JP5862065B2 - 車両の前部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の衝突を検知する衝突検知センサを備えた車両の前部車体構造に関するものである。

従来から、車載装置を用いて歩行者を保護する技術の開発が行われており、このような技術を具体化する装置の一例として、車両の衝突検知時にボンネット上にエアバッグを展開させるものや、衝突検知時にボンネットフード後部が持ち上がるもの（ディプロイアブルフード）が知られている。

これらの装置を有効に機能させて歩行者の安全性を向上させるには、車両の衝突を早期且つ確実に検知する必要があるところ、例えば、特許文献１には、衝撃を検知するセンサが取り付けられブラケットをバンパーレインフォースメントに固定した車両用衝突検知装置が開示されている。また、最近では、車両の衝突をより早期に検知するために、押圧力に応じて電極間の抵抗値が変化する感圧センサーを、バンパーフェースの全幅に沿うように当該バンパーフェースの裏面に直接配置する構造が提案されている。

特開２０１０−３６６６３号公報

しかしながら、感圧センサーは一般に高価であることから、上記のようにバンパーフェースの全幅に沿うように感圧センサーを配置したものでは、製造コストが嵩むという問題がある。

このような問題を解決するために、比較的安価なＧセンサ等をバンパーフェースの裏面に間隔をあけて複数配置することが考えられるが、このような構造では、バンパーフェースにおけるセンサが取り付けられていない部位が局所的に変形した場合には、車両の衝突を検知することが困難となる。そこで、多数のＧセンサをバンパーフェースに密に配置することが考えられるが、このような構造では、部品点数が多くなり、感圧センサーを用いた場合と同様、製造コストが嵩むという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、衝突検知センサを備えた車両の前部車体構造において、低コストで、車両の衝突を早期且つ正確に検知するとともに歩行者の安全性を向上させる技術を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明では、車両の衝突を検知する衝突検知センサを、バンパーフェースの後方に近接して配設され且つバンパーフェースに連結されるブラケットを介して、バンパーフェースに取り付けるようにしている。

具体的には、第１の発明は、車両の前部に車幅方向に延びるように配設されたバンパーレインフォースメントと、当該バンパーレインフォースメントの前側に設けられたエネルギー吸収部材と、これらバンパーレインフォースメント及びエネルギー吸収部材を覆うように、車両前端部で車幅方向に延びるバンパーフェースと、車両の衝突を検知する衝突検知センサと、を備えた車両の前部車体構造を対象とする。

そして、上記バンパーフェースの後方に近接して配設され且つ車幅方向に延びる、上記衝突検知センサを当該バンパーフェースに取り付けるためのブラケットをさらに備え、上記衝突検知センサは、車幅方向に間隔をあけて上記ブラケットに複数配置されており、上記ブラケットは、該ブラケットの両端部で上記バンパーフェースに連結されているとともに、車幅方向に水平に延びる横壁部と、当該横壁部の前端部から上方に延びる竪壁部とを備え、上記バンパーフェースは、車幅方向中央部分が車幅方向両外側部分よりも車両前後方向で前側に位置するような湾曲形状に形成され、上記ブラケットの横壁部及び竪壁部の前端は、バンパーフェースの裏面に沿うように車幅方向に延び、上記ブラケットの横壁部及び竪壁部の両端は、上記エネルギー吸収部材の車幅方向の両端を超えて、該エネルギー吸収部材の車幅方向外側かつ後方にまで延び、上記ブラケットの横壁部は、上記エネルギー吸収部材の下方に設けられ、上記ブラケットの竪壁部は、上記エネルギー吸収部材の車両前方に位置するように、上記横壁部の前端部から上方に延びていることを特徴とするものである。

第１の発明によれば、衝突検知センサを車幅方向に延びるブラケットを介してバンパーフェースに取り付けることにより、バンパーフェースにおける、衝突検知センサの位置に対応する部位以外の部位が局所変形した場合でも、バンパーフェースの後方に近接して配設され且つ車幅方向に延びるブラケットにかかる変形部分が当接することから、車幅方向に間隔をあけて配置された少ない衝突検知センサによって、車両の衝突を早期且つ正確に検知することができる。これにより、例えば、歩行者と衝突した際にボンネット上に展開されるエアバッグや、ボンネットフード後部が持ち上げられるディプロイアブルフードといった歩行者保護装置等を早期に作動させて、車両衝突時における歩行者の安全性を向上させることができる。

また、かかる前部車体構造によれば、ブラケットは該ブラケットの両端部でバンパーフェースに連結されていることから、車両の衝突の際、ブラケットもバンパーフェースと共に後退するので、歩行者の衝撃を軽減することができる。

さらに、ブラケットを、車幅方向から見て、断面略Ｌ字状に形成していることから、ブラケットの板厚を増大させることなくその剛性を確保することができ、これにより、衝突検知センサをしっかりと保持することができる。また、竪壁部が、エネルギー吸収部材の車両前方に位置するように、横壁部の前端部から上方に延びていることから、横壁部のみの場合に比して、ブラケットにおけるバンパーフェースと対向する部分が増大するので、バンパーフェースにおける局所変形した部位がブラケットに当接し易くなり、これにより、車両の衝突をより早期に検知することができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記バンパーフェースの車幅方向両端部における裏面には、ランプを装着するためのランプ開口部を形成する環状壁部がそれぞれ突設されており、上記ブラケットは、その両端部がそれぞれ上記環状壁部に取り付けられていることを特徴とするものである。

ところで、バンパーフェースの後方に近接して配設されるブラケットをバンパーフェースに連結するためには、例えば、バンパーフェースの裏面に当該ブラケットを取り付けるための取付部等を別途形成する必要があるところ、かかる取付部をバンパーフェースの裏面に形成するとバンパーフェースの表面にヒケが生じたり、バンパーフェースに形成された開口（走行風の導入口等）から取付部が見えたりすることから、バンパーフェースのデザインに影響を与えるおそれがある。

ここで、第２の発明では、バンパーフェースの裏面に突設された、例えばフォグランプやヘッドライト等のランプを装着するためのランプ開口部を形成する環状壁部に、ブラケットが取り付けられることから、バンパーフェースの表面にヒケが生じるおそれがなく、また、ランプ開口部に装着されたフォグランプやヘッドライトによって取付部が隠れることになる。これらにより、バンパーフェースのデザインに影響を与えることなく、衝突検知センサが配置されるブラケットをバンパーフェースに連結することができる。

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記エネルギー吸収部材の車幅方向内側の部位は、上記ブラケットの竪壁部に対して離間した状態で、上記バンパーフェースの裏面に沿うように車幅方向に延びていることを特徴とするものである。

第４の発明は、上記第１〜第３のいずれか１つの発明において、上記複数の衝突検知センサのうち一部の衝突検知センサは、フロントサイドフレームの車幅方向内側に配設され、残りの衝突検知センサは、フロントサイドフレームの車幅方向外側に配設され、上記フロントサイドフレームの車幅方向内側に配設された衝突検知センサは、上記エネルギー吸収部材よりも車両前方に位置し、上記フロントサイドフレームの車幅方向外側に配設された衝突検知センサは、上記エネルギー吸収部材よりも車幅方向外側かつ後方に位置していることを特徴とするものである。

本発明に係る車両の前部車体構造によれば、バンパーフェースの後方に近接して配設され且つ車幅方向に延びるブラケットに、衝突検知センサが車幅方向に間隔をあけて複数配置されていることから、車両の衝突によりバンパーフェースが局所変形した場合でも、かかる変形部分がブラケットに当接するので、少ないセンサ数でも車両の衝突を早期且つ正確に検知することができる。また、ブラケットは該ブラケットの両端部でバンパーフェースに連結されていることから、車両の衝突の際、ブラケットもバンパーフェースと共に後退するので、歩行者の衝撃を軽減することができる。さらに、ブラケットを、車幅方向から見て、断面略Ｌ字状に形成していることから、ブラケットの板厚を増大させることなくその剛性を確保することができ、これにより、衝突検知センサをしっかりと保持することができる。また、竪壁部が、エネルギー吸収部材の車両前方に位置するように、横壁部の前端部から上方に延びていることから、横壁部のみの場合に比して、ブラケットにおけるバンパーフェースと対向する部分が増大するので、バンパーフェースにおける局所変形した部位がブラケットに当接し易くなり、これにより、車両の衝突をより早期に検知することができる。

本発明の実施形態に係る前部車体の平面図である。 前部車体の正面図である。 図２のIII−III線の断面図である。 図１のIV−IV線の断面図である。 ブラケットの端部の拡大図である。 バンパーフェースの右側端部を裏側から見た斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る前部車体の平面図であり、図２は、正面図であり、図３は、図２のIII−III線の断面図であり、図４は、図１のIV−IV線の断面図である。この前部車体１は、フロントサイドフレーム１９と、当該フロントサイドフレーム１９の先端部に設けられたクラッシュカン１７と、車両の前部に車幅方向に延びるように配設されたバンパーレインフォースメント９と、当該バンパーレインフォースメント９の前側に設けられた衝撃吸収体（エネルギー吸収部材）１１と、これらバンパーレインフォースメント９及び衝撃吸収体１１を覆うように、車両前端部で車幅方向に延びるバンパーフェース３と、車両の衝突を検知する第１〜第４Ｇセンサ（衝突検知センサ）７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄとを備えている。

左右のフロントサイドフレーム１９は、それぞれ断面略矩形状に形成されていて、車幅方向両端部で車両前後方向に延びている。各フロントサイドフレーム１９には、その側面部に、上下方向に延びる複数のビード部１９ａが形成されており、これらのビード部１９ａの深さ、幅および長さを適当な値に設定することで、車両の前突時に、当該フロントサイドフレーム１９を所定の方向へ折れ変形させることが可能となっている。また、これら左右のフロントサイドフレーム１９の前端部にはフランジ部１９ｂが形成されている。

クラッシュカン１７は、角筒状に形成されており、その後端部がフロントサイドフレーム１９の先端部に形成されたフランジ部１９ｂにボルト締結されている。このクラッシュカン１７の上面及び下面には、当該クラッシュカン１７の内方に凹む溝部１７ａが前後２列形成されており、車両の前突時に入力した衝撃荷重によってこれら溝部１７ａが圧縮されて潰れることにより、衝突エネルギーを吸収するようになっている。

バンパーレインフォースメント９は、断面コ字状のフロントパネル９ａとリヤパネル９ｂとが接合された、車幅方向に延びる閉断面形状に構成されており、当該バンパーレインフォースメント９の両端部において、クラッシュカン１７の前端部が閉断面内部に嵌入されるようになっている。換言すると、バンパーレインフォースメント９は、車両前後方向に延びている左右のフロントサイドフレーム１９の先端部に、クラッシュカン１７を介して架け渡されている。

このように、左右のフロントサイドフレーム１９の前端部にバンパーレインフォースメント９を架け渡すことにより、車両の前突時にバンパーレインフォースメント９から入力した衝突荷重は、左右のクラッシュカン１７及びフロントサイドフレーム１９に分散されるとともに、左右のクラッシュカン１７の圧縮変形と左右のフロントサイドフレーム１９の折れ変形により、その衝突エネルギーが吸収されるようになっている。

衝撃吸収体１１は、発泡合成樹脂製であり、バンパーレインフォースメント９の前方に配置されている。この衝撃吸収体１１は、車両の前突時に、バンパーフェース３とバンパーレインフォースメント９とに挟まれて圧縮変形することにより、衝突エネルギーを吸収するようになっている。なお、衝撃吸収体１１は、発泡合成樹脂に限らず、例えば、複数のリブを組み合わせた合成樹脂構造体としてもよい。

バンパーフェース３は、射出成形によって形成された合成樹脂製であり、図１に示すように、車幅方向中央部分が車幅方向両外側部分よりも車両前後方向で前側に位置するような湾曲形状に形成されており、その表面３ａが車両前部の外表面を形成している。このバンパーフェース３は、図２に示すように、車幅方向両端部に形成された、ヘッドライト（図示せず）を装着するための左右一対のヘッドライト開口部２３と、当該ヘッドライト開口部２３の下側に形成された、フォグランプ（図示せず）を装着するための左右一対のフォグランプ開口部１３とを有している。なお、図２の符号３３は、車幅方向中央部に形成された、エンジンルーム内へ走行風を導入するための導入口であり、符号４３は、当該導入口３３の下側に形成された、走行風を導入するための導入口である。

このバンパーフェース３の裏面３ｂにおける車幅方向両端部には、ヘッドライト開口部２３を形成する上側環状壁部２３ａと、フォグランプ開口部１３を形成する下側環状壁部１３ａとが突設されている。換言すると、上側環状壁部２３ａは、バンパーフェース３の表面３ａに形成されたヘッドライト用の開口の周縁部から後方に延びていて、その内周面がヘッドライト開口部２３を区画している一方、下側環状壁部１３ａは、バンパーフェース３の表面に形成されたフォグライト用の開口の周縁部から後方に延びていて、その内周面がフォグランプ開口部１３を区画している。

各Ｇセンサ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、衝撃荷重が作用することにより車体の前後方向に生じる加速度や減速度を検知して電気信号を出力するものであり、外部接続ケーブル（図示せず）を通じて、電気信号を不図示のＥＣＵ（electrical control unit）に送信するように構成されている。そうして、ＥＣＵは、各Ｇセンサ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄから電気信号を受け取ると、例えば、不図示のディプロイアブルフードやボンネット上に展開される不図示のエアバッグ等を作動させるように構成されている。

ここで、車両の衝突を早期且つ正確に検知するために、Ｇセンサをバンパーフェース３の裏面３ｂに間隔をあけて複数配置することが考えられるが、このような構造では、バンパーフェース３におけるＧセンサが取り付けられていない部位（Ｇセンサとこれに隣接するＧセンサとの間の部位）が局所的に変形した場合には、車両の衝突を検知することが困難となる。また、多数のＧセンサをバンパーフェース３の裏面に密に配置することが考えられるが、このような構造では、部品点数が多くなり、製造コストが嵩むことになる。

そこで、本実施形態の前部車体１では、車幅方向に延びる、第１〜第４Ｇセンサ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄをバンパーフェース３に取り付けるためのブラケット５を、バンパーフェース３の後方に近接して配設するようにしている。このブラケット５は、衝撃吸収体１１の下方且つ前方で車幅方向に水平に延びる横壁部１５と、衝撃吸収体１１の前端よりも車両前方で、横壁部１５の前端部から上方に延びる竪壁部２５と、竪壁部２５の両端部から後方に延びる取付部５５とを備えている。このブラケット５は、図４に示すように、その横壁部１５が段差を有するように折り曲げられているとともに、車幅方向から見て、横壁部１５と竪壁部２５とが断面略Ｌ字状（開断面状）をなすことにより、その板厚を増大させることなく剛性が確保されるように構成されている。

ブラケット５の横壁部１５及び竪壁部２５は、図３に示すように、その前端がバンパーフェース３の裏面に沿うように車幅方向に延びており、その両端がバンパーレインフォースメント９及び衝撃吸収体１１の車幅方向の両端を超えて、フォグランプ開口部１３の近傍まで至っている。

一方、ブラケット５の取付部５５は、図５に示すように、竪壁部２５の車両前後方向後側の面があたかも上方を向くように、当該竪壁部２５の端部を折り曲げることで形成されており、車幅方向内側に行くほど下方に延びる第１壁部５５ａと、当該第１壁部５５ａの車幅方向内側の端部から車幅方向内側に延びる第２壁部５５ｂと、当該第２壁部５５ｂの車幅方向内側の端部から下方に延びる第３壁部５５ｃとを有している。この取付部５５は、このように複雑に折り曲げられることで、板厚を増大させることなくその剛性が高められている。なお、図５中の符号５５ｄは、ブラケット５をバンパーフェース３に連結するためのボルト３５が挿通されるボルト孔を示す。

そうして、このブラケット５は、図６に示すように、取付部５５の第１壁部５５ａが、ボルト３５及びナット４５によって、バンパーフェース３の裏面３ｂに突設された下側環状壁部１３ａの外周面に固定されることにより、その両端部がバンパーフェース３に連結されている。なお、図５及び図６では、右側の取付部５５について示したが、左側の取付部も同様なので、図示省略している。

このように、ブラケット５の両端部がバンパーフェース３に連結されていることから、車両の前突時に、ブラケット５もバンパーフェース３と共に後退するので、歩行者の衝撃が軽減されるようになっている。さらに、ブラケット５を既設の下側環状壁部１３ａに取り付けることから、別途新たな取付部をバンパーフェース３の裏面３ｂに形成する場合と異なり、射出成形時にバンパーフェース３の表面３ａにヒケが生じることがなく、且つ、フォグランプ開口部１３に装着されたフォグランプやヘッドライトによって取付部５５及びボルト３５が隠れることになる。

このブラケット５の横壁部１５には、第１〜第４Ｇセンサ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが車幅方向に間隔をあけて、より具体的には、第１Ｇセンサ７ａが左側のフロントサイドフレーム１９の車幅方向外側に、第２Ｇセンサ７ｂが左側のフロントサイドフレーム１９の車幅方向内側に、第３Ｇセンサ７ｃが右側のフロントサイドフレーム１９の車幅方向内側に、第４Ｇセンサ７ｄが右側のフロントサイドフレーム１９の車幅方向外側に、それぞれ所定の間隔をあけて配置されている。このように、第１〜第４Ｇセンサ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを、バンパーフェース３の後方に近接して配設されたブラケット５に取り付けることにより、車両の前突によりバンパーフェース３が局所変形した場合、例えば、第２Ｇセンサ７ｂと第３Ｇセンサ７ｃとの間が局所変形した場合でも、かかる変形部分がブラケット５に当接するので、ブラケット５に生じる加速度や減速度を第１〜第４Ｇセンサ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄによって、早期且つ正確に検知することができる。

−効果−
本実施形態によれば、バンパーフェース３における、第１〜第４Ｇセンサ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの位置に対応する部位以外の部位が局所変形した場合でも、かかる変形部位がブラケット５に当接することから、車幅方向に間隔をあけて配置された少ないＧセンサによって、車両の前突を早期且つ正確に検知することができる。これにより、例えば、歩行者と衝突した際にボンネット上に展開されるエアバッグや、ボンネットフード後部が持ち上げられるディプロイアブルフードといった歩行者保護装置等を早期に作動させて、車両衝突時における歩行者の安全性を向上させることができる。

また、ブラケット５の両端部がバンパーフェース３に連結されていることから、車両の前突時に、ブラケット５もバンパーフェース３と共に後退するので、歩行者の衝撃を軽減することができる。

さらに、ブラケット５が下側環状壁部１３ａに取り付けられることから、バンパーフェースの表面にヒケが生じるおそれがなく、また、フォグランプ開口部１３に装着されたフォグランプやヘッドライトによって取付部５５及びボルト３５が隠れることにので、バンパーフェース３のデザインに影響を与えることなく、ブラケット５をバンパーフェース３に連結することができる。

また、ブラケット５の前端が、衝撃吸収体１１の前端よりもバンパーフェース３に近いことから、車両の前突をより早期に検知することができる。

さらに、ブラケット５の横壁部１５及び竪壁部２５は、その両端がバンパーレインフォースメント９及び衝撃吸収体１１の車幅方向の両端を超えて、フォグランプ開口部１３の近傍まで至っていることから、バンパーフェース３の全幅に亘って車両の前突を早期且つ正確に検知することができる。

また、竪壁部２５が横壁部１５の前端部から上方に延びていることから、横壁部１５のみの場合に比して、ブラケット５におけるバンパーフェース３と対向する部分が増大するので、バンパーフェース３における局所変形した部位がブラケット５に当接し易くなり、これにより、車両の前突をより早期に検知することができる。

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

上記実施形態では、ブラケット５の取付部１５ｂを、下側環状壁部１３ａに取り付けるようにしたが、これに限らず、ブラケット５の取付部１５ｂを、ヘッドライト開口部２３を形成する上側環状壁部２３ａに取り付けるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、Ｇセンサを４つ用いたが、これに限らず、Ｇセンサの数は、バンパーフェース３を構成する部材の剛性や強度等に応じて適宜設定すればよい。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明は、衝突検知センサを備えた車両の前部車体構造等について有用である。

１ 前部車体
３ バンパーフェース
５ ブラケット
７ａ 第１Ｇセンサ（衝突検知センサ）
７ｂ 第２Ｇセンサ（衝突検知センサ）
７ｃ 第３Ｇセンサ（衝突検知センサ）
７ｄ 第４Ｇセンサ（衝突検知センサ）
９ バンパーレインフォースメント
１１ 衝撃吸収体（エネルギー吸収部材）
１３ フォグランプ開口部（ランプ開口部）
１３ａ 下側環状壁部（環状壁部）
１５ 横壁部
２５ 竪壁部

Claims (4)

1. 車両の前部に車幅方向に延びるように配設されたバンパーレインフォースメントと、当該バンパーレインフォースメントの前側に設けられたエネルギー吸収部材と、これらバンパーレインフォースメント及びエネルギー吸収部材を覆うように、車両前端部で車幅方向に延びるバンパーフェースと、車両の衝突を検知する衝突検知センサと、を備えた車両の前部車体構造であって、
   上記バンパーフェースの後方に近接して配設され且つ車幅方向に延びる、上記衝突検知センサを当該バンパーフェースに取り付けるためのブラケットをさらに備え、
   上記衝突検知センサは、車幅方向に間隔をあけて上記ブラケットに複数配置されており、
   上記ブラケットは、該ブラケットの両端部で上記バンパーフェースに連結されているとともに、車幅方向に水平に延びる横壁部と、当該横壁部の前端部から上方に延びる竪壁部とを備え、
   上記バンパーフェースは、車幅方向中央部分が車幅方向両外側部分よりも車両前後方向で前側に位置するような湾曲形状に形成され、
   上記ブラケットの横壁部及び竪壁部の前端は、バンパーフェースの裏面に沿うように車幅方向に延び、
   上記ブラケットの横壁部及び竪壁部の両端は、上記エネルギー吸収部材の車幅方向の両端を超えて、該エネルギー吸収部材の車幅方向外側かつ後方にまで延び、
   上記ブラケットの横壁部は、上記エネルギー吸収部材の下方に設けられ、
   上記ブラケットの竪壁部は、上記エネルギー吸収部材の車両前方に位置するように、上記横壁部の前端部から上方に延びていることを特徴とする車両の前部車体構造。
2. 請求項１記載の車両の前部車体構造において、
   上記バンパーフェースの車幅方向両端部における裏面には、ランプを装着するためのランプ開口部を形成する環状壁部がそれぞれ突設されており、
   上記ブラケットは、その両端部がそれぞれ上記環状壁部に取り付けられていることを特徴とする車両の前部車体構造。
3. 請求項１又は２記載の車両の前部車体構造において、
   上記エネルギー吸収部材の車幅方向内側の部位は、上記ブラケットの竪壁部に対して離間した状態で、上記バンパーフェースの裏面に沿うように車幅方向に延びていることを特徴とする車両の前部車体構造。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の前部車体構造において、
   上記複数の衝突検知センサのうち一部の衝突検知センサは、フロントサイドフレームの車幅方向内側に配設され、残りの衝突検知センサは、フロントサイドフレームの車幅方向外側に配設され、
   上記フロントサイドフレームの車幅方向内側に配設された衝突検知センサは、上記エネルギー吸収部材よりも車両前方に位置し、
   上記フロントサイドフレームの車幅方向外側に配設された衝突検知センサは、上記エネルギー吸収部材よりも車幅方向外側かつ後方に位置していることを特徴とする車両の前部車体構造。

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