じさせることなく、衝撃エネルギーＥlowを吸収することができる。
よって、オフセット軽衝突後に、エネルギー吸収部材２８、バンパービーム２７および左衝撃吸収ユニット２５をボルト６８…を外して交換するという簡単な修理で対応することができる。

つぎに、車体前部構造１０に備えた衝撃吸収構造２０に相手車両がオフセット状態で高速衝突する例を図１０〜図１１に基づいて説明する。
図１０（ａ），（ｂ）は本発明に係る衝撃吸収構造にオフセット高速衝突する例を説明する図である。
（ａ）において、相手車両８５が衝撃吸収構造２０に対して左側にずれてエネルギー吸収部材２８の左端部２８ａにオフセット衝突（オフセット高速衝突）する。
高速衝突により生じた衝撃エネルギーＥhighは、エネルギー吸収部材２８の左端部２８ａおよびバンパービーム２７の左端部２７ａを経て左衝撃吸収ユニット２５に伝わる。
具体的には、内側衝撃吸収部６２に矢印Ｃの如く衝撃エネルギーが伝わるとともに、外側衝撃吸収部６３に矢印Ｄの如く衝撃エネルギーが伝わる。

ここで、内側衝撃吸収部６２は、部位６２ａが外側衝撃吸収部６３から車体前方に突出している。
内側衝撃吸収部６２の部位６２ａが突出しているので、内側衝撃吸収部６２に作用する衝撃エネルギーは、外側衝撃吸収部６３に作用する衝撃エネルギーより大きい。
よって、内側衝撃吸収部６２の部位６２ａは外側衝撃吸収部６３と比較して潰れやすい。

（ｂ）において、相手車両８５がオフセット衝突（高速衝突）することで、エネルギー吸収部材２８の左端部２８ａおよびバンパービーム２７の左端部２７ａを潰す（変形する）ことで衝撃エネルギーＥhighの一部（Ｅ１、Ｅ２（図７参照））を吸収する。
残りの衝撃エネルギーの一部（Ｅ３（図７参照））を、内側衝撃吸収部６２のうち、外側衝撃吸収部６３から前方に突出した部位６２ａを潰す（変形する）ことで吸収する。

ここで、左加速度センサー３０は内側衝撃吸収部６２から離れた部位（すなわち、外壁部４５の前端壁部４５ａ）に設けられている。
このため、内側衝撃吸収部６２に伝わった衝撃エネルギーを、左加速度センサー３０に伝わり難い状態に保つことができる。
よって、左アッパメンバー１５の前端壁部４５ａに生じる加速度Ｇ３（図７参照）は比較的小さくなる。

内側衝撃吸収部６２の部位６２ａを潰す（変形する）ことで、内側衝撃吸収部６２の変形が外側衝撃吸収部６３に達する。
よって、残りの衝撃エネルギーを内側衝撃吸収部６２および外側衝撃吸収部６３の２部材で支えることになり車両の加速度が増す。

加えて、左加速度センサー３０は、左アッパメンバー１５のうち外壁部４５の前端壁部４５ａ（すなわち、外側衝撃吸収部６３に近い部位）に設けられている。
よって、左アッパメンバー１５の前端壁部４５ａに大きな加速度Ｇ４（図７参照）を発生させることができる。

大きな加速度Ｇ４を発生させることで、加速度Ｇ３と加速度Ｇ４とに大きな段差（すなわち、明確な加速度段差Ｇｄ（図７参照）を生じさせることができる。
これにより、車両の加速度のばらつきに影響を受けることなく、車両の加速度の増加を左加速度センサー３０で確実に検知することができる。

左加速度センサー３０で検知した加速度が制御部１１０に伝えられる。制御部１１０は、伝えられた加速度が、予め記憶されているしきい値Ｇｓを超えていることを確認し、エアバッグ装置１１２（図１も参照）に展開信号を伝える。
制御部１１０からの展開信号に基づいて、エアバッグ装置１１２のエアバッグ１１３が展開して運転者（図示せず）を拘束保護する。

図１１（ａ），（ｂ）は本発明に係る衝撃吸収構造でオフセット高速衝突の衝突エネルギーを吸収する例を説明する図である。
（ａ）において、内側衝撃吸収部６２および外側衝撃吸収部６３を潰す（変形する）ことで、残りの衝撃エネルギーの一部を吸収する。
（ｂ）において、左フロントサイドフレーム１１を変形（すなわち、潰すように変形）する。
これにより、左フロントサイドフレーム１１の略中央部１１ｂを略く字状に変形させて衝撃エネルギーＥ５（図７参照）を良好に吸収することができる。

このように、左フロントサイドフレーム１１を略く字状に変形させることで、エンジンルーム８６を有効に潰すクラッシャブルゾーンとすることが可能になる。
これにより、左フロントサイドフレーム１１の変形量を十分に確保して、エンジンルーム８６の後方の車室内が変形することを抑えることができる。

以上説明したように、外側衝撃吸収部６３の突出量Ｌ２を内側衝撃吸収部６２の突出量Ｌ１に対して短くすることで、衝撃エネルギーを内側衝撃吸収部６２のみで吸収したときの加速度Ｇ３（図７参照）と、内外側の衝撃吸収部６２，６３で吸収したときの加速度Ｇ４（図７参照）との加速度段差Ｇｄを明確にした。

この明確な加速度段差Ｇｄの範囲内にしきい値Ｇｓを設定することで、しきい値Ｇｓを精度良く検知するようにした。
よって、図８に示すように、車両前部（バンパーフェイス）８２の左前角部８２ａを比較的大きな湾曲状に形成した車両に、明確な加速度段差Ｇｄを発生させて、エアバッグ１１３の展開操作を適正化することができる。

なお、前記実施の形態では、加速度センサー３０で検知した加速度に基づいて展開するエアバッグ装置１１２をステアリングホイール１１４に設けた例について説明したが、これに限らないで、インストルメントパネルやシートなどの他の部位に設けたエアバッグ装置を展開させるようにすることも可能である。

本発明の車体前部構造は、フロントサイドフレームに衝撃吸収部を設けた自動車への適用に好適である。

本発明に係る車体前部構造を示す斜視図である。 本発明に係る車体前部構造に備えた衝撃吸収構造を示す斜視図である。 図２の３部拡大図である。 （ａ）は図３の４ａ−４ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）の分解図である。 本発明に係る車体前部構造を示す平面図である。 （ａ）は図２の６ａ−６ａ線断面図、（ｂ）は図２の６ｂ−６ｂ線断面図である。 本発明に係る車体前部構造に衝撃エネルギーが作用したときに発生する加速度を示すグラフである。 本発明に係る衝撃吸収構造のエネルギー吸収部材の左端部の前方に比較的大きな空間を確保した状態を示す図である。 本発明に係る衝撃吸収構造でオフセット低速衝突の衝突エネルギーを吸収する例を説明する図である。 本発明に係る衝撃吸収構造にオフセット高速衝突する例を説明する図である。 本発明に係る衝撃吸収構造でオフセット高速衝突の衝突エネルギーを吸収する例を説明する図である。

符号の説明

１０…車体前部構造、１１…左フロントサイドフレーム（フロントサイドフレーム）、１１ａ，１２ａ…左右のフロントサイドフレームの前端部、１２…右フロントサイドフレーム（フロントサイドフレーム）、１３…左フロントピラー（フロントピラー）、１４…右フロントピラー（フロントピラー）、１５…左アッパメンバー（アッパメンバー）、１５ａ，１６ａ…左右のアッパメンバーの前端部、１６…右アッパメンバー（アッパメンバー）、２７…バンパービーム、３０…加速度センサー、４５ａ…左アッパメンバーのうち外壁部の前端壁部（アッパメンバーのうち前記外側衝撃吸収部に近い部位）、６２…内側衝撃吸収部、６２ａ…内側衝撃吸収部のうち外側衝撃吸収部から前方に突出した部位、６２ｂ…内側衝撃吸収部の残部、６３…外側衝撃吸収部、１１３…エアバッグ、Ｇ１〜Ｇ５…加速度、Ｇｓ…しきい値、Ｌ１…内側衝撃吸収部の突出量、Ｌ２…外側衝撃吸収部の突出量。

Claims (2)

1. 車体前後方向にフロントサイドフレームを延ばし、前記フロントサイドフレームの上側後方にフロントピラーを設け、前記フロントピラーから前方に向けてアッパメンバーを延ばすとともに、前記アッパメンバーを前記フロントサイドフレームの外側に配置し、前記フロントサイドフレームおよび前記アッパメンバーの前端部に内外側の衝撃吸収部を内側と外側とに設け、前記内外側の衝撃吸収部に衝撃加重が作用したときにエアバッグを展開させるための加速度を検知する加速度センサーを設けた車体前部構造において、
   前記外側衝撃吸収部および前記内側衝撃吸収部は、
   前記外側衝撃吸収部が前記内側衝撃吸収部の突出量に対して短くなるように、前記内外側の衝撃吸収部の突出量を異ならせることで、
   前記内側衝撃吸収部のうち、前記外側衝撃吸収部から前方に突出した部位が衝撃エネルギーで変形するときの加速度と、前記内側衝撃吸収部の変形が前記外側衝撃吸収部に達した後、前記内外側の衝撃吸収部が衝撃エネルギーで変形するときの加速度との範囲内に、前記エアバッグを展開させるしきい値を設定可能としたことを特徴とする車体前部構造。
2. 前記加速度センサーは、前記アッパメンバーのうち、前記内側衝撃吸収部から離れた部位で、かつ前記外側衝撃吸収部に近い部位に設けられたことを特徴とする請求項１記載の車体前部構造。

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