JP2012515684A - 中心補強体を備える自動車の保護用前部成形体 - Google Patents

Abstract

本発明は、フロントクロスメンバーを備える自動車構造の前部に設置される自動車の保護用前部成形体（１）に関するものであり、前記保護用成形体（１）は、前記フロントクロスメンバーの上方で延在させることができる中央部（１２）を有し、かつ前記中央部（１２）の補強体（３）を含み、該補強体（３）は横梁（３１）を含む。本発明によれば、所定値よりも大きい力が前記横梁（３１）に加わるときに、前記横梁（３１）を変形させることができ、前記補強体（３）は、少なくとも１つの変形可能な略垂直支柱（３７）を含み、該支柱（３７）は、前記横梁（３１）を支持することができるだけでなく、前記支柱（３７）を前記フロントクロスメンバーの真っ直ぐ上方に、または直ぐ上に配置することができる。

Description

本発明は、歩行者の脚部の上部の高さ、更に具体的には、尻部の高さで、前記歩行者が車両と衝突して路面に倒れる際に生じる傷害の程度を軽減することができる自動車のフロントバンパー、または保護用前部成形体に関するものである。

フランス特許第２８７５７７１号明細書には、３本の平行な梁を含む保護用前部成形補強体が記載されている。これらの梁は、補強体を車両のレールに取り付ける場合に、車両のフロント面に平行に延在する。３本の梁を設けることにより、衝突のエネルギーを３つの領域に分散させることができ、これらの領域は、歩行者の膝が保護用成形体に直接触れることがないように配置される。これらの梁は、衝撃吸収部材の取り付け先の支持体を含む。

前述文献に記載される実施形態では、第３の梁を車両のフロント部のかなり高い位置に配置して、歩行者の尻部に触れるように、または前記歩行者が子供または小柄な大人である場合の歩行者の頭部に触れるようにすることができる。衝撃吸収部材をこの梁に取り付けることにより、衝突時に発生するエネルギーの少なくとも一部を消散して、歩行者に生じる傷害の程度を軽減することができる。

本発明の１つの目的は、画期的な保護用前部成形構造を提案することにあり、この保護用前部成形構造によって、歩行者との衝突時に歩行者の脚部の上側部分（または、歩行者が小柄な場合は歩行者の頭部）に生じ得る傷害の程度を軽減することができる。

この目的は、自動車の保護用前部成形体によって達成され、該成形体は、フロントクロスメンバーを備える自動車構造の前部に取り付けることができ、前記保護用成形体は、前記フロントクロスメンバーの上方で延在させることができ、かつ前記車両のフードの自由端の高さに配置することができる中央部を有し、前記保護用成形体は、前記中央部に対応する補強体を含み、前記補強体は、前記中央部に略平行に延在する横梁を含む。

本発明によれば、所定値よりも大きい力が前記横梁に加わるときに、前記横梁を変形させることができ、そして前記補強体は、略垂直な少なくとも１つの支持フレームを含み、前記支持フレームを、所定値よりも大きい力が該支持フレームに加わるときに変形させることができ、前記支持フレームは前記横梁を支持することができ、かつ前記支持フレームを前記フロントクロスメンバーの真っ直ぐ上方に、または直ぐ上に配置することができ、これにより、たとえ歩行者に衝突した場合であっても、前記横梁が前記支持フレームの方に撓み、そして前記横梁から力を前記支持フレームに伝達し、この支持フレームが前記フロントクロスメンバーに当接することにより変形して、衝突のエネルギーの一部が消散する。

本発明によれば、支持フレームは中央梁を効果的に支持することができる、または支持フレームを中央桁の下に配置して、該支持フレームが衝突時にのみフロントクロスメンバーと接触するようになって、力を伝達することができる。

本発明によるフレーム群の数は制限されず、かつ保護用成形体のサイズ、具体的には、保護用成形体の取り付け先の車両の幅に対応する保護用成形体の寸法によって変わる。

１つの実施形態によれば、前記補強体は、少なくとも１つのフロントフレームを備え、該フロントフレームは、前記支持フレームの前方を延在して、前記支持フレームと一緒になって、前記横梁に直交して延在するアーチを形成する。この場合もまた、このフロントフレームは、支持フレーム自体が横梁に固く取り付けられるかどうかに関係なく、梁に固く取り付けることができる、または固く取り付ける必要はない。このフロントフレームを支持フレームに固く取り付けてもよい。

有利な点として、前記補強体は、前記横梁に略平行であり、かつ前記フロントフレームの自由端に固く取り付けられる固定用薄板を備え、前記固定用薄板によって、前記補強体を前記保護用成形体の後ろに取り付けることができる。この補強薄板によって更に、力を梁からこれらのフロントフレームの全てに伝達することができる。

有利な点として、前記フロントフレーム及び前記支持フレームは単一部材を形成する。

有利な点として、前記フロントフレーム、前記支持フレーム、及び前記横梁は、１つの同じ部材を形成する。

１つの実施形態によれば、前記保護用成形体は、可撓性表皮部によって覆われる剛性補強体を含む。

１つの実施形態によれば、前記フロントフレームは、前記表皮部の真下に配置され、そして前記フロントフレームの自由端は、前記表皮部により形成されるフランジに支承される。

前記保護用成形体は、前記保護用前部成形体と前記フロントクロスメンバーとの間に配置することができる衝撃吸収部材を備えることができる。

本発明による横梁の構造、支持フレームの構造、及びフロントフレームの構造は、本発明によってこれらの構造が、具体的には、圧縮力が作用する場合に変形することが可能な限り、限定されない。

１つの実施形態によれば、前記横梁及び前記支持フレームは、隔壁群を含む構造を有し、これらの隔壁によって、これらの横梁及び支持フレームを変形させることができる。多数の小区画部により形成される凹凸構造は、本発明の枠組みから逸脱しない範囲で使用することもできる。

本発明の他の特定の特徴及び利点は、非限定的な示唆として与えられる本発明の特定の実施形態に関して以下に与えられる説明を、添付の図面を参照しながら一読することにより明らかになるものと思われる。

図１は、衝突時に歩行者の脚部に接触するようになる自動車の領域の側面図を示している。 図２は、本発明の特定の実施形態の斜視図を示している。 図３は、図２に示す実施形態の前後方向断面図を示している。 図４は、図２及び３に示す保護用成形体の後方部の部分斜視図を示している。 図５ａは、歩行者との衝突時に本発明による保護用成形体が変形する様子を示している。 図５ｂは、歩行者との衝突時に本発明による保護用成形体が変形する様子を示している。 図５ｃは、歩行者との衝突時に本発明による保護用成形体が変形する様子を示している。

図１は、自動車のフロント部分の側面図を示している。この車両は、保護用前部成形体１と、２つのフロントヘッドライト２を有する。保護用前部成形体１は、２つのフロントヘッドライト２の間に延在する中央部を含む。Ｄは、略水平であり、かつ保護用成形体１のフロント部分に略直交する車両の前後方向を定義するために使用される。歩行者との衝突時に、歩行者の脚部（または、尻部）の上部から力Ｆが、これらのフロントヘッドライト２の間の保護用成形体１に加わる。この力Ｆは、方向Ｄと４５°に略等しい角度αをなす。

図２を参照しながら、本発明の第１の実施形態について以下に説明する。

保護用成形体１は、車両を組み付ける際に、フロントヘッドライト２を収容するように構成される複数開口部２１の下を延在する下側部分１１を含む。下部吸気口が下側部分１１に形成される。保護用成形体１は更に、前述の複数開口部２１の間に配置される中央部１２を有し、この中央部１２は、保護用成形体１を車両に取り付けるときに、フードの前縁部まで略垂直に延在する。保護用成形体１は、車両に対面するように見た場合に、突出面部１４及び後退面部１６を有する。上部吸気口１５は、複数開口部２１の間の中央部１２の下側部分に形成される。この上部吸気口１５は、２つの開口部２１の間の中央部１２を車幅方向に延在する。補強体３は、保護用成形体１の後退面部１６に、かつ保護用成形体１の中央部１２の高さに固定することができる。

補強体３は横梁３１を含み、この横梁３１は、補強体３を保護用成形体１に取り付けるときに中央部１２の上縁部に平行に、すなわち車両のフードの自由端に平行に延在する。複数フレーム３３が横梁３１の下に延在する。補強体３は、ここに表示される特定の実施形態では、３つのフレーム３３を含み、これらのフレームのうちの２つが横梁３１の両端に配置され、そして１つが横梁３１の略中央に位置する。各フレーム３３は１つのアーチを形成し、このアーチは、保護用成形体１／補強体３から成る組み付け体が車両に取り付けられるときに、横梁３１と直交する方向に、すなわち車両の前後方向に延在する。アーチの上部は、横梁３１に固く取り付けられる。各フレーム３３は、保護用成形体１の方を向いたフロントフレーム３５、及び支持フレーム３７により形成される。これらのフロントフレーム３５は、自由端を横梁３１とは反対側に有する。これらのフロントフレーム３５の自由端は、横梁３１に平行な固定用薄板３９によって連結される。この固定用薄板３９は、一方において、力をこれらのフレーム３３に伝達し、そして他方において、補強体３を保護用成形体１に取り付けるように機能する。ここに表示される実施形態では、横梁３１及びフレーム群３３が単一部材を形成し、この単一部材は、保護用成形体１の後方面部１６に容易に挟み止めする、または取り付けることができる。

図３は、補強体３を保護用成形体１の後ろに取り付け、そして補強体の形状に合わせて形成される保護用成形体を自動車の構造に取り付ける場合の図２の保護用成形体１の前後方向に沿った模式断面図を示している。保護用成形体１は、比較的柔らかくて薄く、かつプラスチック材料から作製される表皮部１７により形成される。この表皮部１７は、車両の構造に固定される剛性補強体１８を覆う。車両の構造は、車両の幅方向に延在するフロントクロスメンバー５を含む。このフロントクロスメンバー５は、補強体３の方を向いた上面部５１を有する。衝撃吸収部材６は、フロントクロスメンバー５の前面に、かつフロントクロスメンバー５と保護用成形体１の後退面部１６との間に配置される。補強体３の横梁３１は、補強体１８により形成される凹部に、かつフロントクロスメンバー５及び上部吸気口１５の上方で収容される。支持フレーム３７は、横梁３１からフロントクロスメンバー５の上面部５１にまで延在する。支持フレーム３７は隔壁構造を有し、この隔壁構造によって、当該支持フレーム３７に変形を生じ得る（図４参照）。支持フレーム３７の自由端は、フロントクロスメンバー５の上面部５１の上方に、約５〜１０ｍｍの短い距離Ｄに配置される。フロントフレーム３５は、横梁３１の下から保護用成形体１の後退面部１６にまで延在する。フロントフレーム３５は、保護用成形体１の表皮部１７の下に配置され、この保護用成形体１は、この位置では、補強体１８を全く含んでいない。フロントフレーム３５は、上部吸気口１５の垂直方向の長さの略全体に亘って延在する。フロントフレーム３５の自由端は、衝撃吸収部材６の上方に、かつ表皮部１７により形成される略水平フランジ１７１の上に配置される。フロントフレーム３５は、支持フレーム３７よりもずっと短く、そしてフロントフレーム３５の構造も隔壁状に形成して、当該フロントフレーム３５に変形を生じ得るようにしている。フロントフレーム３５はまた、支持フレーム３７の剛性よりも低い剛性を有する。

図４に示すように、横梁３１は隔壁構造を有する。当該横梁３１は、保護用成形体１に平行に延在する水平な主隔壁と、主隔壁に沿って離間し、かつ主隔壁に固く取り付けられる複数の垂直隔壁を有する。これらのフレーム３３も隔壁構造を有し、この隔壁構造によって、これらのフレーム３３に変形を生じ得る。２つの端部側フレーム３３が横梁３１の両端部を構成する。支持フレーム３７及びフロントフレーム３５は、横梁３１の主隔壁に連結される１つの同じ部材を形成する。固定用薄板は、この図では見えなくなっている。フロントフレーム３５は、表皮部１７により形成されるフランジ１７１に支承される。

別の実施形態によれば、横梁３１及び／又はフレーム群３３は凹凸構造を有することができ、この凹凸構造によっても、横梁３１及び／又はフレーム群３３に変形を生じ得る。

次に、この特定の実施形態の動作について、図１〜５を参照しながら説明する。

図５では、歩行者の脚部を円筒Ｊで表わしている。

図５ａに示すように、脚部Ｊは、保護用成形体１の中央部に、約４５°の角度で接触するようになる。まず、図５ａに示すように、衝撃吸収部材６は、フロントフレーム３５が脚部Ｊからの力（圧縮力）の影響を受けながら折れ変形するのと同時に、衝突のエネルギーの一部を吸収する。固定用薄板３９によって、力をフロントフレーム群３５の全てに伝達することができる。次に、図５ａ及び５ｂに示すように、横梁３１がフロントクロスメンバー５の方に撓み（圧縮力として作用する）、これによって、支持フレーム群３７が変形する。これらの支持フレーム３７が最初に、フロントクロスメンバー５の方に変位し（距離ｄだけ）、次にフロントクロスメンバー５の上面部５１に支承される。これらの支持フレーム３７が距離ｄだけ変位することにより、衝突のエネルギーの一部を消散させることができる。一旦、これらの支持フレーム３７がフロントクロスメンバー５に当接して変形すると、衝突のエネルギーの別の部分（より大きい部分）を消散させることができる。

図５ｂでは、フレーム３３が完全に変形してしまう。次に、図５ｃに示すように、変形するのは、保護用成形体１の残りの部分の全てである。

保護用成形体１の正常状態から図５ａ及び５ｂに示す構成への移行は極めて迅速に行なわれる。表皮部１７、フレーム群３３、及び横梁３１が変形すると、衝突中に発生するエネルギーのより大きな部分を消散させることができる。その後、衝突時に、図５ｃに示すように、力の強度を、歩行者の脚部に傷害が生じることのない程度に低く抑える。

説明したように、表皮部１７、固定用薄板３９、及びフロントフレーム群３５が変形するだけで、合計４５０ＫＪのエネルギーを発生する衝突の際の約１５０ＫＪのエネルギーを消散させることができる。

脚部Ｊが保護用成形体１とじかに横梁３１の高さの位置で接触するようになると、横梁３１が最初に、クロスメンバー５の方に撓む。横梁３１に加わる力は、フレーム群３３に伝達され、これらのフレーム３３が最初に、フロントクロスメンバー５の方に変位し、次にフロントクロスメンバー５に当接する。次に、これらのフレーム３３は、前に説明したように、圧縮力の影響を受けながら変形する。この場合、フロントフレーム群３５を設けることにより、これらのフロントフレーム３５が変形するので、特定量のエネルギーを消散させることができる。

最初に作用するのがフロントフレーム群である場合、これらのフロントフレームを設けることにより、横梁３１が衝突時の衝撃を直接受けることなく、横梁３１が作用するようにすることができる（衝突が図３に示す矢印Ｆ１の向きに発生する場合）。従って、本発明による保護用成形体は、最初の衝突箇所、及び衝突方向に関係なく有効である。

Claims (9)

1. 自動車の保護用前部成形体（１）であって、該成形体（１）は、フロントクロスメンバー（５）を備える自動車構造の前部に取り付けることができ、前記保護用成形体（１）は、前記フロントクロスメンバー（５）の上方で延在させることができ、かつ前記車両のフードの自由端の高さに配置することができる中央部（１２）を有し、前記保護用成形体（１）は、前記中央部（１２）に対応する補強体（３）を含み、前記補強体（３）は、前記中央部（１２）に略平行に延在する横梁（３１）を含み、前記保護用成形体（１）は、所定値よりも大きい力が前記横梁（３１）に加わるときに、前記横梁（３１）を変形させることができることを特徴とし、そして前記補強体（３）が、略垂直な少なくとも１つの支持フレーム（３７）を含み、所定値よりも大きい力が該支持フレームに加わるときに、前記支持フレームを変形させることができることを特徴とし、そして前記支持フレーム（３７）が、一方において、前記横梁（３１）を支持することができ、そして他方において、前記支持フレーム（３７）を前記フロントクロスメンバー（５）の真っ直ぐ上方に、または直ぐ上に配置することができ、これにより、たとえ歩行者に衝突した場合であっても、前記横梁（３１）が前記支持フレーム（３７）の方に撓み、そして前記横梁（３１）から力を前記支持フレーム（３７）に伝達し、この支持フレーム（３７）が前記フロントクロスメンバー（５）に当接することにより変形して、衝突のエネルギーの一部を消散させることを特徴とする、保護用前部成形体（１）。
2. 前記保護用前部成形体（１）は、少なくとも１つのフロントフレーム（３５）を備え、該フロントフレーム（３５）は、前記支持フレーム（３７）の前方に延在して、前記支持フレーム（３７）と一緒になって、前記横梁（３１）に直交して延在するアーチを形成することを特徴とする、請求項１に記載の保護用成形体（１）。
3. 前記保護用成形体（１）は、前記横梁（３１）に略平行であり、かつ前記フロントフレーム（３５）の自由端に固く取り付けられる固定用薄板（３９）を備えることを特徴とし、そして前記固定用薄板（３９）によって、前記補強体（３）を前記保護用成形体（１）の後ろに取り付けることができることを特徴とする、請求項２に記載の保護用成形体（１）。
4. 前記フロントフレーム（３５）及び前記支持フレーム（３７）は単一部材を形成することを特徴とする、請求項２及び３のいずれか一項に記載の保護用成形体（１）。
5. 前記フロントフレーム（３５）、前記支持フレーム（３７）、及び前記横梁（３１）は、１つの同じ部材を形成することを特徴とする、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の保護用成形体（１）。
6. 前記保護用成形体（１）は、可撓性表皮部（１７）によって覆われる剛性補強体（１８）を含むことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の保護用成形体（１）。
7. 前記フロントフレーム（３５）は、前記表皮部（１７）の真下に配置されることを特徴とし、そして前記フロントフレーム（３５）の自由端は、前記表皮部（１７）により形成されるフランジ（１７１）に支承されることを特徴とする、請求項６に記載の保護用成形体（１）。
8. 前記保護用前部成形体（１）と前記フロントクロスメンバー（５）との間に配置することができる衝撃吸収部材（６）を備えることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の保護用成形体（１）。
9. 前記横梁（３１）及び前記支持フレーム（３７）は、隔壁群を含む構造を有し、これらの隔壁によって、これらの横梁及び支持フレームを変形させることができることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の保護用成形体（１）。

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