JP2014000840A - センサ取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】衝突検知センサを左右に２つ設けることなく、より簡素な構造として、車幅方向中央部に障害物が衝突する形態だけでなく、車幅方向一方の端部に障害物が衝突する形態でも、衝突をより感度よく検知できるようにする。
【解決手段】衝突検知センサ２９を、車幅方向に延びるセンサ取付バー３３の車幅方向中央に取り付ける。センサ取付バー３３の両端をセンサ取付ステイ３１のバー連結部３１ｃに連結する。センサ取付ステイ３１は、バー連結部３１ｃの下部に下部傾斜部３１ｄを備え、下部傾斜部３１ｄの下部に連続する下部連結部３１ａをバンパレインフォース１９とサイドメンバ２１との間に挟持されるように固定する。バー連結部３１ｃの上部には上部傾斜部３１ｅを備え、上部傾斜部３１ｅの上部に連続する上部連結部３１ｂをフロントパネル５のフロントパネルブラケット３９に固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の衝突を検知して、例えばエアバッグなどの乗員保護装置を作動させるための衝突検知センサのセンサ取付構造に関する。

車両衝突時にエアバッグを展開させるために、車両衝突時の衝撃を検知する衝突検知センサを設けることが一般的になされている。この際、車両前後方向から見て全体的に四角形状の部材を利用し、この部材の上部に位置して車幅方向に延びるアッパ部材の車幅方向中央部に、衝突検知センサを取り付ける構造が知られている（例えば下記特許文献１参照）。

これにより、車両の前面衝突時に、車幅方向中央部が例えば電柱のようなポール状障害物によって衝撃を受ける衝突形態（ポール衝突）だけでなく、車幅方向の一方の端部が障害物によって衝撃を受ける衝突形態（オフセット衝突）でも、四角形状の部材を介して衝突検知センサが車両の衝突を検知できるようにしている。

特開２００３−６３４４５号公報

ところが、上記した従来のセンサ取付構造では、四角形状の部材が必要であって、構造が大掛かりとなり、車両重量の増大を招く。これを避けるために、四角形状の部材を用いずに、オフセット衝突にも対応できるようにするには、車幅方向両側の例えば車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバに、衝突検知センサをそれぞれ取り付けることが考えられる。しかし、この場合には、車幅方向中央部での衝突検知が不充分となるうえ、衝突検知センサが左右に２つ必要となってコストアップを招く。

そこで、本発明は、衝突検知センサを左右に２つ設けることなく、より簡素な取付構造として、車幅方向中央部に障害物が衝突する形態だけでなく、車幅方向の一方の端部に障害物が衝突する形態でも、衝突をより感度よく検知できるようにすることを目的としている。

本発明は、バンパレインフォースとその上方に位置する車体パネル材とを連結する第１のセンサ取付部材を、車幅方向両側にそれぞれ設け、各第１のセンサ取付部材相互を、車幅方向に延びる第２のセンサ取付部材で連結し、第２のセンサ取付部材の車幅方向中央部に衝突検知センサを取り付けたことを特徴とする。

本発明によれば、衝突検知センサを取り付ける部材として、左右一対の第１のセンサ取付部材と、これら第１のセンサ取付部材相互を連結する第２のセンサ取付部材とを設ければよいので、四角形状の部材を利用して衝突検知センサを取り付ける場合に比較して、より簡素なセンサ取付構造とすることができる。また、本発明によれば、衝突検知センサを取り付ける第２のセンサ取付部材の車幅方向両端部を、左右一対の第１のセンサ取付部材に連結しているので、車幅方向中央部に障害物が衝突する衝突形態だけでなく、車幅方向の一方の端部に障害物が衝突する衝突形態でも、車両の衝突をより感度よく検知することができる。

すなわち、本発明によれば、衝突検知センサを左右に２つ設けることなく、より簡素な取付構造として、車幅方向中央部に障害物が衝突する形態だけでなく、車幅方向の一方の端部に障害物が衝突する形態でも、衝突をより確実に感度よく検知できるものとなる。

本発明の一実施形態に係わるセンサ取付構造を示す自動車前部の斜視図である。 図１の分解斜視図である。 図１のセンサ取付構造の側面図である。 図１のセンサ取付構造を備える自動車前部の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図４に車体前部を示す自動車の車体１は、キャブオーバ型の例えばワンボックスカーのものであって、フロントバンパ３の上部に車体パネル材としてのフロントパネル５が設けられ、これらフロントバンパ３とフロントパネル５と左右のヘッドランプ７との間に形成される開口に、フロントグリル９が装着される。

フロントパネル５の上方には、左右のフロントピラー１６(図３参照)の上部相互間と、図示しないルーフパネルの前縁部との間に形成されるフロントウインドウの開口部１１が設定されている。開口部１１の後方に車室１３が形成され、図３に示すように車室１３内の図示しないフロントシートの下方に、フロアパネル１５を隔てて図示しないエンジンが配置される。

フロントバンパ３は、その外郭を構成するバンパフェイシア１７の内部に、図１に示す車幅方向に延びるバンパレインフォース１９を備えている。一方、車両下部の車幅方向両側位置には、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ２１を設けてあり、この左右一対のサイドメンバ２１の前端の取付フランジ２３に、バンパレインフォース１９の車幅方向両側の後面を、ボルトを用いて連結固定している。上記左右一対のサイドメンバ２１の取付フランジ２３よりも車両後方位置には、車幅方向に延びるフロントクロスメンバ２７を連結している。

そして、本実施形態では、衝突検知センサ２９を、左右一対のセンサ取付ステイ３１及び、この左右一対のセンサ取付ステイ３１相互を連結するセンサ取付バー３３を介して車体１に取り付けている。衝突検知センサ２９は、車両衝突時における移動加速度の大きさを検知するもので、移動加速度の大きさが規定値以上となったときに、該移動加速度に対応する電気信号を制御部に出力して該制御部が図示しないエアバッグを展開させて乗員を保護する。

上記左右一対のセンサ取付ステイ３１は第１のセンサ取付部材を構成し、左右一対のセンサ取付ステイ３１相互を連結するセンサ取付バー３３は第２のセンサ取付部材を構成している。

左右一対のセンサ取付ステイ３１は、金属製の長尺の板状部材を屈曲して形成したものであり、下部に上下方向に延びる下部連結部３１ａを備え、上部に下部連結部３１ａとほぼ平行で上下方向に延びる上部連結部３１ｂを備えている。これら下部連結部３１ａ及び上部連結部３１ｂは車両前後方向に対面する取付面を備えている。

下部連結部３１ａは、図３に示すようにバンパレインフォース１９とサイドメンバ２１との間に配置して、バンパレインフォース１９をサイドメンバ２１に締結固定する際に、共締めしている。具体的には、図２に示すように、下部連結部３１ａには上下に２つの連結孔３１ａ１，３１ａ２を備え、下部の連結孔３１ａ２に対応する部位をバンパレインフォース１９とサイドメンバ２１とで挟持し、この状態で共締ボルト３５によって共締めしている。上部の連結孔３１ａ１に対してはボルト３７を用いて連結孔３１ａ１の周辺部分を取付フランジ２３に締結固定している。

なお、バンパレインフォース１９とサイドメンバ２１とは、上記した共締ボルト３５のほかに２本のボルトを用いて締結固定する。

センサ取付ステイ３１の上部連結部３１ｂは、フロントパネル５の図４に示すフロントグリル９の後方位置に連結固定している。具体的には、上記フロントパネル５における上部連結部３１ｂの連結部位には、補強部としてのフロントパネルブラケット３９を取り付けて、センサ取付ステイ３１よりも剛性を高めている。

フロントパネルブラケット３９は、その周囲のフランジ部３９ａをフロントパネル５の前面に例えば溶接によって接合固定してあり、フランジ部３９ａから車両前方に袋状に膨出する膨出部３９ｂを備えている。この膨出部３９ｂの前面は、ほぼ四角形状の平面を構成していて、上部連結部３１ｂとほぼ平行となっている。

上記した膨出部３９ｂの前面に２本のスタッドボルト４１を車両前方に向けて突出させる。一方、上部連結部３１ｂには２つのボルト挿入孔３１ｂ１を形成し、このボルト挿入孔３１ｂ１にスタッドボルト４１を挿入しつつ上部連結部３１ｂを膨出部３９ｂの前面に当接させた状態でナット４３を締結する。これにより、センサ取付ステイ３１の上部連結部３１ｂをフロントパネル５のフロントパネルブラケット３９に連結固定する。

センサ取付ステイ３１の下部連結部３１ａと上部連結部３１ｂとの間には、これらと平行に上下方向に延びる第２のセンサ取付部材連結部としてのバー連結部３１ｃを備えている。バー連結部３１ｃには、センサ取付バー３３の両端部を連結固定する。

センサ取付バー３３は、中空部材である金属製のパイプ材で構成したバー本体４５と、バー本体４５の左右両端に溶接固定している金属製の取付具４７とを備えている。取付具４７は、バー連結部３１ｃに対向する取付面４７ａの上下両端から車両前方に屈曲するフランジ４７ｂを備え、取付面４７ａに車幅方向に沿って２つの連結孔４７ａ１を形成している。

一方、バー連結部３１ｃの上部には車幅方向に沿って２本のスタッドボルト４９を車両前方に向けて突出させている。このスタッドボルト４９を取付具４７の連結孔４７ａ１に挿入しつつ取付面４７ａをバー連結部３１ｃに当接させた状態で、ナット５１を締結する。これにより、センサ取付バー３３の左右両端部が、センサ取付ステイ３１のバー連結部３１ｃに連結固定される。

センサ取付バー３３は、図２に示すように、円形のパイプ材で構成したバー本体４５の車幅方向中央の車幅方向に沿う領域Ａにわたり、車両前後方向に押し潰したような扁平形状としている。この領域Ａに対応する扁平形状部の前面の平面となっている部分を、センサ取付部４５ａとし、センサ取付部４５ａの車幅方向中央部に衝突検知センサ２９を取り付けている。

また、上記した領域Ａの扁平形状部（センサ取付部４５ａ）は、その車幅方向両側の円形部４５ｃに対し、車両後方位置となるよう屈曲部４５ｂにて屈曲している。すなわち、円形部４５ｃは、扁平形状部側の車幅方向内側の端部が、取付具４７を備えている車幅方向外側の端部に対して車両後方に位置し、この車両後方に位置する扁平形状部（センサ取付部４５ａ）の少なくとも車両前方側のセンサ取付面は車両前後方向に対面している。

上記した車両前後方向に対面しているセンサ取付面にセンサ取付ブラケット５３を溶接固定し、センサ取付ブラケット５３の前面に衝突検知センサ２９を取り付ける。衝突検知センサ２９は、センサケース２９ａ内にセンサ機能を備えるセンサ本体を収容し、センサケース２９ａのフランジ２９ｂに、センサ取付ブラケット５３から車両前方に向けて突出するスタッドボルト５５（図３）を貫通させてナット５７により締結固定する。

前記した左右一対備えるセンサ取付ステイ３１は、バー連結部３１ｃと下部連結部３１ａとの間に下部傾斜部３１ｄを備え、バー連結部３１ｃと上部連結部３１ｂとの間に上部傾斜部３１ｅを備えている。下部傾斜部３１ｄは第１の衝撃吸収部を構成し、上部傾斜部３１ｅは第２の衝撃吸収部を構成している。

図３に示すように、下部傾斜部３１ｄは、下部連結部３１ａの上端から車両後方に向けて下部第１屈曲部３１ｆにて鈍角に屈曲して後方に延び、車両後方側の端部の下部第２屈曲部３１ｇにてバー連結部３１ｃとの間で鈍角に屈曲している。すなわち、下部第１屈曲部３１ｆは下部第２屈曲部３１ｇよりも車両上下方向下方に位置し、下部傾斜部３１ｄは車両後方側が前方側に対して車両上下方向上方となるよう傾斜している。

一方、上部傾斜部３１ｅは、バー連結部３１ｃの上端から車両後方に向けて上部第１屈曲部３１ｈにて鈍角に屈曲して後方に延び、車両後方側の端部の上部第２屈曲部３１ｉにて上部連結部３１ｂとの間で鈍角に屈曲している。すなわち、上部第１屈曲部３１ｈは上部第２屈曲部３１ｉよりも車両上下方向下方に位置し、上部傾斜部３１ｅは車両後方側が前方側に対して車両上下方向上方となるよう傾斜している。

このとき、下部第１屈曲部３１ｆの内角は、上部第１屈曲部３１ｈの内角より大きく、
下部第２屈曲部３１ｇの内角も上部第２屈曲部３１ｉの内角より大きくなっている。つまり、下部傾斜部３１ｄは上部傾斜部３１ｅよりも水平面に対する傾斜角度が大きくなっている。

次に、作用を説明する。自動車が前面衝突する際には、フロントバンパ３のバンパレインフォース１９に入力した衝撃荷重がサイドメンバ２１に伝達され、サイドメンバ２１が車両後方に向けて圧壊変形する。

このとき、電柱のようなポール状の障害物が車幅方向中央付近に衝突したとき（ポール衝突）には、上記した衝撃荷重が、バンパレインフォース１９から、センサ取付部材である左右一対のセンサ取付ステイ３１及びセンサ取付バー３３に順次入力される。

センサ取付ステイ３１を経てセンサ取付バー３３に入力された衝撃荷重が、衝突検知センサ２９に及ぶことで、衝突検知センサ２９が後退移動して該後退移動加速度を検知する。そして、この後退移動加速度の大きさが予め設定してある設定値以上となったときに、該後退移動加速度に対応する電気信号を制御部に出力して該制御部が図示しないエアバッグを展開させて乗員を保護する。

一方、自動車が前面衝突する際に、車幅方向一方の端部に障害物が衝突するとき（オフセット衝突）には、バンパレインフォース１９から、左右一対のサイドメンバ２１のうち一方のサイドメンバ２１が主として車両後方に向けて圧壊変形する。これに対応して左右一対のセンサ取付ステイ３１のうち一方のセンサ取付ステイ３１に衝撃荷重が主として伝達される。

この一方のセンサ取付ステイ３１に伝達された衝撃荷重は、センサ取付バー３３を経て衝突検知センサ２９に及ぶことで、衝突検知センサ２９が後退移動して、その後退移動加速度を検知する。そして、この後退移動加速度の大きさが予め設定してある設定値以上となったときに、後退移動加速度に対応する電気信号を制御部に出力して該制御部が図示しないエアバッグを展開させて乗員を保護する。

このように、本実施形態では、車幅方向中央部に障害物が衝突する形態だけでなく、車幅方向の一方の端部に障害物が衝突する形態でも、車両の衝突をより確実に感度よく検知することができ、信頼性の高いセンサ取付構造とすることができる。

その際、本実施形態では、衝突検知センサ２９を取り付ける部材として、左右一対のセンサ取付ステイ３１と、これら各センサ取付ステイ３１相互を連結するセンサ取付バー３３とを設ければよいので、四角形状の部材を利用して衝突検知センサを取り付ける場合に比較して、より簡素なセンサ取付構造とすることができる。

すなわち、本発明によれば、衝突検知センサ２９を左右に２つ設けることなく、より簡素な取付構造として、車幅方向中央部に障害物が衝突する形態だけでなく、車幅方向一方の端部に障害物が衝突する形態でも、衝突をより確実に感度よく検知することができる。

また、車両前部のほぼ全面が障害物から衝撃を受ける場合でも、バンパレインフォース１９全体に入力した衝撃荷重が、左右の一対のサイドメンバ２１に伝達される際に、左右一対のセンサ取付ステイ３１にも入力され、センサ取付バー３３を経て衝突検知センサ２９に及ぶことになる。

ここで、本実施形態では、前面衝突時の衝撃荷重が規定値以下の場合（軽衝突時）には、サイドメンバ２１の前端部付近が圧壊し、これに伴ないセンサ取付ステイ３１は、その下部傾斜部３１ｄが車両前後方向に潰れるようにして変形する。その際、上部傾斜部３１ｅの変形は抑えられており、したがってセンサ取付バー３３及び衝突検知センサ２９の車両後方への移動も抑制されることになり、衝突検知センサ２９は衝突を検知しない状態となる。衝突検知センサ２９が衝突を検知しないことで、エアバッグの展開を必要としない上記軽衝突時に対応することができる。

すなわち、センサ取付ステイ３１は、エアバッグの展開を必要としないような、車両衝突時に受ける衝撃が規定値以下の軽衝突時において、下部傾斜部３１ｄが変形する一方、上部傾斜部３１ｅの変形を抑制するように、各部の強度や形状を設定している。例えば、下部傾斜部３１ｄは、上部傾斜部３１ｅよりも水平面に対する傾斜角度を大きくしていることで、軽衝突時により変形しやすいものとなる。逆に、上部傾斜部３１ｅは、下部傾斜部３１ｄよりも水平面に対する傾斜角度を小さく、車両前後方向に対してより平行に近い傾斜とすることで、軽衝突時により変形しにくいものとなる。

上記した下部傾斜部３１ｄ及び上部傾斜部３１ｅは、車両走行時での振動を吸収する機能を備えており、振動を吸収することで、衝突検知センサ２９の誤作動を抑制することが可能となる。

また、センサ取付ステイ３１のセンサ取付部４５ａを後方に屈曲させて衝突検知センサ２９の取付位置を、両端の取付具４７よりも車両後方に位置させている。これにより、エアバックを作動させる必要のない軽衝突時に、衝突物の衝突検知センサ２９への干渉を抑えて、エアバックを作動させない状態をより確実に維持することができる。

一方、前面衝突時の衝撃荷重が規定値を超える場合（重衝突時）には、サイドメンバ２１の前端部付近が圧壊するとともに、その後方部分も圧壊する。これに伴なって、センサ取付ステイ３１は、その下部傾斜部３１ｄが車両前後方向に潰れるようにして変形するとともに、上部傾斜部３１ｅも車両前後方向に潰れるようにして変形する。

上部傾斜部３１ｅが車両前後方向に潰れることで、センサ取付バー３３が後退し、これに伴ない衝突検知センサ２９も後退移動して、衝突検知センサ２９はその後退移動加速度を検知する。そして、この後退移動加速度の大きさが前述したように予め設定してある設定値以上となったときに、該移動加速度に対応する電気信号を制御部に出力して該制御部が図示しないエアバッグを展開させて乗員を保護する。

また、本実施形態では、センサ取付ステイ３１は、下部傾斜部３１ｄが、バー連結部３１ｃの下部から、衝撃荷重の入力方向後方側の車両前方に屈曲して車両前後方向に延設され、上部傾斜部３１ｅが、バー連結部３１ｃの上部から、衝撃荷重の入力方向前方の車両後方側に屈曲して車両前後方向に延設されている。

このため、下部傾斜部３１ｄが上部傾斜部３１ｅよりも車両前方側に位置することになり、前記した軽衝突時において、下部傾斜部３１ｄの変形がより確実になされるとともに、上部傾斜部３１ｅの変形に対する抑制が、より確実になされるものとなる。

また、本実施形態では、センサ取付バー３３は、中空部材であって、衝突検知センサ２９を取り付けるセンサ取付部４５ａが車両前後方向に押し潰されるような扁平形状としている。この場合、センサ取付部４５ａの取付面が平面となるため、衝突検知センサ２９の取付作業が、曲面となっている場合に比較して容易であり、作業性向上に寄与することができる。

また、センサ取付バー３３は、センサ取付部４５ａを除く車幅方向両側を円形部４５ｃとしているので、全体を平板形状とするよりも、剛性が高まるとともに、車両走行時に、フロントグリル９の隙間から入り込む空気の減速を抑制できる。車両内部に入り込む空気の減速を抑制して、空気の流れを後方に向けてスムーズにすることで、その流れの途中に、空気を導入して例えば冷却が必要な部品が配置されている場合などに有効である。

また、本実施形態では、フロントパネル５におけるセンサ取付ステイ３１の上部連結部３１ｂが連結される連結部位に、該連結部位がセンサ取付ステイ３１よりも剛性が高くなるように、補強部となるフロントパネルブラケット３９を設けている。

これにより、前記した重衝突時に上部傾斜部３１ｅが変形する際に、フロントパネル５及びフロントパネル５に対する連結部位の変形を抑制でき、上部傾斜部３１ｅの変形がより確実になされる。その結果、センサ取付バー３３の後退に伴なう衝突検知センサ２９の後退移動がより確実になされ、衝突検知センサ２９による衝突検知動作がより確実なものになる。

また、本実施形態では、センサ取付ステイ３１の下部連結部３１ａを、バンパレインフォース１９と、該バンパレインフォース１９の車両前後方向で車両内側に位置して車体前後方向に延びるサイドメンバ２１との間に連結している。

これにより、例えば下部連結部３１ａをサイドメンバ２１の上面に連結固定する場合に比較して、バンパレインフォース１９に入力した衝撃荷重によるサイドメンバ２１の車両前後方向の圧壊変形が容易になる。その結果、衝撃荷重に対するサイドメンバ２１の衝撃吸収機能を所望に維持することができる。

なお、上記した実施形態のセンサ取付構造は、自動車のフロントバンパ３を備える車両前部に適用したが、自動車のリアバンパを備える車両後部に適用することもできる。

５ フロントパネル（車体パネル材）
１９ バンパレインフォース
２１ サイドメンバ
２９ 衝突検知センサ
３１ センサ取付ステイ（第１のセンサ取付部材）
３３ センサ取付バー（第２のセンサ取付部材）
３１ａ センサ取付ステイの下部連結部
３１ｂ センサ取付ステイの上部連結部
３１ｃ センサ取付ステイのバー連結部（第２のセンサ取付部材連結部）
３１ｄ 下部傾斜部（第１の衝撃吸収部）
３１ｅ 上部傾斜部（第２の衝撃吸収部）
３９ フロントパネルブラケット（補強部）
４５ａ センサ取付バーのセンサ取付部

Claims (6)

1. 車幅方向に延びるバンパレインフォースに下部が連結されるとともに、前記バンパレインフォースより車体上方の車体パネル材に上部が連結される第１のセンサ取付部材を、車幅方向両側にそれぞれ設け、前記車幅方向両側の各第１のセンサ取付部材相互を、車幅方向に延びる第２のセンサ取付部材で連結し、この第２のセンサ取付部材の車幅方向中央部に衝突検知センサを取り付けたことを特徴とするセンサ取付構造。
2. 前記第１のセンサ取付部材は、前記バンパレインフォースに連結される下部連結部と、車体パネル材に上部が連結される上部連結部と、前記下部連結部と上部連結部との間に位置して前記第２のセンサ取付部材が連結される第２のセンサ取付部材連結部と、この第２のセンサ取付部材連結部と前記下部連結部との間に位置し、車両衝突時での規定値以下の衝撃荷重を受けたときに車両前後方向に変形する第１の衝撃吸収部と、前記第２のセンサ取付部材連結部と前記上部連結部との間に位置し、車両衝突時の前記規定値を超える衝撃荷重を受けて前記衝突検知センサが衝撃を受ける方向に移動して衝突を検知するように車両前後方向に変形する第２の衝撃吸収部と、を有することを特徴とする請求項１に記載のセンサ取付構造。
3. 前記第１のセンサ取付部材は、前記第１の衝撃吸収部が、前記第２のセンサ取付部材連結部の下部から、前記衝撃荷重の入力方向後方側に屈曲して車両前後方向に延設され、前記第２の衝撃吸収部が、前記第２のセンサ取付部材連結部の上部から、前記衝撃荷重の入力方向前方側に屈曲して車両前後方向に延設されていることを特徴とする請求項２に記載のセンサ取付構造。
4. 前記第２のセンサ取付部材は、中空部材であって、前記衝突検知センサを取り付けるセンサ取付部が車両前後方向に押し潰されるような扁平形状であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のセンサ取付構造。
5. 前記第１のセンサ取付部材の上部を連結する前記車体パネル材の連結部位に、該連結部位が前記第１のセンサ取付部材よりも剛性が高くなるように、補強部を設けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のセンサ取付構造。
6. 前記第１のセンサ取付部材の下部を、前記バンパレインフォースと、該バンパレインフォースの車両前後方向で車両内側に位置して車両前後方向に延びるサイドメンバとの間に連結したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のセンサ取付構造。

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