JP4457991B2

JP4457991B2 - 車両端部構造

Info

Publication number: JP4457991B2
Application number: JP2005208728A
Authority: JP
Inventors: 真浜田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2025-07-19
Also published as: JP2007022383A

Description

本発明は、車両端部構造に関する。

従来から、車両に衝突した衝突体を保護するための構造が提案されている。たとえば特許文献１では、内蔵位置から作動位置へと移動するバーを設け、車と人との衝突が感受されるとバーを作動位置へと移動させて、ボンネット上に落下した人が再び進行方向に落ちるのを防止した安全装置を備える車が記載されている。

しかし、特許文献１の構造では、衝突体を保護するための専用の部材（バー）を設ける必要があるためコストがかかる。
特開昭５１−１１３９３４号公報

本発明は上記事実を考慮し、車両に衝突した衝突体の路面落下時の衝撃を弱めることができ、しかも低コストで構成できる車両端部構造を得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明では、車両端部にあらかじめ設けられたラジエータグリルと、前記ラジエータグリルを車両端部のフードから上方へ突出しない非突出位置と、少なくとも一部が上方へ突出する突出位置との間で移動可能に車体に支持させる支持手段と、前記フードへの衝突体の衝突を検知する検知手段と、前記検知手段によって衝突体の衝突が検知されていない状態で前記ラジエータグリルを前記非突出位置に維持すると共に、衝突体の衝突が検知されると前記突出位置へと移動させる移動手段と、を有することを特徴とする。

本発明では、検知手段によってフードへの衝突体の衝突が検知されていない状態では、移動手段がラジエータグリルをフードから上方へ突出しない非突出位置に維持しているが、衝突体の衝突が検知されると、移動手段はラジエータグリルを、その少なくとも一部がフードから上方へと突出する突出位置へと移動させる。これにより、突出位置でのラジエータグリルによって、車両から突出した部分（突起部）が構成されることになる。そして、フードと衝突した後の衝突体は、落下する途中でラジエータグリル、すなわち突起部に接触する。突起部が、衝突体と接触する接触部として作用するので、衝突体が路面に落下する時の衝撃を弱めることができる。

しかも、衝突体が落下時に接触する部材（接触部を構成する部材）は、車両端部にあらかじめ設けられたラジエータグリルなので、あらたな部材を設ける必要がなく、低コストで構成できる。

加えて、ラジエータグリルは一般に車両幅方向中心線で左右対称形状とされ、しかも車幅方向に所定の幅を有しているものが多いので、落下時の衝突体を確実に接触させることが可能となる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記支持手段が、前記ラジエータグリルをその上部において車体に対し回転可能に保持する回転支持部材、であることを特徴とする。

このように、回転支持部材によってラジエータグリルの上部を回転可能に支持するだけの簡単な構造で、既設支持部材を非突出位置と突出位置との間で移動可能とできる。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記回転支持部材が、前記ラジエータグリルに配設されたパイプと、車両に設けられ、前記パイプを支持して前記ラジエータグリルを回動可能とするパイプ支持部材と、を含んで構成されていることを特徴とする。

このように、ラジエータグリルに配設されたパイプをパイプ支持部材で支持するだけの簡単な構造で、支持された部分のパイプを中心として、ラジエータグリルを非突出位置と突出位置との間で回転可能に支持できる。

なお、パイプとしても、ラジエータグリルにあらかじめ配設されているものを使用できる。

請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記移動手段が、前記ラジエータグリルに対し前記非突出位置から前記突出位置への移動力を作用可能なアクチュエータと、前記検知手段による検知結果に基づいて前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段と、を有することを特徴とする。

したがって、検知手段によって衝突体の衝突が検知されていない状態では、アクチュエータ制御手段は、ラジエータグリルに対し非突出位置から前記突出位置への移動力を作用させないようにアクチュエータを制御する。衝突が検知されると、アクチュエータ制御手段は、ラジエータグリルに対し非突出位置から前記突出位置への移動力を作用させるようにアクチュエータを制御する。

このように、移動手段として、アクチュエータ及びアクチュエータ制御手段を用いることで、ラジエータグリルをより確実に移動させることが可能となる。

請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記ラジエータグリルを、前記非突出位置で保持する保持手段、を有することを特徴とする。

これにより、検知手段によって衝突体の衝突が検知されていない状態での、ラジエータグリルの非突出位置から突出位置への不用意な移動を防止できる。検知手段によって衝突体の衝突が検知されたときには、保持手段によるラジエータグリルの保持を解除すればよい。

本発明は上記構成としたので、車両に衝突した衝突体の路面落下時の衝撃を弱めることができ、しかも低コストで構成できる。

図１及び図２には、本発明の一実施形態の車両端部構造２２が適用された車両（自動車）１２が示されている。また、図３〜図６には、この車両端部構造２２が拡大して示されている。なお、図中矢印ＦＲは車両前方を、矢印ＵＰは車両上方を示す。

この車両１２の車体１４は、図示しないラジエータを有しており、本実施形態では、バンパ１６と、フード１８の間にラジエータグリル２４が備えられている。

図３に示すように、本実施形態のラジエータグリル２４では、このラジエータグリル２４の形状に合わせた扁平なＵ字上のパイプ２６が、ラジエータグリル２４の周囲を囲むように配設されており、ラジエータグリル２４はパイプ２６によって補強されている。なお、このパイプ２６は車両前方から視認できないようにラジエータグリル２４に内蔵されており、車両の見栄えが悪化しないようになっている。

図３〜図５に示すように、車体１４の前部には、上下方向に延在する２本のサイドパネル２８が、車幅方向に一定間隔をあけて配置されている。それぞれのサイドパネル２８の上端近傍には、前方に伸びるステー３０が溶接等により固定されている。

ステー３０の前端部分には、ブラケット３２がボルト３４及びナット３６によって固定されている。ブラケット３２には、パイプ２６の上端の水平部分２６Ｓが回転可能に挿入される挿入孔３２Ｈが形成されており、軸受けとして作用している。そして、ラジエータグリル２４は、車体１４における本来的な位置（フード１８から上方へ突出しない非突出位置、図１及び図４参照）と、パイプ２６の水平部分２６Ｓを中心に回転して部分的にフード１８から突出した位置（突出位置、図２及び図５参照）との間で移動可能に、ブラケット３２で支持されている。

さらにパイプ２６の水平部分２６Ｓには、扇形状の歯車部材３８が固定されている。歯車部材３８の外周には、後述するウォームギヤ４６Ｇとかみ合う歯３８Ｈが形成されており、実質的に、ウォーム４８の一部を成している。

また、バンパ１６を覆うバンパカバー２０の後方には、車幅方向に延在するバンパリインフォース４０が配置されている。バンパリインフォース４０の両端近傍には、ブラケット４１を介してアクチュエータ４２が取り付けられている。アクチュエータ４２は、車体１４内に備えられたＣＰＵ５０（図１及び図２参照）によって回転制御されるモータ４４と、このモータ４４のシャフト４６に形成されて、歯車部材３８の歯３８Ｈとかみ合うウォームギヤ４６Ｇと、で構成されている。したがって、シャフト４６と一方向の回転によって、歯車部材３８に矢印Ｒ１方向の回転力を作用させることができる。そしてこれにより、ラジエータグリル２４も矢印Ｒ１方向に回転させることができる。

図４及び図５に示すように、フード１８は、車体１４の外面を構成するアウタパネル１８Ａと、その内部（下側）に配設されたサブパネル１８Ｂとを含んで構成されている。衝突体９０（図６参照）等の衝突によってフード１８に上方から力が作用すると、アウタパネル１８Ａが変形し、さらにサブパネル１８Ｂも変形する。

サブパネル１８Ｂには、その変形を検知する１又は複数（本実施形態では図１及び図２に示すように車幅方向に４００ｍｍ程度の間隔をあけて４つ）の歪み計５２が、接着等により取り付けられている。歪み計５２はＣＰＵ５０に接続されており、検知したデータをＣＰＵ５０に送ることができる。なお、歪み計５２をアウタパネル１８Ａに取り付けることも可能であるが、組み付けの容易性等の観点からは、サブパネル１８Ｂに取り付けることが好ましい。

次に、本実施形態の作用を説明する。

通常状態、すなわち、車体１４が衝突体９０（図６参照）と衝突していないときには、図１及び図４に示すように、ラジエータグリル２４は車体１４における本来的な位置、すなわち、フード１８から上方へ突出しない非突出位置にある。

以下では、車体１４が高速（たとえば３５ｋｍ／ｈ以上）で走行中に衝突体９０と衝突し、その後、ブレーキングにより停止する場合を考える。衝突体９０としては、図６に符号９０Ａ示すように、衝突前の状態で、上下方向が長手方向とされた略棒状（あるいは略板状）であるものを想定している。以下において、衝突体９０の上部９２、中央部９３及び下部９４は、衝突前の状態での上部、中央部及び下部を意味するものとする。

車両１２が衝突体９０と衝突すると、衝突体９０は、その下部９４が車両１２に押されて回転しつつフード１８上に乗り上げる。この回転により、衝突体９０は最も後方まで乗り上げた位置では、符号９０Ｂで示すように、上部９２及び中央部９３はフード１８に接触しているが、下部９４がフード１８から離れた姿勢となっている。

その後、車両１２のブレーキングにより、衝突体９０は車両１２に対し相対的に前方側へと移動し、符号９０Ｃに示す位置に至る。このとき、衝突体の上部９２はフード１８との接触状態を維持しているが、下部９４は次第に下がりながら車両１２の前方へ移動する。したがって、このままの姿勢で衝突体９０が下方へと移動すると、符号９０Ｅで示すように、上部９２又は中央部９３が最初に路面Ｒに接触する可能性がある。

ここで、図７に示すように本発明の機構が組み込まれた場合には同様に車両１２が衝突体９０に衝突した後、符号９０Ｃで示す位置に至るまでの間のいずれかのタイミングで、衝突体９０はフード１８に上方から力を作用させてアウタパネル１８Ａ及びサブパネル１８Ｂを変形させるので、この変形が歪み計５２で検知される。ＣＰＵ５０は、歪み計５２から送られたデータを基にアクチュエータ４２を駆動する。ラジエータグリル２４はウォームギヤ４６Ｇの回転によって矢印Ｒ１方向に回転し、突出位置に至る。

このように、フード１８の前部に、突出位置のラジエータグリル２４によって突起部が構成されることになるので、落下途中の衝突体９０は、この突起部に接触する。すなわち、突起部が、落下途中の衝突体９０と接触する接触部として作用している。そして、衝突体９０の中央部９３は突起部との接触により車両前方への移動速度が低下を生じると共に、下部９３は突起部との接触部分を中心として、矢印Ｒ２方向の回転が促進される。これにより、符号９０Ｆで示すように、衝突体９０の下部９４が上部９２よりも下方に位置する可能性が高くなり、上部９２が路面Ｒに接触するときの衝撃を更に弱めることが可能となる。

また、衝突体９０がラジエータグリル２４に接触することで、衝突体９０の下方への移動速度が小さくなるので、これによっても衝突体９０が路面に接触するときの衝撃を弱めることができる。

なお、ラジエータグリル２４が突出位置に至った状態でも、歯車部材３８とウォームギヤ４６Ｇとのかみ合い状態は維持されている。したがって、接触した衝突体９０から非突出位置方向への力が作用しても、ラジエータグリル２４は不用意に非突出位置方向へは回転せず、突出位置を維持できる。

上記した接触部としては、ラジエータグリル２４の突出位置におけるフード１８からの突出長が、落下途中の衝突体９０が接触するだけの長さを確保できていればよく、好ましくは１００ｍｍ程度、さらに好ましくは２００ｍｍ程度確保できていればよい。

以上説明したように、本実施形態では、車両１２にあらかじめ配設されているラジエータグリル２４を利用し、衝突体９０との衝突時にはラジエータグリル２４をフード１８から突出させて、衝突体９０が路面Ｒに落下したときの衝撃を弱めるようにしている。従来のように、あらたな部材を設ける必要がないので、低コストで構成できる。車両の外観（見栄え）を低下させることもない。

なお、上記では、ラジエータグリル２４を回転可能に保持するための構成として、パイプ２６の一部をブラケット３２に挿入する構成を挙げたが、たとえば、ラジエータグリル２４から直接的に支軸となる部材を突設し、ブラケット３２に挿入する構成でもよい。また、支軸を車体側に突設し、ラジエータグリル２４に設けた挿入孔に挿入する構成でもよい。

パイプ２６の形状としても図３等に示したものに限定されず、たとえば無端状（枠状）に形成されていてもよい。

ラジエータグリル２４を非突出位置から突出位置へと移動させるための力も、上記ではモータ４４を有するアクチュエータ４２を挙げたが、これに限定されない。たとえば、ソレノイドを有するアクチュエータでもよい。さらに、このようなアクチュエータを用いない構成も可能である。たとえば、火薬の爆発によって膨張する袋体を配設し、この袋体の膨張力でラジエータグリル２４を非突出位置から突出位置へと移動させてもよい。また、ラジエータグリル２４を非突出位置から突出位置へと付勢する付勢手段を設けると共に、歪み計５２がフード１８の変形を検出してない状態ではラジエータグリル２４を非突出位置でストッパで固定するようにしておき、歪み計５２が変形を検出すると、ストッパによる固定を解除する構成でもよい。

また、上記では、ラジエータグリル２４が回動によって非突出位置から突出位置へと移動するものを例に挙げたが、この移動は、回動に限定されない。たとえば、ラジエータグリル２４が上方にスライドすることで、非突出位置から突出位置へと移動するものでもよい。上記実施形態のように回動させる構成では、移動のための構造を簡略化できる。

本発明では、非突出位置から突出位置へと移動される部材として、特にラジエータグリル２４を用いている。ラジエータグリル２４は一般的に車幅方向中心から左右対称の形状とされ、しかも車幅方向に所定の幅を有しているものが多いので、非突出位置に至った状態で衝突体９０との確実な接触が可能となる。

本発明の検知手段としても、上記では歪み計５２を挙げたが、これに限定されない。実際に車両１２が衝突体９０と衝突した状況では、車両１２の加速度も変化するので、加速度計を検知手段として用いて、得られた加速度のデータからラジエータグリル２４を突出位置へと移動させるように構成することも可能である。

また、加速度の変化により、衝突体９０との衝突を事前に予測し、所定の時間差の後、ラジエータグリル２４を非突出位置から突出位置へと移動させる構成でもよい。

本発明の一実施形態の車両端部構造が採用された車両をラジエータグリルが非突出位置にある状態で示す斜視図である。本発明の一実施形態の車両端部構造が採用された車両をラジエータグリルが突出位置に至った状態で示す斜視図である。本発明の一実施形態の車両端部構造の内部構造を示す斜視図である。本発明の一実施形態の車両端部構造をラジエータグリルが非突出位置にある状態で示す断面図である。本発明の一実施形態の車両端部構造をラジエータグリルが突出位置にある状態で示す断面図である。比較例の車両端部構造を衝突体との関係において示す説明図である。本発明の一実施形態の車両端部構造を衝突体との関係において示す説明図である。

符号の説明

１２車両
１４車体
１６バンパ
１８フード
１８Ａアウタパネル
１８Ｂサブパネル
２０バンパカバー
２２車両端部構造
２４ラジエータグリル
２６パイプ（回転支持部材、支持手段）
２６Ｓ水平部分
２８サイドパネル
３０ステー
３２ブラケット（パイプ支持部材、回転支持部材、支持手段）
３２Ｈ挿入孔
３４ボルト
３６ナット
３８歯車部材
３８Ｈ歯
４０バンパリインフォース
４２アクチュエータ（移動手段）
４４モータ
４６シャフト
４６Ｇウォームギヤ
４８ウォーム（保持手段）
５０ＣＰＵ（アクチュエータ制御手段）
５２歪み計（検知手段）
９０衝突体
９２上部
９３中央部
９４下部
Ｒ路面

Claims

車両端部にあらかじめ設けられたラジエータグリルと、
前記ラジエータグリルを車両端部のフードから上方へ突出しない非突出位置と、少なくとも一部が上方へ突出する突出位置との間で移動可能に車体に支持させる支持手段と、
前記フードへの衝突体の衝突を検知する検知手段と、
前記検知手段によって衝突体の衝突が検知されていない状態で前記ラジエータグリルを前記非突出位置に維持すると共に、衝突体の衝突が検知されると前記突出位置へと移動させる移動手段と、
を有することを特徴とする車両端部構造。
前記支持手段が、前記ラジエータグリルをその上部において車体に対し回転可能に保持する回転支持部材、
であることを特徴とする請求項１に記載の車両端部構造。
前記回転支持部材が、前記ラジエータグリルに配設されたパイプと、
車両に設けられ、前記パイプを支持して前記ラジエータグリルを回動可能とするパイプ支持部材と、
を含んで構成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両端部構造。
前記移動手段が、前記ラジエータグリルに対し前記非突出位置から前記突出位置への移動力を作用可能なアクチュエータと、
前記検知手段による検知結果に基づいて前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両端部構造。
前記ラジエータグリルを、前記非突出位置で保持する保持手段、
を有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車両端部構造。