JP2022131141A

JP2022131141A - 車両前部構造

Info

Publication number: JP2022131141A
Application number: JP2021029928A
Authority: JP
Inventors: 仁嗣末廣; Hitotsugu Suehiro
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2022-09-07

Abstract

【課題】車両前部構造において、アブソーバの下方においてフロントバンパリンフォースの前方にスペースが形成される場合であっても、車両衝突時の荷重をフロントバンパリンフォースに伝達することができる構造を提供する。【解決手段】車両の前部にて車両幅方向に沿って延在するアブソーバ１４が配置され、アブソーバ１４の車両後方側にて車両幅方向に沿って延在するフロントバンパリンフォース１６が配置され、アブソーバ１４とフロントバンパリンフォース１６との間にて車両幅方向に沿って延在する荷重伝達部材１８が配置される。荷重伝達部材１８の上部２０は、アブソーバ１４及びフロントバンパリンフォース１６と接しており、荷重伝達部材１８の下部２２は、フロントバンパリンフォース１６と接し、車両前方側へアブソーバ１４の下方まで延在している。【選択図】図４

Description

本開示は、車両前部構造に関し、特に衝突時の荷重を軽減する構造に関する。

特許文献１には、フロントバンパカバーとフロントバンパリンフォースとの間にアブソーバが設けられた車両前部構造が記載されている。この車両前部構造においては、車両の前方から順に、軟質アブソーバ、衝突検知センサ、及び、硬質アブソーバが配置されている。

特開２００９－４０４２３号公報

ところで、衝突検知センサの検知精度は、衝突検知センサに隣接するアブソーバの形状及び厚さによって変動し、車両の形状に応じてアブソーバの形状及び厚さを変えると、衝突検知センサの検知精度が低下する可能性がある。これを回避するために、衝突検知センサの検知精度を低下させないようにアブソーバの形状及び厚さを設計し、車種毎にアブソーバの形状及び厚さを変えずに、車種間でアブソーバの形状及び厚さを共通化させることが考えられる。しかし、このような共通化を行うと、車種によってはアブソーバの下方においてフロントバンパリンフォースの前方にスペースが形成される場合がある。その場合、物体と車両との衝突時にアブソーバの下方のスペースに当該物体が潜り込み、衝突荷重がフロントバンパリンフォースに伝達され難くなることがある。

本開示の目的は、車両前部構造において、アブソーバの下方においてフロントバンパリンフォースの前方にスペースが形成される場合であっても、車両衝突時の荷重をフロントバンパリンフォースに伝達することができる構造を提供することにある。

本開示に係る車両前部構造は、車両の前部にて車両幅方向に沿って延在するアブソーバと、前記アブソーバの車両後方側に配置されて車両幅方向に沿って延在するフロントバンパリンフォースと、前記アブソーバと前記フロントバンパリンフォースとの間に設けられ車両幅方向に沿って延在する荷重伝達部材と、前記アブソーバと前記荷重伝達部材との間に設けられた衝突検知センサと、を有し、前記荷重伝達部材の上部は、前記アブソーバ及び前記フロントバンパリンフォースと接しており、前記荷重伝達部材の下部は、前記フロントバンパリンフォースと接し、車両前方側へ前記アブソーバの下方まで延在している、ことを特徴とする。

上記の構成によれば、荷重伝達部材の上部においては、アブソーバと荷重伝達部材を介して衝撃荷重をフロントバンパリンフォースに伝達することができる。また、荷重伝達部材の下部においては、荷重伝達部材を介して衝突荷重がフロントバンパリンフォースに伝達されるため、車両衝突時にアブソーバの下方においてフロントバンパリンフォースの前方に潜り込んだ物体の荷重をフロントバンパリンフォースに伝達することができる。更に、仮に、車種毎にアブソーバの形状及び厚さを変えずに車種間で共通化した場合であっても、荷重伝達部材の形状及び厚さを調整することで、車体に合わせてアブソーバを配置することができる。これにより、車体の意匠の自由度を確保することができる。

本開示に係る車両前部構造によれば、アブソーバの下方においてバンパリンフォースの前方にスペースが形成される場合であっても、車両衝突時の荷重をバンパリンフォースに伝達することができる。

本実施形態に係る車両の前部の外観を示す斜視図である。本実施形態に係る車両の前部の分解斜視図である。本実施形態に係る荷重伝達部材の斜視図である。図１のＡ－Ａ断面図であり、衝突試験用の打撃子を車両前部に臨ませた状態を示す図である。図１のＡ－Ａ断面図であり、打撃子を打撃した状態を示す図である。図１のＡ－Ａ断面図である。変形例に係る車両の前部の断面図である。

以下、図１から図６を参照して、本実施形態に係る車両前部構造について説明する。図１は、本実施形態に係る車両の前部の外観を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る車両の前部の分解斜視図である。図３は、本実施形態に係る荷重伝達部材の斜視図である。図４から図６は、図１のＡ－Ａ断面図である。これらの図において適宜示される矢印ＦＲは、車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示している。

車両前部構造１０は、車両前部の最先端に配置されると共に車両幅方向に沿って延在し意匠面を構成するフロントバンパカバー１２と、このフロントバンパカバー１２の車両後方側に配置されてフロントバンパカバー１２に沿って車両幅方向に延在するバンパ緩衝部材としてのアブソーバ１４と、このアブソーバ１４の車両後方側に配置されて車両幅方向に沿って延在するバンパ補強部材としてのフロントバンパリンフォース１６と、を含む。

アブソーバ１４は、例えば、ウレタンフォーム等の発泡性材料によって所定の硬度に構成されており、物体との衝突時に車両前後方向に圧縮変形してエネルギーを吸収するようになっている。

フロントバンパリンフォース１６は、高剛性部材によって構成されており、図示しない左右一対のフロントサイドメンバに、直接又は他の部材を介して接合されている。

また、アブソーバ１４とフロントバンパリンフォース１６との間には、車両幅方向に沿って延在する荷重伝達部材１８が設けられている。図４に示されるように、荷重伝達部材１８の上部２０は、アブソーバ１４及びフロントバンパリンフォース１６と接しており、荷重伝達部材１８の下部２２は、車両後方側にてフロントバンパリンフォース１６と接し、車両前方側へアブソーバ１４の下方まで延在している。

また、アブソーバ１４と荷重伝達部材１８の上部２０との間には、衝突検知センサとして機能する圧力検知チューブ２４が設けられている。車両衝突時に圧力検知チューブ２４によって衝突が検知されると、ポップアップフード（ＰＵＨ）２６が瞬間的に持ち上がり、歩行者への衝撃が緩和されるようになっている。アブソーバ１４には、車両衝突時における歩行者脚部保護のためのエネルギー吸収とポップアップフード２６作動とを両立させる最適な厚さｄ（車両前後方向の厚さ）があり、その厚さｄを一定に保つことで、車種毎にアブソーバ１４の性能を安定して確保することができる。なお、ポップアップフード２６は意匠面を構成する。

以下、図５及び図６を参照して、本実施形態に係る車両前部構造１０の作用及び効果について説明する。

ここでは一例として、振子衝突試験が実行される場合について説明する。振子衝突試験は、打撃子を振子に取り付け、それを規定速度で落下させて車両前部に衝突させる試験である。

図５には、ある高さ（例えば２０インチの高さ）に設置された打撃子２８を車両前部構造１０に衝突させたときの様子が示されている。図５に示す例では、打撃子２８の高さは、アブソーバ１４の高さに対応している。打撃子２８が車両前部構造１０に衝突すると、その際の衝突荷重は、車両最外側に配置されたフロントバンパカバー１２に加えられる。図５に示す例では、その衝突時における打撃子２８の位置はアブソーバ１４の位置に対応しており、打撃子２８はアブソーバ１４の前方にてフロントバンパカバー１２に衝突している。そのため、フロントバンパカバー１２に加えられた衝突荷重は、その車両後方側に配置されたアブソーバ１４に伝達される。衝突荷重はアブソーバ１４によって緩衝（つまりエネルギー吸収）された後、圧力検知チューブ２４に伝達される。これにより、物体と衝突したことが圧力検知チューブ２４によって検知され、ポップアップフード２６が持ち上がる。また、衝突荷重は、荷重伝達部材１８の上部２０を介してフロントバンパリンフォース１６に伝達され、車両へのダメージが軽減される。

図６には、別の高さ（例えば１６インチの高さ）に設置された打撃子３０を車両前部構造１０に衝突させたときの様子が示されている。図６に示す例では、衝突時における打撃子３０はアブソーバ１４よりも低い位置に配置されているため、衝突によって打撃子３０はアブソーバ１４の下方のスペースに潜り込もうとする。

仮に、本実施形態に係る荷重伝達部材１８の下部２２が設けられていないとすると、破線３０Ａが指し示すように、打撃子３０は、アブソーバ１４及びフロントバンパリンフォース１６の下方に潜り込む。アブソーバ１４及びフロントバンパリンフォース１６によって衝突荷重が受け止められないため、衝突荷重は車両後方側へ伝達され、その結果、車両へのダメージが増大する。振子試験では、振子のストロークが増大するほど、そのダメージが増大する。

これに対して、本実施形態では、荷重伝達部材１８の下部２２がアブソーバ１４の下方まで延在しているため、破線３０Ｂが指し示すように、アブソーバ１４の下方に潜り込もうとする打撃子３０は下部２２と衝突し、衝突荷重が下部２２に受け止められる。これにより、打撃子３０がアブソーバ１４及びフロントバンパリンフォース１６の下方に潜り込むことを阻止し、車両へのダメージを軽減することが可能となる。また、衝突荷重は、下部２２を介してフロントバンパリンフォース１６に伝達されて軽減される。これにより、車両へのダメージが軽減される。なお、歩行者との衝突時における歩行者保護の観点から、下部２２は、アブソーバ１４よりも車両前方側に突出しないように配置されている。

以上のように、本実施形態に係る車両前部構造１０によれば、アブソーバ１４の下方においてフロントバンパリンフォース１６の前方にスペースが形成される場合であっても、車両衝突時の荷重をフロントバンパリンフォース１６に伝達することが可能となり、その結果、車両へのダメージを軽減することが可能となる。

また、近年、フロントバンパ周りには、歩行者保護や軽衝突による自車へのダメージ軽減等の要求が増えている。その要求を満たすために、上述したように、フロントバンパリンフォース１６の前方に、衝撃吸収材であるアブソーバ１４と衝突検知センサである圧力検知チューブ２４とが配置される。

プラットフォーム共通化によってフロントバンパリンフォース１６の位置が一定の位置に定まると、車種毎に意匠の自由度を確保するためには、アブソーバ１４の形状及び厚さを車種毎に変える必要がある。そのため、開発工数が増大し、また、アブソーバ１４本来の要求性能を満たさない可能性がある。これとは逆に、歩行者保護やポップアップフード２６作動の観点から、車種毎にアブソーバ１４の形状及び厚さを変えずに、その形状及び厚さを車種間で共通化すると、車種毎に意匠の自由度を確保するためには、フロントバンパリンフォース１６の形状及び位置を車種毎に設計する必要がある。また、車種間でアブソーバ１４及びフロントバンパリンフォース１６を共通化すると、車種毎の意匠の自由度を犠牲にすることになる。

本実施形態によれば、車種間でアブソーバ１４及びフロントバンパリンフォース１６を共通化した場合であっても、荷重伝達部材１８の形状及び厚さを調整することで、車体の意匠の自由度を確保しつつ、その意匠を有する車体に合わせてアブソーバ１４及びフロントバンパリンフォース１６を配置することが可能となる。

以下、図７を参照して、変形例について説明する。図７は、変形例に係る車両の前部の断面図である。

変形例においては、フロントバンパリンフォース１６の車両前方側にアブソーバ１４が配置され、アブソーバ１４の車両前方側に荷重伝達部材３２が配置されている。荷重伝達部材３２は、例えばフロントバンパカバー１２に設置されている。変形例においても、荷重伝達部材３２の下部がアブソーバ１４の下方に延在して配置されており、これにより、上述した実施形態と同様の作用及び効果を奏することができる。

１０車両前部構造、１２フロントバンパカバー、１４アブソーバ、１６バンパリンフォース、１８荷重伝達部材、２０荷重伝達部材の上部、２２荷重伝達部材の下部、２４圧力検知チューブ、２６ポップアップフード。

Claims

車両の前部にて車両幅方向に沿って延在するアブソーバと、
前記アブソーバの車両後方側に配置されて車両幅方向に沿って延在するフロントバンパリンフォースと、
前記アブソーバと前記フロントバンパリンフォースとの間に設けられ車両幅方向に沿って延在する荷重伝達部材と、
前記アブソーバと前記荷重伝達部材との間に設けられた衝突検知センサと、
を有し、
前記荷重伝達部材の上部は、前記アブソーバ及び前記フロントバンパリンフォースと接しており、
前記荷重伝達部材の下部は、前記フロントバンパリンフォースと接し、車両前方側へ前記アブソーバの下方まで延在している、
ことを特徴とする車両前部構造。