JP2020164078A - Pedestrian leg part protection structure of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の歩行者脚部保護構造に関する。 The present invention relates to a pedestrian leg protection structure for a vehicle.
近年、車両が走行中に歩行者に接触した際に、脚部に与える傷害を低減するような構成が提案されている。例えば、上面が車両前方に向かって下り傾斜した板状の衝撃吸収部材をバンパビームの前部に固定し、バンパビームと衝撃吸収部材の間に形成される空間内に板状のバック支持部を備えた構成が開示されている。 In recent years, a configuration has been proposed that reduces injuries to the legs when the vehicle comes into contact with a pedestrian while traveling. For example, a plate-shaped shock absorbing member whose upper surface is inclined downward toward the front of the vehicle is fixed to the front portion of the bumper beam, and a plate-shaped back support portion is provided in the space formed between the bumper beam and the shock absorbing member. The configuration is disclosed.
特許文献1の構成においては、車両と対象物とが接触すると、衝撃吸収部材が車両後方と車両下方に変形し、その途中で衝撃吸収部材がバック支持部と干渉することでバック支持部も車両後方へと変形して衝撃吸収している。このため、バック支持部がないと、十分な衝撃吸収ができないことが懸念されるとともに、バック支持部の分だけ部品点数も多くなってしまい、改善の余地がある。
本発明は、簡素な構成で衝撃吸収を行える新たな車両の歩行者脚部保護構造を提供することを、その目的とする。
In the configuration of
An object of the present invention is to provide a new pedestrian leg protection structure for a vehicle that can absorb shocks with a simple structure.
上記目的を達成するため、本発明に係る車両の歩行者脚部保護構造は、車幅方向に延在するバンパビームと、バンパビームの前側に配設される衝撃吸収部材を備え、衝撃吸収部材は、車両上方に位置する上面と、上面と対向配置され、車両下方に位置する下面と、上面と下面とに上部屈曲部と下部屈曲部を介して連結された前面を備え、上面は上部屈曲部に向かって下り傾斜となるように形成され、下部屈曲部は、上部屈曲部よりも車両後方寄りに位置するように形成されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the pedestrian leg protection structure of the vehicle according to the present invention includes a bumper beam extending in the vehicle width direction and a shock absorbing member arranged on the front side of the bumper beam. It has an upper surface located above the vehicle, a lower surface located opposite the upper surface, and a front surface connected to the upper surface and the lower surface via an upper bending portion and a lower bending portion, and the upper surface is an upper bending portion. It is characterized in that it is formed so as to be inclined downward toward the vehicle, and the lower bent portion is formed so as to be located closer to the rear of the vehicle than the upper bent portion.
本発明によれば、車両上方に位置する上面と、上面と対向配置され、車両下方に位置する下面と、上面と下面とに上部屈曲部と下部屈曲部を介して連結された前面を有し、上面が上部屈曲部に向かって下り傾斜となるように形成され、下部屈曲部が上部屈曲部よりも車両後方寄りに位置するように形成されている衝撃吸収部材を備えているので、車両前方から荷重がかかると、衝撃吸収部材が車両後方へと変位しつつも車両下方に確実に変位するため、部品点数を低減した簡素な構成であっても衝撃吸収を行える新たな車両の歩行者脚部保護構造を提供することができる。 According to the present invention, the vehicle has an upper surface located above the vehicle, a lower surface located opposite the upper surface and located below the vehicle, and a front surface connected to the upper surface and the lower surface via an upper bending portion and a lower bending portion. Since the shock absorbing member is provided so that the upper surface is formed so as to be inclined downward toward the upper bent portion and the lower bent portion is located closer to the rear of the vehicle than the upper bent portion, the front of the vehicle is provided. When a load is applied from the vehicle, the shock absorbing member is displaced to the rear of the vehicle but is surely displaced to the lower side of the vehicle. Therefore, the pedestrian legs of a new vehicle that can absorb the shock even with a simple configuration with a reduced number of parts. A part protection structure can be provided.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。実施形態中、同一部材や同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、重複説明は省略する。図面は、一部構成の理解を助けるために部分的に省略、簡素化して表記する場合もある。
図1は、本発明に係る歩行者脚部保護構造10が適用された車両1の前部車体構造を示す。図1において、車両1は、車両前後方向Xに延びる金属製のサイドメンバ2、3が車幅方向Wに設けられている。サイドメンバ2、3の間にはラジエータ20が設けられている。
ラジエータ20よりも車両前方X1に位置するサイドメンバ2、3の前端部2a、3aには、車幅方向Wに延びる金属製のバンパビーム11が固定されている。バンパビーム11とラジエータ20の間のサイドメンバ2、3の部位は、クラッシュボックス7、8として機能するように形成されている。なおクラッシュボックス7、8がなく、バンパビーム11とサイドメンバ2、3が取り付けられる構造であってもよい。バンパビーム11よりも車両前方X1には、図2に示すように、バンパ4が配置されている。バンパ4とバンパビーム11の間には、空間部5が形成されている。この空間部5内には、板状の衝撃吸収部材12が配設されている。本実施形態において、歩行者脚部保護構造10は、バンパビーム11と衝撃吸収部材12を備え、衝撃吸収部材12はバンパビーム11の前側に配置されている。本実施形態において、バンパ4には、バンパフェイシャフランジ40が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiment, the same members and members having the same functions are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. The drawings may be partially omitted or simplified to help the understanding of some configurations.
FIG. 1 shows a front vehicle body structure of a
A
バンパビーム11は、インナパネル110とアウタパネル111とを接合して閉断面構造に形成されている。バンパビーム11の前部は、アウタパネル111で構成されている。バンパビーム11は、インナパネル110とアウタパネル111とをプレス成型して構成されている。アウタパネル111は、車両前方X1に向かって下り傾斜した上面111aと、上面111aと対向配置され、車両前方X1に向かって登り傾斜した下面111bと、上面111aと下面111bとの間に配置されて上面111aと下面111bに連結する前面111cと、上フランジ111dと下フランジ111eを備えている。
前面111cは、ほぼ垂直な平面として形成されていて、上面111aとの間に上屈曲部Aが、下面111bとの間に下屈曲部Bがそれぞれ形成されている。上フランジ111dは、ほぼ垂直な面として形成されている。下フランジ111eは、前面111cに対して直交するように90度、車両後方X2に曲げられている。なお、バンパビーム11は、少なくとも衝撃吸収部材12よりもその剛性が高くなるように、板厚や断面構造が設定されている。
The
The
衝撃吸収部材12は、バンパビーム11の上フランジ111dと下フランジ111eに固定されている。衝撃吸収部材12は、車両上方Z1に位置する上面12aと、上面12aと対向配置され、車両下方Z2に位置する下面12bと、上面12aと下面12bとに上部屈曲部A1と下部屈曲部B1を介して連結された前面12cを備えている。衝撃吸収部材12は、上フランジ部12dと下部フランジ部12eを備えている。上フランジ部12dは上面12aと連結されている。下フランジ部12eは下面12bと連結されている。上フランジ部12dと下フランジ部12eは、ほぼ垂直な平面として形成されていて、バンパビーム11の上フランジ111dと下フランジ111eと一緒にそれぞれインナパネル110にボルト13とナット140など様々な締結部材によって共締めされることでバンパビーム11に固定されている。また、下部屈曲部B1は、上部屈曲部A1よりも車両後方寄りに位置するように形成されている。
The
上面12aは、下面12bに対して平行ではなく、かつ、上部屈曲部A1に向かって下り傾斜となるように形成されていて、前面12cとの間に上部屈曲部A1が形成されている。下面12bは、ほぼ水平に形成されていて、水平面に対して上面12aよりも下面12bの傾きが少なるように設けられており、前面12cとの間に下部屈曲部B1が形成されている。本実施形態において、下部屈曲部B1は、上部屈曲部A1よりも車両後方X2寄りに位置するように形成されている。すなわち、衝撃吸収部材の下面12bは、バンパフェイシャフランジ400の上方に位置するように配置されている。
The
上面12aには、補強部材として上フランジ部12d側から上部屈曲部A1に向かって延在する複数の上部ビード部14が、車幅方向Wに並列配置するように形成されている。下面12bには、補強部材として下フランジ部12eから下部屈曲部B1に向かって延在する複数の下部ビード部15が、車幅方向Wに並列配置するように形成されている。上部ビード部14は、上屈曲部Aと上部屈曲部A1の間に位置するように形成されている。下部ビード部15は、下屈曲部Bと下部屈曲部B1の間に位置するように形成されている。衝撃吸収部材12の下面12bは、バンパフェイシャフランジ40の上部に位置するように配置されている。すなわち、衝撃吸収部材12の下面12bの下方には、バンパフェイシャフランジ40が配置されている。また、上面12aまたは下面12bの少なくともいずれかには補強部材となる上部ビード部14、15が設けられている。衝撃吸収部材12の下面12bは、バンパフェイシャフランジ40の上方に位置するように配置されている。
On the
このような構成の歩行者脚部保護構造10によると、図3に示すように、車両前方X1側からバンパ4に車両後方X2に向かう荷重Fが加えられると、同図に破線で示すように、バンパ4が後退して衝撃吸収部材12に接触する。すると、衝撃吸収部材12が白抜き破線で示すように、車両後方X2へと変位しつつも車両下方Z2に確実に変位するため、部品点数を低減した簡素な構成であっても衝撃吸収を行える。
すなわち、本実施形態に係る歩行者脚部保護構造10では、衝撃吸収部材12の上面12aと下面12bとを平行とせず、上面12aを車両前方X1に向かって下り傾斜とし、下面12bをほぼ水平に形成することで、上面12aを下面12bが持つ角度よりも寝かせている。また、下部屈曲部B1が、上部屈曲部A1よりも車両後方X2寄りに位置するように形成されている。このため、車両前方X1から荷重Fが加わり、後退したバンパ4から荷重を受けると、上屈曲部Aによって上面12aが下方に折りたたまれるように変位するとともに、下部屈曲部B1が車両下方Z2へ向けて移動する。このため、下面12bも車両下方Z2と車両後方X2へと移動し上部屈曲部A1の角度が開くことで、衝撃吸収部材12が略ひし形に変形して車両下方Z2へとその長さが延ばされる。
また、衝撃吸収部材12の下面12bの下方にはバンパフェイシャフランジ40が配置されているため、車両下方Z2へ変形した衝撃吸収部材12によってバンパフェイシャフランジ40が車両下方Z2へと押され、バンパ4が車両下方Z2に向かって押し下げられる。
According to the pedestrian
That is, in the pedestrian
Further, since the
本実施形態に係る歩行者脚部保護構造10を、SUV車などの車高の高い車両に採用した場合、車両下部への歩行者の脚部の傷害値を低減することに寄与できる。
本実施形態に係る歩行者脚部保護構造10を採用することで、図4に示すように、通常走行時はグランドクリアランスSやアプローチアングルθを確保しつつ衝突性能を向上させることができる。このため、歩行者などとの接触時にはバンパ4及び衝撃吸収部材12が車両下方Z2へ向かって変形するので、衝突後は衝撃吸収部材12が車両下方Z2へ変形することで歩行者の脚部の下側を支えられるようにできる。更にこの変形はバンパフェイシャフランジ40の下面を押すことで下に押し下げることとなり、結果的にバンパ4全面が降下することで、より一層脚部の下側を支えられるようになる。またバンパフェイシャフランジ40を低く設定しなくとも、衝突時に限り押し下げられる。このため、車両1と路面Rとの間の空間を確保できることから、走行時の走行風をラジエータ20にも導入しやすくなり、通常時の冷却性能の向上も期待できる。
本実施形態においては、上面12aと下面12bの少なくともいずれかには補強部材が設けられており、特に本実施例としては上部ビード部14と下部ビード部15が形成されているので、これらの補強部材によって衝撃吸収部材12の上面12aと下面12bの面を維持したまま押し下げ、結果的にはバンパ4を押し下げることにも寄与し、また適用される車種、車両前部の形状などに応じてビード部を増減させることで、上面12aと下面12bの剛性や上下のバランスを調整することもでき、衝撃吸収部材12の変形による衝撃吸収特性を容易にコントロールすることができ汎用性の面でも有利である。
When the pedestrian
By adopting the pedestrian
In the present embodiment, reinforcing members are provided on at least one of the
次に、歩行者の脚部を模した試験体(インパクター)Kと歩行者脚部保護構造10を備えた車両との衝突試験と結果について説明する。試験体Kは膝の近傍を模したもので、支点部K1を中心に下部が車両前後方向Xに揺動可能に設けられている。
図5は、衝突前の状態を示し、図6は衝突後の状態を拡大して示している。図5、図6において、破線で示す部材は、本実施形態とは異なる形状の衝撃吸収部材の比較例を示す。図7は、本実施形態の構成と比較例による傷害値の特性を示す。傷害値とは、骨折に関わる曲げモーメントを示す指標である。縦軸は曲げモーメント(Nm)を示し、横軸は時間を示す。
試験の条件は、衝撃吸収部材の形状以外は、すべて同一条件とし、自動車事故対策機構などによって定められている規格に沿い、試験体(インパクター)Kを衝撃装置によって試験対象となる車両1のバンパ4に向けて所定の速度で発射して衝突させた。試験結果によると、比較例の構成に比べて、本実施形態の構成による傷害値が減少する結果を得られた。
Next, a collision test and a result of a test body (impactor) K imitating a pedestrian's leg and a vehicle provided with the pedestrian's
FIG. 5 shows the state before the collision, and FIG. 6 shows the state after the collision in an enlarged manner. In FIGS. 5 and 6, the member shown by the broken line shows a comparative example of a shock absorbing member having a shape different from that of the present embodiment. FIG. 7 shows the characteristics of the injury value according to the configuration of the present embodiment and the comparative example. The injury value is an index showing the bending moment associated with the fracture. The vertical axis shows the bending moment (Nm), and the horizontal axis shows the time.
The test conditions are the same except for the shape of the shock absorbing member, and the test body (impactor) K is tested by the shock device in accordance with the standards set by the National Agency for Automotive Safety and Victims, etc. It was fired at a predetermined speed toward the
図8は、衝撃吸収部材の形状の違いを示す図であり、ここでは、3つの形状をそれぞれケース1〜ケース3としている。図8(a)は各ケースの正面視図を示し、図8(b)は各ケースの側面視図を示し、図8(c)は各ケースの斜視図を示す。図9は、ケース1〜3の断面形状を比較した図である。ケース1〜ケース3において、衝撃吸収部材12の上面12aの形状は同一であり、下面12bの傾斜度合(角度)を変えている。ケース1では、下面12bを車両前方X1に向かって上り傾斜とし、ケース2では下面12bを水平面とし、ケース3では下面12bを車両前方X1に向かって下り傾斜としている。
FIG. 8 is a diagram showing a difference in the shapes of the shock absorbing members, and here, the three shapes are referred to as
図10は、各ケースの構成に車両前方X1から荷重Fを与えたときの傷害値の結果を示し、図11(a)は、各ケースの構成における荷重(kN)特性を示す。図11(a)は、縦軸が衝撃吸収部材への荷重を示し、横軸は時間を示す。図11(b)は各ケースの衝撃吸収部材の初期荷重時の状態を模式的に示し、図11(c)は最大変形時の状態を模式的に示す。
各ケースを比較した結果、ケース2のように衝撃吸収部材12の下面12bが水平である場合、図10に示すように、他のケースに比べて傷害値の最大値を抑えられる。また、図11(a)に示すように、下面12bが水平であるケース2の場合、荷重の立ち上がりが早いとともに、最大変形時の荷重のピーク値も減少させる結果を得られた。
この結果、衝撃吸収部材12の下面12bの形状としては、上面12aに対して平行ではなければよく、好ましくはケース1のように車両前方X1に対して上り傾斜あるいはケース2のように水平であるのがより好ましく、早期に衝撃吸収効果を得る場合には、荷重の立ち上がりが早い水平な下面12bとするのが好ましいといえる。
つまり、本実施形態において、下面12bは水平な面として形成したが、このような形状に限定するものとなく、少なくとも下面12bは、上面12aと平行でなければよく、車両前方X1に向かって上り傾斜となる傾斜面や車両前方X1に向かって下り傾斜であってもよい。
FIG. 10 shows the result of the injury value when the load F is applied from the vehicle front X1 to the configuration of each case, and FIG. 11A shows the load (kN) characteristic in the configuration of each case. In FIG. 11A, the vertical axis represents the load on the shock absorbing member, and the horizontal axis represents time. FIG. 11B schematically shows the state of the shock absorbing member of each case at the time of initial load, and FIG. 11C schematically shows the state at the time of maximum deformation.
As a result of comparing each case, when the
As a result, the shape of the
That is, in the present embodiment, the
このような構成によると、従来のようにバンパビーム11と衝撃吸収部材12の間に衝撃吸収を助けるバック支持部を備えた構成でなくとも、傷害値や荷重を低減することができるため、簡素な構成で衝撃吸収を行える新たな車両の歩行者脚部保護構造を提供することができる。
According to such a configuration, the injury value and the load can be reduced even if the back support portion that assists the shock absorption is not provided between the
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to such a specific embodiment, and unless otherwise specified in the above description, the present invention described in the claims. Various modifications and changes are possible within the scope of the invention.
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。 The effects described in the embodiments of the present invention merely list the most preferable effects arising from the present invention, and the effects according to the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.
1・・・車両、2、3・・・サイドメンバ、2a、3a・・・サイドメンバの前部、4・・・バンパ、10・・・歩行者脚部保護構造、11・・・バンパビーム、12・・・衝撃吸収部材、12a・・上面、12b・・・下面、12c・・・前面、14・・・上部ビード部(補強部材)、15・・・下部ビード部(補強部材)、40・・・バンパフェイシャフランジ、111・・・バンパビームの前部、A1・・上部屈曲部、B1・・・下部屈曲部、W・・・車幅方向、X・・・車両前後方向、X1・・・車両前方、X2・・・車両後方、Z・・・車両上下方向、Z1・・・車両上方、Z2・・・車両下方 1 ... Vehicle, 2, 3 ... Side member, 2a, 3a ... Front part of side member, 4 ... Bumper, 10 ... Pedestrian leg protection structure, 11 ... Bumper beam, 12 ... Shock absorbing member, 12a ... Upper surface, 12b ... Lower surface, 12c ... Front surface, 14 ... Upper bead portion (reinforcing member), 15 ... Lower bead portion (reinforcing member), 40 ... Bumper facer flange, 111 ... Front part of bumper beam, A1 ... Upper bending part, B1 ... Lower bending part, W ... Vehicle width direction, X ... Vehicle front / rear direction, X1 ... -Vehicle front, X2 ... Vehicle rear, Z ... Vehicle vertical direction, Z1 ... Vehicle upper, Z2 ... Vehicle lower
Claims (5)
前記バンパビームの前側に配設される衝撃吸収部材を備え、
前記衝撃吸収部材は、
車両上方に位置する上面と、
前記上面と対向配置され、車両下方に位置する下面と、
前記上面と前記下面とに上部屈曲部と下部屈曲部を介して連結された前面を備え、
前記上面は前記上部屈曲部に向かって下り傾斜となるように形成され、
前記下部屈曲部は、前記上部屈曲部よりも車両後方寄りに位置するように形成されていることを特徴とする車両の歩行者脚部保護構造。 The bumper beam extending in the width direction of the vehicle and
A shock absorbing member arranged on the front side of the bumper beam is provided.
The shock absorbing member is
The upper surface located above the vehicle and
The lower surface, which is arranged to face the upper surface and is located below the vehicle,
The upper surface and the lower surface are provided with a front surface connected via an upper bending portion and a lower bending portion.
The upper surface is formed so as to be inclined downward toward the upper bent portion.
A pedestrian leg protection structure for a vehicle, wherein the lower bent portion is formed so as to be located closer to the rear of the vehicle than the upper bent portion.
前記衝撃吸収部材の下面は、前記バンパフェイシャフランジの上方に位置するように配置されていることを特徴とする請求項1乃至4のうちの何れか1項に記載の車両の歩行者脚部保護構造。 A bumper provided in front of the vehicle with the bumper beam and having a bumper facer flange is provided.
The pedestrian leg protection of a vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein the lower surface of the shock absorbing member is arranged so as to be located above the bumper facer flange. Construction.
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