JP5381906B2 - 車両用衝突検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、物体の車両への衝突を検知する車両用衝突検知装置に関する。

近年、歩行者保護の目的で、車両への物体の衝突時に衝突物が歩行者か否かを判定し、歩行者と判定した場合は、歩行者保護装置（例えば、アクティブフードや歩行者保護用エアバッグ）を作動させる技術の実用化が進められている。

車両への物体の衝突を検知する手段として、例えば特許文献１には、車両の車幅方向に延設されるバンパレインフォースメントの車両前方側に配置されると共に物体の衝突時の衝撃力を圧縮変形によって吸収するアブソーバと、バンパレインフォースメントの車両前方側であってアブソーバに並設されると共に内部に変形可能な中空部を有するチャンバと、中空部内の圧力変化を検出可能な圧力センサと、を備える車両用衝突検知装置が開示されている。この車両用衝突検知装置は、車両へ物体が衝突するとアブソーバの圧縮変形に伴ってチャンバが変形し、中空部内の気圧が変化することを利用して衝突を検知できるものである。そして、チャンバには舌状に突出する取付部が車幅方向２箇所に本体部と一体的に成形されており、チャンバはこの取付部を介してバンパレインフォースメントの上面にクリップ等の固定部材によって固定される。

また、特許文献２には、チャンバをバンパレインフォースメントに固定するために、チャンバから突設された舌状の取付部が車幅方向にほぼ等間隔で５箇所配置された車両用衝突検知装置が開示されている。取付部は、それぞれバンパレインフォースメントの上面にボルト締結されている。

特開２００９−２２０７８５号公報 特開２０１０−４７１１３号公報

ここで、チャンバは車幅方向に延設される長尺の部材であるため、特許文献１のように車幅方向２箇所のみの固定では、チャンバ全体のバンパレインフォースメントに対する固定強度が不十分であるため、車両の走行により発生する振動によりチャンバのバンパレインフォースメントに対する位置が大きくずれることにより、中空部内に圧力変化が生じて衝突を誤検知する懸念が生じる。

そこで、特許文献２のように、チャンバの車幅方向に多数の取付部を設けると、チャンバの加工コストが高くなるほか、車両へ取り付ける際の作業工数も多くなってしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、少数の取付部でもチャンバの確実な固定が可能であると共にチャンバの車両への取り付けが容易な車両用衝突検知装置を提供することを目的とする。

（請求項１の発明）
本発明の車両用衝突検知装置は、内部に中空部を有する弾性部材からなるチャンバと、中空部内の気圧変化を検出する圧力センサと、を備え、圧力センサの出力に基づき車両への物体の衝突を検知可能にする車両用衝突検知装置において、チャンバは、車幅方向中央で車幅方向と略平行をなす中央部と車幅方向両端で車幅方向に対して所定の角度で屈折する側端部とを有し、前記中央部が車両のバンパレインフォースメントに固定されると同時に、前記側端部が自身の弾性変形に伴うスプリングバックの作用により前記バンパレインフォースメントに向かって付勢されていることを特徴とする。

チャンバの側端部は車幅方向に対して所定の角度で屈折しているため、チャンバをバンパレインフォースメントに組み付けた場合にチャンバはバンパレインフォースメントの形状に沿うような形状に弾性変形する。弾性部材からなるチャンバは、外力により弾性変形すると元の状態に戻ろうとするスプリングバックの作用が働くため、側端部にはバンパレインフォースメント方向の応力が発生する。この応力によって、チャンバはバンパレインフォースメントに向かって付勢されるため、チャンバはバンパレインフォースメントに対して確実に固定されると共に位置決めされる。

（請求項２の発明）
請求項１に記載の車両用衝突検知装置において、チャンバの車両への組み付け前の状態における所定の角度をα°としたとき、バンパレインフォースメントは、車幅方向両端側が車幅方向に対して角度β°で屈折しており、αはβよりも大きい角度であることを特徴とする。

チャンバの車両への組み付け前の状態における側端部の屈折角αは、バンパレインフォースメントの屈折角βよりも大きい角度に設定されている。このため、チャンバをバンパレインフォースメントに組み付けたとき、チャンバの側端部はバンパレインフォースメントの形状に沿うような形状に弾性変形し、屈折角αはβと略等しくなる。この弾性変形に伴うスプリングバックの作用により、側端部にはバンパレインフォースメント方向の応力が発生する。
（請求項３の発明）
請求項１または２に記載の車両用衝突検知装置において、チャンバの中央部からは舌状の取付部が突出しており、チャンバは取付部を介してバンパレインフォースメントに固定されることを特徴とする。

チャンバの中央部が舌状の取付部にてバンパレインフォースメントに固定されると同時に、チャンバの側端部はスプリングバックの作用によりバンパレインフォースメントに向かって付勢される。これによって、チャンバの中央部のみの固定であっても結果的にはチャンバ全体がバンパレインフォースメントに対して確実に固定されると共に位置決めされる。
（請求項４の発明）
請求項３に記載の車両用衝突検知装置において、バンパレインフォースメントには第１の取付孔が形成されており、取付部は第１の固定部材を第１の取付孔に挿入することでバンパレインフォースメントに固定されていることを特徴とする。

バンパレインフォースメントに予め形成されている第１の取付孔に第１の固定部材を挿入することで、チャンバの取付部を確実にバンパレインフォースメントに固定することができる。
（請求項５の発明）
請求項３または４に記載の車両用衝突検知装置において、取付部は、チャンバに一体的に形成されていることを特徴とする。

これによって、部品点数を追加することなくチャンバに取付部を設けることができる。
（請求項６の発明）
請求項４または５に記載の車両用衝突検知装置において、第１の固定部材は、先端に楔部を有するピン状のクリップであって、第１の取付孔に楔部が係合していることを特徴とする。

これによって、取付部を容易にバンパレインフォースメントに固定することができ、確実な固定部材の抜け止めが可能となる。
（請求項７の発明）
請求項１〜６の何れかに記載の車両用衝突検知装置において、圧力センサはブラケットを介してチャンバに取り付けられており、ブラケットは、バンパレインフォースメントに固定されていることを特徴とする。

圧力センサをチャンバに取り付けるためのブラケットをバンパレインフォースメントに固定することで、ブラケットを介してチャンバをバンパレインフォースメントに固定することができる。これによって、チャンバの取付部による固定を補強できるほか、取付部を持たない構成のチャンバであってもバンパレインフォースメントに容易に固定することができる。
（請求項８の発明）
請求項７に記載の車両用衝突検知装置において、バンパレインフォースメントには第２の取付孔が形成されており、ブラケットは第２の固定部材を第２の取付孔に挿入することでバンパレインフォースメントに固定されていることを特徴とする。

バンパレインフォースメントに予め形成されている第２の取付孔に第２の固定部材を挿入することで、ブラケットを確実にバンパレインフォースメントに固定することができる。
（請求項９の発明）
請求項８に記載の車両用衝突検知装置において、第２の固定部材は、ブラケットの下面から突出すると共に先端に楔部を有するピン状のクリップであって、第２の取付孔に楔部が係合していることを特徴とする。

これによって、取付部を容易にバンパレインフォースメントに固定することができ、確実な固定部材の抜け止めが可能となる。
（請求項１０の発明）
請求項８に記載の車両用衝突検知装置において、第２の固定部材は、雄ねじ部を有するボルトであり、ブラケットの下面には第２の取付孔と連通する雌ねじ部が形成されており、ボルトは第２の取付孔を介して雌ねじ部に螺合していることを特徴とする。

これによって、ボルトによるねじ止めという容易な手段にてブラケットを強固にバンパレインフォースメントに固定できる。
（請求項１１の発明）
請求項１〜１０の何れかに記載の車両用衝突検知装置において、車両への衝突の衝撃力を吸収するアブソーバがチャンバに並設されており、このアブソーバはチャンバの前記中央部の前方に立ちはだかる壁部を有し、中央部の前端面が壁部の後端部に当接していることを特徴とする。

これによって、チャンバの中央部はアブソーバの壁部とバンパレインフォースメントとの間に挟持されるため、チャンバの取付部や圧力センサのブラケットによる固定を補強できるほか、取付部やブラケットを持たない構成のチャンバであってもバンパレインフォースメントに容易に固定することができる。

本発明に係る車両用衝突検知装置の構成を示す平面図である。 （ａ）平常時、（ｂ）衝突時における図１のＡ−Ａ断面図である。 実施例１に係るチャンバの、（ａ）車両への組み付け前、（ｂ）車両への組み付け後における説明図である。 実施例２に係るチャンバの、（ａ）車両への組み付け前、（ｂ）車両への組み付け後における説明図である。 実施例２に係る車両用衝突検知装置における図４のＢ−Ｂ断面図である。 変形例１に係る車両用衝突検知装置における図４のＢ−Ｂ断面図である。 変形例２に係る車両用衝突検知装置における図４のＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１に係る車両用衝突検知装置の構成を示す平面図である。尚、図１においては車両の前方の半分を簡略化して表しており、更にエンジンルームを便宣上透視している。

図２は、（ａ）平常時、（ｂ）衝突時における図１のＡ−Ａ断面図である。

図１と図２に示す車両用衝突検知装置は、車両の車幅方向に延設されるバンパレインフォースメント１の車両前方側に配置されると共に物体の衝突時の衝撃力を圧縮変形によって吸収するアブソーバ２と、バンパレインフォースメント１の車両前方側であってアブソーバ２の上方に並設されると共に内部に変形可能な中空部３ａを有するチャンバ３と、中空部３ａ内の気圧変化を検出可能な圧力センサ４と、を備える。

アブソーバ２は、図１に示す様に、車両前後方向に架設されて車両骨格を構成する２本のサイドメンバ５の前端部において、図２（ａ）に示す様に、車幅方向に延設されるバンパレインフォースメント１の車両前方側の下半部に一端面側が当接して配置されている。ここで、バンパレインフォースメント１は、物体の衝突に対する車両前部の強度を確保するために設けられ、一般的には剛性の高い金属材料よりなる。アブソーバ２を構成する材料は、例えば発泡ポリプロピレン（ＰＰ）などの弾力性に優れる発泡樹脂であって、車両衝突時には、図２（ｂ）に示す様に、前方の衝突物Ｏからの衝撃力を圧縮変形によって吸収する働きを有する。

チャンバ３は、図１に示す様に、車幅方向に略弓状を成す長尺箱状の合成樹脂性部材であって、図２（ａ）に示す様に、バンパレインフォースメント１の車両前方側の上半部に一端面側が当接するようにアブソーバ２に並設されている。車両衝突時には、図２（ｂ）に示す様に、アブソーバ２の圧縮変形に伴って中空部が変形することで中空部３ａの容量が減少する。また、チャンバ３は、中空部３ａの変形に伴う上下方向の膨らみを許容するためにアブソーバ２と離間して配置されている。

圧力センサ４は、図２（ａ）に示す様に、受感部４ａがチャンバ３に形成された孔に対して中空部３ａ内に挿入されるようにブラケット４ｂを介して取り付けられている。受感部４ａは、車両衝突に伴うチャンバ３の中空部内の気圧変化を検出し、その気圧変化を電気信号として出力する。出力された信号は、出力線４ｃを介して図示せぬＥＣＵ（電子制御ユニット）等へ送信され、図示せぬアクティブフードや歩行者保護用エアバッグの作動制御を行うための情報として用いられる。ここでの制御方法は周知の技術であるため、詳細な説明は割愛する。

上記のアブソーバ２とチャンバ３は、図２（ａ）に示す様に、それぞれの前端部から所定の空間を隔てて配置されるバンパカバー６によって前方部が覆われている。バンパカバー６は車両前方の意匠を構成するものであるため、比較的強度の低い部材であってもよい。車両へ物体が衝突したとき、バンパカバー６は、図２（ｂ）に示す様に、変形を伴ってアブソーバ２やチャンバ３の前端部に当接すると共に衝突物Ｏとの間に挟持される。

次に、本発明の特徴部分に係るチャンバ３について図３を用いて詳細に説明する。

チャンバ３は、図３（ａ）に示す様に、車両への組み付け前の状態において車幅方向中央で車幅方向と略平行をなす中央部Ｗ１と車幅方向両端で車幅方向に対して所定の角度（α°とする）で屈折する側端部Ｗ２とを有する。そして、チャンバ３が固定されるバンパレインフォースメント１も車幅方向端部側が車幅方向に対してβ°で屈折していおり、チャンバの屈折角α°はバンパレインフォースメント１の屈折角β°よりも大きく設定されている。ここで、車幅方向とは車両の前後方向の中心線に対して直交する方向をいう。

チャンバ３の車両への組み付け工程において、チャンバ３の側端部Ｗ２は屈折角α°がバンパレインフォースメントの屈折角β°よりも大きく設定されているため、まずは側端部Ｗ２の先端がバンパレインフォースメント１に当接する。このとき中央部Ｗ１とバンパレインフォースメント１との間には空間が生じている。その後、チャンバ３は弾性変形を伴いながらバンパレインフォースメント１の形状に沿って弾性変形し、徐々にバンパレインフォースメント１との空間を縮めていく。図３（ｂ）に示す様に、チャンバ３の中央部Ｗ１が完全にバンパレインフォースメント１へ当接した状態となったとき、チャンバ３の屈折角α°はバンパレインフォースメント１の屈折角β°に略等しくなる。このとき、チャンバ３の弾性変形に伴うスプリングバックの作用により、側端部には図３（ｂ）に示す矢印向きの応力ＳＢが生じる。即ち、チャンバ３の側端部Ｗ２はバンパレインフォースメント１に向かって付勢されている。

チャンバ３の中央部Ｗ１からは、チャンバ３を構成する合成樹脂部材による一体成形による舌状の取付部３ｂが２箇所突出している。また、バンパレインフォースメント１には、チャンバ３を組み付けたときの取付部３ｂに相当する位置に予め取付孔１ａ（本発明の第１の取付孔）が形成されている。そして、例えば先端に楔部を有するピン状のクリップ７（本発明の第１の固定部材）などによってチャンバ３の取付部３ｂをバンパレインフォースメント１の取付孔１ａに固定することで、チャンバ３はバンパレインフォースメント１に組み付けられ、弾性変形状態を保持される。ここで、クリップ７は周知の汎用品であるため詳細な説明は割愛する。
（実施例１の効果）
実施例１の構成によれば、チャンバ３はバンパレインフォースメント１へ組み付け時の自身の弾性変形に伴うスプリングバックの作用により、側端部Ｗ２に応力ＳＢが生じる。チャンバ３は、弾性変形状態を保持したまま中央部Ｗ１から突出する取付部３ｂによってバンパレインフォースメント１に固定されるため、チャンバ３のバンパレインフォースメント１への組み付け後は応力ＳＢが常に側端部Ｗ２に働いている。そして、この応力ＳＢは、図３（ｂ）に示す様に、バンパレインフォースメント１の方向を向いているため、チャンバ３はバンパレインフォースメント１に向かって付勢されている。このように、チャンバ３の弾性変形に伴うスプリングバックの作用を有効的に利用してバンパレインフォースメント１に組み付けることで、取付部３ｂが少数（本実施例では中央部Ｗ１に２箇所）であってもチャンバ３を確実に固定されると共に位置決めされる。これによって、多数の取付部３ｂを必要としないためチャンバ３の加工コストが低減できると共に組み付け作業の工数も低減でき、また、車両の走行により発生する振動により中空部３ａ内に圧力変化が生じて衝突を誤検知する可能性が抑制される。

また、チャンバ３を組み付けた際の取付部３ｂに相当する位置のバンパレインフォースメント１に予め取付孔１ａを形成しておくことで、クリップ７等の容易な手段によりチャンバ３をバンパレインフォースメント１に固定することができる。

そして、取付部３ｂが合成樹脂部材であるチャンバ３に一体成形により形成されることにより、部品点数を追加することなくチャンバ３に取付部３ｂを設けることができる。また、取付部３ｂが一体成形であるため剛性が高く、チャンバ３のスプリングバックの作用による応力ＳＢの反力を十分に受け止めることができ、装置の強度面の信頼性が高い。

尚、本実施例ではチャンバ３及びバンパレインフォースメント１の車幅方向端部が屈折している構造としたが、どちらか一方又は両方が湾曲した構造としてもよい。例えば、チャンバ３の曲率半径をバンパレインフォースメント１の曲率半径よりも小さくすることで本実施例と同様のスプリングバックの作用が発生し、同様の効果を得ることができる。
（実施例２）
実施例２では、実施例１でチャンバ３を取付部３ｂによりバンパレインフォースメント１に固定していたことに代え、図４に示す様に、圧力センサ４のブラケット４ｂを有効利用して固定するものである。以下、ブラケット４ｂによる固定の具体的な構成を説明する。

図４に示す様に、チャンバ３の車幅方向略中央には圧力センサ４が配置されている。この圧力センサ４は、図５に示す様に、ブラケット４ｂを介してチャンバ３に固定されている。ブラケット４ｂには、底部から突出するようにクリップ部８（本発明の第２の固定部材）が形成されている。また、チャンバ３を組み付けたときの圧力センサ４に相当する位置に予め取付孔１ｂ（本発明の第２の取付孔）が形成されている。そして、ブラケット４ｂのクリップ部８を取付孔１ｂに挿入することで、ブラケット４ｂはバンパレインフォースメント１に固定される。これによって、チャンバ３はブラケット４ｂを介してバンパレインフォースメント１に固定されることとなる。

実施例１においても既に説明したとおり、図４に示す様に、チャンバ３は自身の弾性変形に伴うスプリングバックの作用による応力ＳＢによってバンパレインフォースメント１に向かって付勢されている。このため、車幅方向略中央に位置する圧力センサ４のブラケット４ｂを利用した固定であっても、チャンバ３を全体的にバンパレインフォースメント１に固定することができる。

もちろん、上記構成に加え実施例１の取付部３ｂを有する構成としてもよい。この場合は、ブラケット４ｂによる固定は取付部３ｂを補強することができ、より装置の強度面での信頼性を向上させることができる。

その他の構成、効果は実施例１と同様である。
（変形例１）
実施例２において、ブラケット４ｂを底部から突出するクリップ部８でバンパレインフォースメント１に固定していたのに代え、図６に示すように、ボルト９を用いてもよい。この場合、バンパレインフォースメント１に形成された取付孔１ｂの内周には雌ねじ部が形成されており、ボルト９は圧力センサ４の上面からブラケット４ｂの下面へ貫通して取付孔１ｂに螺合している。これによって、ボルト９によるねじ止めという容易な手段にてブラケット４ｂを強固にバンパレインフォースメント１に固定できる。

もちろん、バンパレインフォースメント１の取付孔１ｂに雌ねじ部を形成するのに代え、ナットなど周知の手段によってボルト９を締結してもよい。
（変形例２）
図７に示す様に、バンパレインフォースメント１の前方にはチャンバ３に並設されるアブソーバ２が配置されており、且つ、チャンバ３の中央部Ｗ１の前方に立ちはだかる壁部２ａを有する場合、中央部Ｗ１の前端面が壁部２ａの後端部に当接する構成としてもよい。これによって、チャンバ３の中央部Ｗ１はアブソーバ２の壁部２ａとバンパレインフォースメント１との間に挟持されるため、実施例１のチャンバ３の取付部３ｂや実施例２の圧力センサ４のブラケット４ｂによる固定を補強できるほか、取付部３ｂやブラケット４ｂを持たない構成のチャンバ３であってもバンパレインフォースメント１に容易に固定することができる。

１ バンパレインフォースメント
１ａ 取付孔（第１の取付孔）
１ｂ 取付孔（第２の取付孔）
２ アブソーバ
２ａ 壁部
３ チャンバ
３ａ 中空部
３ｂ 取付部
４ 圧力センサ
４ｂ ブラケット
７ クリップ（第１の固定部材）
８ クリップ部（第２の固定部材）
９ ボルト（第２の固定部材）

Claims (11)

1. 内部に中空部を有する弾性部材からなるチャンバと、
   前記中空部内の気圧変化を検出する圧力センサと、を備え、
   前記圧力センサの出力に基づき車両への物体の衝突を検知可能にする車両用衝突検知装置において、
   前記チャンバは、車幅方向中央で車幅方向と略平行をなす中央部と車幅方向両端で車幅方向に対して所定の角度で屈折する側端部とを有し、前記中央部が車両のバンパレインフォースメントに固定されると同時に、前記側端部が自身の弾性変形に伴うスプリングバックの作用により前記バンパレインフォースメントに向かって付勢されていることを特徴とする車両用衝突検知装置。
2. 請求項１に記載の車両用衝突検知装置において、
   前記チャンバの車両への組み付け前の状態における前記所定の角度をα°としたとき、
   前記バンパレインフォースメントは、車幅方向両端側が車幅方向に対して角度β°で屈折しており、αはβよりも大きい角度であることを特徴とする車両用衝突検知装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用衝突検知装置において、
   前記チャンバの前記中央部からは舌状の取付部が突出しており、前記チャンバは前記取付部を介して前記バンパレインフォースメントに固定されることを特徴とする車両用衝突検知装置。
4. 請求項３に記載の車両用衝突検知装置において、
   前記バンパレインフォースメントには第１の取付孔が形成されており、前記取付部は第１の固定部材を前記第１の取付孔に挿入することで前記バンパレインフォースメントに固定されていることを特徴とする車両用衝突検知装置。
5. 請求項３または４に記載の車両用衝突検知装置において、
   前記取付部は、前記チャンバに一体的に形成されていることを特徴とする車両用衝突検知装置。
6. 請求項４または５に記載の車両用衝突検知装置において、
   前記第１の固定部材は、先端に楔部を有するピン状のクリップであって、前記第１の取付孔に前記楔部が係合していることを特徴とする車両用衝突検知装置。
7. 請求項１〜６の何れかに記載の車両用衝突検知装置において、
   前記圧力センサはブラケットを介して前記チャンバに取り付けられており、
   前記ブラケットは、前記バンパレインフォースメントに固定されていることを特徴とする車両用衝突検知装置。
8. 請求項７に記載の車両用衝突検知装置において、
   前記バンパレインフォースメントには第２の取付孔が形成されており、前記ブラケットは第２の固定部材を前記第２の取付孔に挿入することで前記バンパレインフォースメントに固定されていることを特徴とする車両用衝突検知装置。
9. 請求項８に記載の車両用衝突検知装置において、
   前記第２の固定部材は、前記ブラケットの下面から突出すると共に先端に楔部を有するピン状のクリップであって、前記第２の取付孔に前記楔部が係合していることを特徴とする車両用衝突検知装置。
10. 請求項８に記載の車両用衝突検知装置において、
    前記第２の固定部材は、雄ねじ部を有するボルトであり、
    前記ブラケットの下面には前記第２の取付孔と連通する雌ねじ部が形成されており、
    前記ボルトは前記第２の取付孔を介して前記雌ねじ部に螺合していることを特徴とする車両用衝突検知装置。
11. 請求項１〜１０の何れかに記載の車両用衝突検知装置において、
    車両への衝突の衝撃力を吸収するアブソーバが前記チャンバに並設されており、
    このアブソーバは前記チャンバの前記中央部の前方に立ちはだかる壁部を有し、
    前記中央部の前端面が前記壁部の後端部に当接していることを特徴とする車両用衝突検知装置。
    

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