JP2011126399A

JP2011126399A - 自動車のフロントバンパ

Info

Publication number: JP2011126399A
Application number: JP2009286042A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Matsunaga; 洋一松永; Kiyoshi Miyazaki; 潔宮崎
Original assignee: Toyota Auto Body Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Auto Body Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2011-06-30
Anticipated expiration: 2029-12-17
Also published as: JP5482180B2

Abstract

【課題】本発明は、自動車の前方衝突時にフロントバンパの後方部材の損傷を抑制できるようにするとともに、フロントバンパに対して歩行者が衝突したときにフード跳ね上げ装置を確実に動作させられるようにすることを目的とする。
【解決手段】本発明に係る自動車のフロントバンパ２０は、フード跳ね上げ装置のセンサ部３３がバンパリインフォース２２の前面２２ｆに取付けられているフロントバンパ２０であって、バンパリインフォース２２には脆弱部２４が設けられており、脆弱部２４は、センサ部３３を動作させるのに必要な前方からの衝突荷重に対しては折れ曲がらない程度の強度を有しており、また、前方からの衝突荷重でバンパリインフォース２２が後方移動し、そのバンパリインフォース２２が後方部材１８に衝突したときの衝突反力を受けて折れ曲がるように構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、フードを跳ね上げ可能に構成されたフード跳ね上げ装置のセンサ部がバンパリインフォースの前面に取付けられている自動車のフロントバンパに関する。

乗用車の一般的なフロントバンパに関する技術が、例えば、特許文献１に記載されている。
この一般的なフロントバンパに対してフード跳ね上げ装置のセンサ部を備えるフロントバンパの場合、図９（Ａ）に示すように、バンパリインフォース１０３の長さ寸法が大きく設定されている（一点鎖線部参照）。そして、前記バンパリインフォース１０３の前面に沿って左端から右端まで筒形風船状のセンサ部１０５が取付けられている。これにより、歩行者がフロントバンパのどの位置に衝突した場合でもその衝突荷重でセンサ部１０５が圧縮されて、そのセンサ部１０５の内圧が上昇するようになる。そして、前記センサ部１０５の内圧上昇が圧力センサで検出されることにより、フード跳ね上げ装置（図示省略）が動作してエンジンフードが跳ね上げられる。これにより、歩行者の頭部の損傷が軽減される。

特開２００４−１８９１７１号

しかし、上記したフロントバンパでは、バンパリインフォース１０３の長さ寸法が通常のフロントバンパのバンパリインフォースよりも大きくなるため、そのバンパリインフォース１０３の両端部が左右のフロントサイドメンバ１０１の外側に大きく張り出すようになる。これにより、例えば、図９（Ｂ）に示すように、自動車の前方衝突時にクラッシュボックス１０１ｃが潰れて、バンパリインフォース１０３が後方移動すると、そのバンパリインフォース１０３の端部１０３ｗが後方の部材、例えば、サスペンション支持部１０８等に衝突する。これにより、フロントバンパとサスペンション支持部１０８とが共に損傷して、自動車の修繕費が高くなるという問題がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、自動車の前方衝突時にフロントバンパの後方の部材の損傷を抑制できるようにするとともに、フロントバンパに対して歩行者が衝突したときにフード跳ね上げ装置を確実に動作させられるようにすることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、フードを跳ね上げ可能に構成されたフード跳ね上げ装置のセンサ部がバンパリインフォースの前面に取付けられている自動車のフロントバンパであって、前記バンパリインフォースには脆弱部が設けられており、前記脆弱部は、前記センサ部を動作させるのに必要な前方からの衝突荷重に対しては折れ曲がらない程度の強度を有しており、また、前方からの衝突荷重で前記バンパリインフォースが後方移動し、そのバンパリインフォースが後方の部材に衝突したときの衝突反力を受けて折れ曲がるように構成されていることを特徴とする。

本発明によると、バンパリインフォースに設けられた脆弱部は、前方からの衝突荷重でバンパリインフォースが後方移動し、そのバンパリインフォースが後方の部材に衝突したときの衝突反力を受けて折れ曲がるように構成されている。これにより、前記衝突荷重が脆弱部の変形により逃がされて、後方の部材に大きな衝突荷重が加わらなくなる。即ち、フロントバンパは変形しても、後方の部材の損傷を抑制できるため、自動車の前方衝突時における自動車前部の損傷を軽減できる。
また、バンパリインフォースに設けられた脆弱部は、センサ部を動作させるのに必要な前方からの衝突荷重に対しては折れ曲がらない程度の強度を有している。このため、例えば、フロントバンパに歩行者が衝突したような場合には、前記バンパリインフォースが折れ曲がることがない。この結果、歩行者が衝突したときの衝突荷重がセンサ部に確実に伝わるようになり、前記フード跳ね上げ装置が確実に動作する。

請求項２の発明によると、脆弱部には、バンパリインフォースの後面で開放されているスリット状の切欠きが形成されており、前方からの衝突荷重で前記脆弱部の切欠きが閉じることで前記バンパリインフォースの折れ曲げが規制され、そのバンパリインフォースが後方の部材に衝突し、その衝突反力で前記切欠きが開くことにより、前記バンパリインフォースが折れ曲がることを特徴とする。
このように、スリット状の切欠きにより、前方からの衝突荷重に強く、後方からの衝突反力に弱い脆弱部を形成できるため、その脆弱部の形成が容易になる。
また、請求項３の発明によると、脆弱部は、バンパリインフォースの左右の端部に設けられていることを特徴とする。
このため、バンパリインフォースの端部が後方の部材に衝突することによるその後方の部材の損傷を効率的に防止できるようになる。

本発明によると、自動車の前方衝突時におけるその自動車前部の損傷を軽減できる。また、フロントバンパに歩行者に衝突したときには、確実にフード跳ね上げ装置が動作するようになる。

本発明の実施形態１に係るフロントバンパを備える自動車の一部破断模式側面図である。前記自動車の前部右側部分の平面図である。前記自動車のフロントバンパの模式平面図である。歩行者衝突時におけるフロントバンパの働きを表す模式平面図（Ａ図）（Ｂ図）である。フード跳ね上げ装置の模式図（Ａ図）、及びフード跳ね上げ装置の動作を表すフローチャート（Ｂ図）である。前記自動車の前方衝突時における前部右側部分の平面図である。前記自動車の前方衝突時におけるフロントバンパの模式平面図である。前記自動車の前方衝突時におけるフロントバンパの働きを表す模式平面図（Ａ図）（Ｂ図）である。従来の自動車のフロントバンパを表す模式平面図（Ａ図）、前方衝突時におけるフロントバンパの模式平面図（Ｂ図）である。

［実施形態１］
以下、図１から図８に基づいて本発明の実施形態１に係る自動車のフロントバンパについて説明する。
ここで、図中の前後左右、及び上下は、本実施形態に係るフロントバンパを備える自動車の前後左右、及び上下に対応している。

＜自動車前部の概要＞
先ず、図１から図３等に基づいて自動車前部の概要について説明する。
図１に示すように、自動車Ｍのボディ１の前部には、車室２とダッシュパネル（図示省略）により区分されたエンジンルームＥｒが設けられており、そのエンジンルームＥｒの左右両側に車両前後方向に延びる一対のフロントサイドメンバ１０が設けられている。
フロントサイドメンバ１０は、図１に示すように、エンジンルームＥｒ内ではほぼ水平な状態で車両前後方向に延びており、そのエンジンルームＥｒの後端位置で前記ダッシュパネルに沿って後方が低くなるように傾斜している。そして、フロントサイドメンバ１０の後端部１０ｂが車室２の床下部において車両前後方向に延びるフロアアンダリインホースメント１２に接続されている。
左右のフロントサイドメンバ１０の先端部分には、図２、図３に示すように、筒状のクラッシュボックス１４が同軸に取付けられており、それらのクラッシュボックス１４の先端にフロントバンパ２０が取付けられている。また、左右のフロントサイドメンバ１０の外側には、前輪１７用のサスペンション装置（図示省略）を支持するサスペンション支持部１８がエンジンルームＥｒを挟んで設けられている。

＜フロントバンパ２０について＞
フロントバンパ２０は、図２、図３等に示すように、車幅方向に延びる梁状部材であるバンパリインフォース２２と、そのバンパリインフォース２２の前面に取付けられる緩衝部材であるバンパアブソーバ（図示省略）と、前記バンパアブソーバ及びバンパリインフォース２２を前方から覆うバンパカバー２６とから構成されている。
バンパリインフォース２２は、例えば、アルミ合金製で角筒状に形成されており、そのバンパリインフォース２２の左右両側が、図２、図３等に示すように、後方に緩やかに湾曲している。また、バンパリインフォース２２には、左右のフロントサイドメンバ１０から外側に突出した部分に脆弱部２４が設けられている。脆弱部２４は、バンパリインフォース２２の後面２２ｂで開放されているスリット状の切欠き２４ｃを備えており、前方からの衝突荷重に対しては折れ難く構成されている。しかし、前記脆弱部２４は、バンパリインフォース２２の端部２２ｔが後記するように後方移動してサスペンション支持部１８から衝突反力を受けることで、容易に折れ曲がるように構成されている（図６〜図８参照）。

＜フード跳ね上げ装置３０について＞
バンパリインフォース２２の前面２２ｆには、図３等に示すように、フード跳ね上げ装置３０のセンサ部３３が取付けられている。なお、図２、図６では、前記センサ部３３は省略されている。
フード跳ね上げ装置３０は、フロントバンパ２０に歩行者が衝突したときにエンジンルームＥｒを覆うエンジンフード１５を跳ね上げる装置である。フード跳ね上げ装置３０は、図５（Ａ）に示すように、フロントバンパ２０に歩行者が衝突したときに圧縮されて内圧が上昇するセンサ部３３と、そのセンサ部３３の内圧上昇を検出する圧力センサ３６と、センサ部３３の内圧が上昇したときにエンジンフード１５を跳ね上げる装置本体部３１と、ECU等の制御部３５とから構成されている。
フード跳ね上げ装置３０のセンサ部３３は一本の風船状の筒形部材であり、バンパリインフォース２２の長さ寸法とほぼ等しい長さ寸法に設定されている。そして、センサ部３３は、図３に示すように、バンパリインフォース２２と左右両端が合わせられた状態で、そのバンパリインフォース２２の前面２２ｆに取付けられている。これにより、フロントバンパ２０に歩行者が衝突すると、その衝突荷重でセンサ部３３が圧縮され、そのセンサ部３３の内圧が上昇するようになる。センサ部３３には、図５に示すように、導圧管３６ｔを介して圧力センサ３６が接続されており、その圧力センサ３６によりセンサ部３３の内圧上昇が検出される。

＜本実施形態に係るフロントバンパ２０の動作について＞
自動車の走行時に、図４（Ａ）に示すように、例えば、フロントバンパ２０の右端部に対して歩行者Ｈが衝突すると、バンパリインフォース２２の右端部２２ｔは衝突荷重によって後方に押圧される。これにより、バンパリインフォース２２は脆弱部２４の位置で衝突荷重の方向（後方）に折れ曲がろうとするが、図４（Ｂ）に示すように、その脆弱部２４の切欠き２４ｃが閉じられることで、前記脆弱部２４の折れ曲げが規制される。即ち、バンパリインフォース２２の脆弱部２４は切欠き２４ｃの隙間分しか曲がらないため、バンパリインフォース２２の右端部２２ｔはほとんど原形を保持している。このため、歩行者Ｈの衝突荷重が確実にフード跳ね上げ装置３０のセンサ部３３に伝わるようになる。即ち、前記衝突荷重によりセンサ部３３が圧縮されて、そのセンサ部３３の内圧が上昇すると、その内圧の上昇が圧力センサ３６によって検出される。制御部３５は、図５（Ｂ）のフローチャートに示すように、センサ部３３の内圧が設定値以上であると判定すると（ステップＳ１０１ＹＥＳ）、装置本体部３１に対して動作信号を出力する。これにより、装置本体部３１はエンジンフード１５を跳ね上げるように動作する（ステップＳ１０２）。エンジンフード１５が跳ね上げられると、歩行者の頭部はエンジンフード１５のみに衝突してエンジン等には衝突しないため、歩行者の頭部の損傷が軽減される。
即ち、前記センサ部３３と圧力センサ３６が本発明のセンサ部に相当する。

また、自動車が、例えば、オフセット衝突すると、図６から図８に示すように、フロントバンパ２０の右側部が変形するとともに、クラッシュボックス１４が軸方向（前後方向）に潰れて、バンパリインフォース２２の右端部２２ｔは後方に移動する。これにより、バンパリインフォース２２の右端部２２ｔは、後方に位置するサスペンション支持部１８に衝突するようになる。即ち、バンパリインフォース２２の右端部２２ｔは、後方のサスペンション支持部１８から衝突反力を受けて前方に押圧される。これにより、バンパリインフォース２２の脆弱部２４は、切欠き２４ｃを開く方向に折れ曲がるようになる。このように、バンパリインフォース２２の脆弱部２４は、そのバンパリインフォース２２の右端部２２ｔがサスペンション支持部１８に衝突することで前方に折れ曲がるため、前記衝突荷重がその脆弱部２４である程度吸収されるようになる。これにより、サスペンション支持部１８の損傷が抑制される。
即ち、前記サスペンション支持部１８が本発明における後方の部材に相当する。

＜本実施形態に係るフロントバンパ２０の長所について＞
本実施形態に係るフロントバンパ２０によると、バンパリインフォース２２に設けられた脆弱部２４は、前方からの衝突荷重でバンパリインフォース２２が後方移動し、そのバンパリインフォース２２がサスペンション支持部１８に衝突したときの衝突反力を受けて折れ曲がるように構成されている。これにより、衝突荷重が脆弱部２４の変形により逃がされて、サスペンション支持部１８に大きな衝突荷重が加わらなくなる。即ち、フロントバンパ２０は変形しても、サスペンション支持部１８の損傷を抑制できるため、自動車の前方衝突時における自動車前部の損傷を軽減できる。
また、バンパリインフォース２２に設けられた脆弱部２４は、センサ部３３を動作させるのに必要な前方からの衝突荷重に対しては折れ曲がらない程度の強度を有している。このため、例えば、フロントバンパ２０に歩行者が衝突したような場合にバンパリインフォース２２が折れ曲がることがない。この結果、歩行者が衝突したときの衝突荷重がセンサ部３３に確実に伝わるようになり、フード跳ね上げ装置３０の装置本体部３１がエンジンフード１５を跳ね上げるようになる。これにより、歩行者の頭部の損傷を軽減できる。
また、スリット状の切欠き２４ｃにより、前方からの衝突荷重に強く、後方からの衝突反力に弱い脆弱部を形成できるため、その脆弱部２４の形成が容易になる。

＜変更例＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、脆弱部２４をバンパリインフォース２２の左右に一ケ所づつ設ける例を示したが、例えば、左右にそれぞれ複数ヶ所づつ設けるようにすることも可能である。
また、脆弱部２４を切欠き２４ｃにより構成する例を示したが、切欠き２４ｃの代わりに前後方向に並べられた複数の貫通孔から構成することも可能である。
また、フード跳ね上げ装置３０のセンサ部３３を一本の筒形の風船状に形成する例を示したが、前記センサ部３３を複数個に分割することも可能である。

１５エンジンフード
１８サスペンション支持部（後方の部材）
２０フロントバンパ
２２バンパリインフォース
２４脆弱部
３０フード跳ね上げ装置
３３センサ部
３６圧力センサ（センサ部）

Claims

フードを跳ね上げ可能に構成されたフード跳ね上げ装置のセンサ部がバンパリインフォースの前面に取付けられている自動車のフロントバンパであって、
前記バンパリインフォースには脆弱部が設けられており、
前記脆弱部は、前記センサ部を動作させるのに必要な前方からの衝突荷重に対しては折れ曲がらない程度の強度を有しており、また、前方からの衝突荷重で前記バンパリインフォースが後方移動し、そのバンパリインフォースが後方の部材に衝突したときの衝突反力を受けて折れ曲がるように構成されていることを特徴とする自動車のフロントバンパ。
請求項１に記載された自動車のフロントバンパであって、
前記脆弱部には、前記バンパリインフォースの後面で開放されているスリット状の切欠きが形成されており、
前方からの衝突荷重で前記脆弱部の切欠きが閉じることで前記バンパリインフォースの折れ曲げが規制され、そのバンパリインフォースが後方の部材に衝突し、その衝突反力で前記切欠きが開くことにより、前記バンパリインフォースが折れ曲がることを特徴とする自動車のフロントバンパ。
請求項１又は請求項２のいずれかに記載された自動車のフロントバンパであって、
前記脆弱部は、前記バンパリインフォースの左右の端部に設けられていることを特徴とする自動車のフロントバンパ。