JP7255416B2 - 車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体前部構造に関するものである。

自動車などの車体前部には、衝突を検知するセンサが設置されている。センサが衝突を検知すると、車室内のエアバッグは膨張展開して乗員を保護する。このため車体前部構造において、センサを適切な位置に設置することは、車両衝突などの緊急時にエアバッグを確実に膨張展開させる上で重要となる。

特許文献１には、衝突検知センサを備えた車体前部構造として、左右一対のフロントサイドフレームと、フロントバルクヘッドとを備えた構造が記載されている。フロントバルクヘッドは、上下一対の横枠部と、左右一対の縦枠部とを有する。縦枠部は、下側に配置される下側縦枠部と、下側縦枠部の上側に配置される上側縦枠部とを互いに連結して構成される。

下側縦枠部は、フロントサイドフレームの前端部に固定される。上側縦枠部には、上側縦枠部から車両前方へ延びる荷重伝達部材と、荷重伝達部材よりも上方に配置された衝突検知センサとが固定される。荷重伝達部材は、車両の衝突の際に入力される衝突荷重を上側縦枠部に伝達するための部材である。

特許文献１では、縦枠部が下側縦枠部と上側縦枠部とを互いに連結して構成されていることにより、両者の境界部の強度が低くなるため、縦枠部の途中に折れ部（脆弱部）を設定できる。また上側縦枠部には車両前方へ突出する荷重伝達部材が固定されるため、上側縦枠部に衝突荷重が伝達されやすくなる。したがって、車両の前突時には上側縦枠部が境界部を基点に車両後方へ変形しやすくなり、上側縦枠部に固定された衝突検知センサが車両後方へ円滑に移動可能となるため、車両の衝突を早期に検知できる、としている。

国際公開第２０１７／２２２０１９号

しかしながら、エアバッグは、乗員に危害が及ぶおそれのある車両衝突など、緊急時に限って膨張展開すべきものであり、軽微な衝突で膨張展開すべきではない。特許文献１の衝突検知センサは衝突を早期に検知できるものの、軽微な衝突でエアバッグが膨張展開する事態を回避することに関しては、改善の余地があった。

本発明は、このような課題に鑑み、軽微な衝突でエアバッグが膨張展開することを回避できる車体前部構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる車体前部構造の代表的な構成は、衝突を検知するセンサを備える車体前部構造において、車体前部構造はさらに、車両の前端から車両後方に延びる一対のサイドメンバと、一対のサイドメンバの前端に接合され車両上方に延びる一対の縦部材と、一対の縦部材の上端同士を接合する上側横部材と、一対の縦部材の下端同士を接合する下側横部材とを備え、一対の縦部材は、車両上下方向に長手の帯状の側壁と、側壁の前端および後端からそれぞれ車幅方向外側に延びる前側フランジおよび後側フランジとを有し、センサは、一対の縦部材のうちの一方の縦部材の側壁に取り付けられ、一方の縦部材の側壁には、センサの車両前側で少なくともセンサの車両上下方向の範囲にわたって隆起する縦ビードが形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、軽微な衝突でエアバッグが膨張展開することを回避できる車体前部構造を提供することができる。

本発明の実施例に係る車体前部構造を示す図である。 図１の車体前部構造の一部を拡大して示す図である。 図２の車体前部構造を別の方向から見た状態を示す図である。 図３の車体前部構造のＡ矢視図である。 図３の車体前部構造のＢ矢視図である。 図４および図５の車体前部構造の各断面を示す図である。

本発明の一実施の形態に係る車体前部構造の代表的な構成は、衝突を検知するセンサを備える車体前部構造において、車体前部構造はさらに、車両の前端から車両後方に延びる一対のサイドメンバと、一対のサイドメンバの前端に接合され車両上方に延びる一対の縦部材と、一対の縦部材の上端同士を接合する上側横部材と、一対の縦部材の下端同士を接合する下側横部材とを備え、一対の縦部材は、車両上下方向に長手の帯状の側壁と、側壁の前端および後端からそれぞれ車幅方向外側に延びる前側フランジおよび後側フランジとを有し、センサは、一対の縦部材のうちの一方の縦部材の側壁に取り付けられ、一方の縦部材の側壁には、センサの車両前側で少なくともセンサの車両上下方向の範囲にわたって隆起する縦ビードが形成されていることを特徴とする。

上記構成では、車体前部構造の車体骨格を形成する各部材のうち、一方の縦部材の側壁に衝突を検知するセンサを取り付けている。さらに、センサの取り付けられた側壁のうちセンサの車両前側には、少なくともセンサの車両上下方向の範囲にわたって隆起し例えば車両上下方向に延びる縦ビードを形成した。このため、前突時の衝撃に伴う荷重は、まず縦部材の前側フランジが受けて、さらに前側フランジとセンサの間に位置する縦ビードに伝達される。縦ビードは、荷重を受けて、センサよりも車両前側で、少なくともセンサの車両上下方向の範囲にわたって車両後側に変形しつつ荷重を吸収して分散させる。このように縦ビードにより荷重が分散されることで、縦ビードよりも車両後側に位置するセンサには、過度な荷重が伝達されることがない。このように上記構成によれば、センサの周囲の剛性を高めることで、軽微な衝突でエアバッグが膨張展開することを回避できる。

上記の縦ビードは直線状に延びているとよい。これにより、縦ビードは、前突時に受けた荷重を縦部材の側壁の車両上下方向に確実に伝達でき、センサに過度な荷重が伝達されることを防止できる。

上記の一方の縦部材の側壁にはさらに、縦ビードよりも車両後側であってセンサの上または下で車両前後方向にわたって隆起する横ビードが形成されているとよい。このように一方の縦部材の側壁には、縦ビードに加え、センサの上または下に横ビードが形成されている。横ビードは、車両前後方向にわたって隆起しているので、前突時に車両後側に伝達される荷重を受けても変形し難い。このため側壁では、前突時に荷重を受けると、縦ビードが車両後側に変形して荷重を分散しつつ、縦ビードよりも車両後側の横ビードが荷重に耐え変形し難い。したがって上記構成では、側壁のうちセンサが取り付けられた部位が変形することを抑制できるため、軽微衝突時に、センサに過度な荷重が伝達されることを防止できる。

上記の一方の縦部材の側壁にはさらに、縦ビードよりも車両後側であってセンサの上下で車両前後方向にわたって隆起する一対の横ビードが形成されているとよい。このように一方の縦部材の側壁には、縦ビードに加え、センサの上下で車両前後方向にわたって隆起している一対の横ビードが形成されている。このため側壁には、一対の横ビードによって区画された部位、すなわちセンサを取り付けるセンサ取付用座面を形成できる。そして一対の横ビードは、車両前後方向にわたって隆起しているので、前突時に車両後側に伝達される荷重を受けても変形し難い。このため側壁では、前突時に荷重を受けると、縦ビードが車両後側に変形して荷重を分散しつつ、縦ビードよりも車両後側の一対の横ビードが荷重に耐え変形し難い。したがって上記構成では、側壁のセンサ取付用座面が変形することを抑制できるため、軽微衝突時に、センサに過度な荷重が伝達されることを防止できる。

上記のセンサの上下に形成された一対の横ビードのうち少なくとも一方は、センサよりも車両前側または車両後側まで延びているとよい。これにより、側壁のうち一対の横ビードで区画されたセンサ取付用座面の面剛性をより高めることができる。このため、軽微衝突時にセンサ取付用座面が変形することを抑制でき、さらにセンサ取付用座面の範囲を小さく設定できる。

上記の車体前部構造はさらに、上側横部材の端部に取り付けられフロントフードに接するフードクッションを備え、縦ビードは、一方の縦部材の側壁の上端まで延びていて、フードクッションは、側面視で縦ビードと重なっているとよい。

このように上側横部材の端部には、フロントフードに接するフードクッションが取り付けられている。このため、フロントフードの開閉時には、フードクッションを介して上側横部材の端部に車両上下方向の荷重が伝達される。また、縦ビードは、車両上下方向に延びているため、車両上下方向の荷重に対しては変形し難い。上記構成では、縦ビードが縦部材の側壁の上端まで到達していて、さらに側面視でフードクッションと車両上下方向で重なっている。このため、フロントフードの開閉時に伴う車両上下方向の荷重を受けたとき、上側横部材の端部が下方に変形することを抑制できる。したがって上記構成によれば、フロントフードのオーバーストローク量を減らし、フロントフードが上側横部材に干渉することを防止できる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。かかる実施例に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本発明の実施例に係る車体前部構造１００を示す図である。図中では、車体前部構造１００を斜め前方から見た状態を示している。なお以下各図において、車両前後方向をそれぞれ矢印Ｆｒｏｎｔ、Ｂａｃｋ、車幅方向の左右をそれぞれ矢印Ｌｅｆｔ、Ｒｉｇｈｔ、車両上下方向をそれぞれ矢印Ｕｐ、Ｄｏｗｎで例示する。

車体前部構造１００の車体骨格は、図示のように、複数の車体構造部材が接合されることにより形成されている。図中では、車体構造部材を実線で示し、車体構造部材の外側に配置された左右のヘッドランプ１０２、１０４、フロントフード１０６およびフロントバンパ１０８を鎖線で示している。

車体前部構造１００は、一対のサイドメンバ１１０、１１２と、一対のランプブレース１１４、１１６と、フードロックメンバ１１８と、バンパメンバ１２０とを備える。サイドメンバ１１０、１１２は、車両の前端から車両後方に延びる部材である。ただし図中では、サイドメンバ１１０、１１２のうち車両の前端付近の一部のみを示し、車両後方に延びる部分は省略している。

ランプブレース１１４、１１６は、サイドメンバ１１０、１１２の前端１２２、１２４に接合され、車両上方に延びる縦部材であって、ベッドランプ１０２、１０４に隣接して配置されている。フードロックメンバ１１８は、ランプブレース１１４、１１６の上端１２６、１２８同士を接合する上側横部材であって、フロントフード１０６の下方で車幅方向に延びている。

バンパメンバ１２０は、ランプブレース１１４、１１６の下端１３０、１３２同士を接合する下側横部材であって、フロントバンパ１０８の車両後側に位置し車幅方向に延びている。これらランプブレース１１４、１１６、フードロックメンバ１１８およびバンパメンバ１２０は、図示のように枠体を構成している。なおフードロックメンバ１１８には、車両下側に延びるフードブラケット１３４が取り付けられている。ランプブレース１１６には、車幅方向に延びるラジエータメンバ１３６が接合されている。

また車体前部構造１００は、一対のランプメンバ１３８、１４０と、一対のフードクッション１４２、１４４とを備える。ランプメンバ１３８、１４０は、図示のようにフードロックメンバ１１８の車幅方向外側の端部１４６、１４８に接合されている。ランプメンバ１３８、１４０は、ランプブレース１１４、１１６の上端１２６、１２８の上側に位置し、ヘッドランプ１０２、１０４に沿って車幅方向外側に延び、さらに屈曲して車両後方に向かって延びている。フードクッション１４２、１４４は、フードロックメンバ１１８の端部１４６、１４８に取り付けられていて、フロントフード１０６に上方から覆われた状態でフロントフード１０６に接する。

車体前部構造１００はさらに、センサ１５０を備える。センサ１５０は、図示のように、一対の縦部材のうちの一方の縦部材であるランプブレース１１４に取り付けられていて、前突などの衝突を検知する。

ここで車室内に取り付けられたエアバッグ（不図示）は、センサ１５０による衝突の検知に起因して膨張展開するように構成されている。しかしエアバッグは、車両衝突などの緊急時に膨張展開すべきものであり、軽微な衝突で膨張展開すべきではない。そこで車体前部構造１００では、軽微な衝突でエアバッグが膨張展開することを回避するために、センサ１５０の周囲の剛性を高める構成を採用した。

図２は、図１の車体前部構造１００の一部を拡大して示す図である。図３は、図２の車体前部構造１００を別の方向から見た状態を示す図である。ランプブレース１１４は、図２に示すように車両上下方向に長手の帯状の側壁１５２と、前側フランジ１５４および後側フランジ１５６とを有する。前側フランジ１５４および後側フランジ１５６は、側壁１５２の前端１５８および後端１６０からそれぞれ車幅方向外側に延びている。なお図１に示すランプブレース１１６は、車幅方向中央を基準にしてランプブレース１１４に対して対称構造となっている。

ランプブレース１１４の側壁１５２には、図３に示す縦ビード１６２が形成されている。縦ビード１６２は、センサ１５０の車両前側で、少なくともセンサ１５０の車両上下方向の範囲にわたって隆起している（図４参照）。図２に示すセンサ１５０には、コネクタ１６４を含むハーネス１６６が電気的に接続されている。ハーネス１６６は、車両の前突時などにセンサ１５０から出力される衝突検知信号を、エアバッグ装置に伝達する。エアバッグは、センサ１５０からの衝突検知信号を受けて膨張展開する。

センサ１５０は、図３に示す側壁１５２に向かって突出した突出部１６８を有する。センサ１５０は、側壁１５２に形成された位置決め用の孔部１７０を突出部１６８が貫通することで、側壁１５２に対して位置決めされる。その上で、センサ１５０は、図２に示すボルト１７２が側壁１５２を貫通し、さらにナット１７４（図３参照）と螺合することで側壁１５２に取り付け固定される。

ランプブレース１１４の側壁１５２にはさらに、図２および図３に示す一対の横ビード１７６、１７８が形成されている。一対の横ビード１７６、１７８は、縦ビード１６２よりも車両後側であってセンサ１５０の上下で車両前後方向にわたって隆起している。

このため側壁１５２には、一対の横ビード１７６、１７８によって区画された部位、すなわちセンサ１５０を取り付けるセンサ取付用座面１８０が形成されている。センサ取付用座面１８０は、その周囲に比べて車幅方向外側に隆起した部位であり面剛性が高くなっている。

図４は、図３の車体前部構造１００のＡ矢視図である。図４では、図２に示したコネクタ１６４を含むハーネス１６６とボルト１７２を省略している。図５は、図３の車体前部構造１００のＢ矢視図である。なお図５は、センサ１５０を取り外した状態を示している。

縦ビード１６２は、図４および図５に示すように直線状に互いに平行に複数延びていて、側壁１５２の上端１２６まで到達している。また縦ビード１６２は、図４に示す側面視でフードクッション１４２と車両上下方向で重なっている。フードクッション１４２は、上記したようにフードロックメンバ１１８の端部１４６に取り付けられている（図３参照）。さらにフードロックメンバ１１８の端部１４６のうち、フードクッション１４２が取り付けられる部位には、その周囲よりも隆起したフードクッション取付用座面１８２が形成されている。

このため、フロントフード１０６（図１参照）の開閉時には、フードロックメンバ１１８の端部１４６に形成されたフードクッション取付用座面１８２に、フードクッション１４２を介して車両上下方向の荷重が伝達される。一方、縦ビード１６２は、車両上下方向に延びているため、車両上下方向の荷重に対しては変形し難い。さらに縦ビード１６２は、上記したように側壁１５２の上端１２６まで到達していて、側面視でフードクッション１４２と重なっている。

このため、フロントフード１０６の開閉時に伴う車両上下方向の荷重を受けたとき、フードロックメンバ１１８の端部１４６が下方に変形することを抑制できる。したがって、フロントフード１０６のオーバーストローク量を減らし、フロントフード１０６がフードロックメンバ１１８に干渉することを防止できる。

図６は、図４および図５の車体前部構造１００の各断面を示す図である。図６（ａ）は、側壁１５２のうちセンサ１５０よりも車両上側の断面形状を示すＣ－Ｃ断面図である。図６（ｂ）は、側壁１５２のうちセンサ取付用座面１８０の断面形状を示すＤ－Ｄ断面図である。

側壁１５２には、図６（ａ）に示すようにセンサ１５０よりも車両上側においても縦ビード１６２が確実に形成されている。また側壁１５２のセンサ取付用座面１８０は、図６（ｂ）に示すように、センサ取付用座面１８０よりも車両前側に形成されている縦ビード１６２と比べて、車幅方向外側に隆起した形状となっている。

以下、図４および図５を参照して、前突時の衝撃に伴う荷重（図中、矢印Ｅ）を受けた場合での車体前部構造１００の挙動を説明する。車体前部構造１００では、ランプブレース１１４の側壁１５２にセンサ１５０を取り付けて、さらにセンサ１５０の車両前側には、少なくともセンサ１５０の車両上下方向の範囲にわたって隆起する縦ビード１６２を形成している。

このため、前突時の衝撃に伴う荷重は、まずランプブレース１１４の前側フランジ１５４が受けて、さらに側壁１５２のうち前側フランジ１５４とセンサ１５０の間に位置する縦ビード１６２に伝達される。縦ビード１６２は、荷重を受けて、センサ１５０よりも車両前側で、少なくともセンサ１５０の車両上下方向の範囲にわたって車両後側に変形しつつ（図中、鎖線Ｆ参照）、荷重を吸収して分散させる。さらに縦ビード１６２は、直線状に互いに平行に複数延びているため、前突時に受けた荷重を側壁１５２の車両上下方向に確実に伝達できる。

このように車体前部構造１００では、縦ビード１６２により荷重が分散されることで、縦ビード１６２よりも車両後側に位置するセンサ１５０には、過度な荷重が伝達されることがない。したがって車体前部構造１００によれば、軽微な衝突でエアバッグが膨張展開することを回避できる。

またランプブレース１１４の側壁１５２には、縦ビード１６２に加え、センサ１５０の上下で車両前後方向にわたって隆起している一対の横ビード１７６、１７８が形成されている。このため側壁１５２には、一対の横ビード１７６、１７８によって区画されたセンサ取付用座面１８０を形成できる。

さらに一対の横ビード１７６、１７８は、車両前後方向にわたって隆起しているので、前突時に車両後側に伝達される荷重を受けても変形し難い。このため側壁１５２では、前突時に荷重を受けると、縦ビード１６２が車両後側に変形して荷重を分散しつつ、縦ビード１６２よりも車両後側の一対の横ビード１７６、１７８が荷重に耐え変形し難い。したがって車体前部構造１００では、側壁１５２のセンサ取付用座面１８０が変形することを抑制できるため、軽微衝突時に、センサ１５０に過度な荷重が伝達されることを防止できる。

なお側壁１５２では、前突時の荷重を受けて縦ビード１６２が全体的に車両後側に変形するため、ハーネス１６６（図２参照）が前側フランジ１５４と後側フランジ１５６との間に挟み込まれることを回避できる。さらに側壁１５２では、一対の横ビード１７６、１７８によりセンサ取付用座面１８０が変形し難くなるため、コネクタ１６４（図２参照）の断線を回避することもできる。

また側壁１５２では、一対の横ビード１７６、１７８のうち少なくとも一方を、センサ１５０よりも車両前側または車両後側まで延びるように形成してもよい。このようにすれば、側壁１５２のうち一対の横ビード１７６、１７８で区画されたセンサ取付用座面１８０の面剛性をより高めることができる。したがって、軽微衝突時にセンサ取付用座面１８０が変形することをより抑制でき、さらにセンサ取付用座面１８０の範囲を小さく設定できる。

また側壁１５２には、センサ１５０の上下に一対の横ビード１７６、１７８を形成したが、これに限られず、センサ１５０の上または下にのみ横ビードを形成するようにしてもよい。このような場合であっても、側壁１５２では、前突時に荷重を受けると、縦ビード１６２が車両後側に変形して荷重を分散しつつ、縦ビード１６２よりも車両後側の横ビードが荷重に耐え変形し難い。このため、軽微衝突時に、センサ１５０に過度な荷重が伝達されることを防止でき、エアバッグが膨張展開することを回避できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車体前部構造に利用することができる。

１００…車体前部構造、１０２、１０４…ヘッドランプ、１０６…フロントフード、１０８…フロントバンパ、１１０、１１２…サイドメンバ、１１４、１１６…ランプブレース、１１８…フードロックメンバ、１２０…バンパメンバ、１２２、１２４…サイドメンバの前端、１２６、１２８…ランプブレースの上端、１３０、１３２…ランプブレースの下端、１３４…フードブラケット、１３６…ラジエータメンバ、１３８、１４０…ランプメンバ、１４２、１４４…フードクッション、１４６、１４８…フードロックメンバの端部、１５０…センサ、１５２…ランプブレースの側壁、１５４…前側フランジ、１５６…後側フランジ、１５８…側壁の前端、１６０…側壁の後端、１６２…縦ビード、１６４…コネクタ、１６６…ハーネス、１６８…センサの突出部、１７０…側壁の孔部、１７２…ボルト、１７４…ナット、１７６、１７８…横ビード、１８０…センサ取付用座面、１８２…フードクッション取付用座面

Claims (6)

1. 衝突を検知するセンサを備える車体前部構造において、当該車体前部構造はさらに、
   車両の前端から車両後方に延びる一対のサイドメンバと、
   前記一対のサイドメンバの前端に接合され車両上方に延びる一対の縦部材と、
   前記一対の縦部材の上端同士を接合する上側横部材と、
   前記一対の縦部材の下端同士を接合する下側横部材とを備え、
   前記一対の縦部材は、車両上下方向に長手の帯状の側壁と、該側壁の前端および後端からそれぞれ車幅方向外側に延びる前側フランジおよび後側フランジとを有し、
   前記センサは、前記一対の縦部材のうちの一方の縦部材の側壁に取り付けられ、
   前記一方の縦部材の側壁には、前記センサの車両前側で少なくとも前記センサの車両上下方向の範囲にわたって隆起する縦ビードが形成されていることを特徴とする車体前部構造。
2. 前記縦ビードは直線状に延びていることを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
3. 前記一方の縦部材の側壁にはさらに、前記縦ビードよりも車両後側であって前記センサの上または下で車両前後方向にわたって隆起する横ビードが形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車体前部構造。
4. 前記一方の縦部材の側壁にはさらに、前記縦ビードよりも車両後側であって前記センサの上下で車両前後方向にわたって隆起する一対の横ビードが形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車体前部構造。
5. 前記センサの上下に形成された前記一対の横ビードのうち少なくとも一方は、前記センサよりも車両前側または車両後側まで延びていることを特徴とする請求項４に記載の車体前部構造。
6. 当該車体前部構造はさらに、前記上側横部材の端部に取り付けられフロントフードに接するフードクッションを備え、
   前記縦ビードは、前記一方の縦部材の側壁の上端まで延びていて、
   前記フードクッションは、側面視で前記縦ビードと重なっていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車体前部構造。

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