JP4045760B2 - 自動車の車体前部構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、前方衝突を検知するための衝突検知センサを車体前部に設けてなる自動車の車体前部構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
前方衝突時の安全性向上のために、前方衝突が検出されたときに乗員保護用のエアバッグを展開させることが一般化されている。乗員保護をより確実に行うために、衝突のレベル(大きさ)に応じてエアバッグの展開力(膨張圧)を変更することも行われている。すなわち、小さな衝突時には小さい力でエアバッグを展開させ(ゆっくりとした展開)、大きな衝突時には大きな力で展開させる(急激な展開)ことも行われている。
【0003】
ところで、上述のように、エアバッグの展開力を可変制御する場合、特に、早期に衝突を検出する必要があり、このため、衝突検知センサを車体前部に設けることが要求される。特開平9−118261号公報には、衝突検知センサを、車体前部となるラジエタシュラウドアッパに取付けることが開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ラジエタシュラウドアッパは、かなり車体の前方に位置しているものの、より十分に前方位置で衝突検知を行う(早期の衝突検知)という点で改善の余地がある。また、ラジエタシュラウドアッパに衝突検知センサを設けた場合は、高い位置での衝突検知には好都合であっても、例えばフロントバンパのような低い位置での衝突を検出することが困難となる。なお、フロントサイドフレームの前端部に衝突検知センサを設けることも考えらえるが、この場合は、車体の左右いずれか一方のみが衝突するいわゆるオフセット衝突に対応するには、左右の各サイドフロントフレームに対してそれぞれ衝突検知センサを設ける必要が生じてしまうことになる。
【0005】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、衝突検出を十分に早い時期に行うことができ、しかも1つの衝突検知センサでもって低い位置での衝突の検出は勿論のこと高い位置での衝突をも検出することのできるようにした自動車の車体前部構造を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項1に記載のように、
車幅方向に伸びるラジエタシュラウドアッパの前方で且つ該ラジエタシュラウドアッパよりも低い位置に、バンパレインフォースメントが車幅方向に伸びるようにして配設され、
前記ラジエタシュラウドアッパに、その車幅方向略中間部において剛性に優れた高剛性部材が固定され、
前記高剛性部材と前記バンパレインフォースメントとの間に、連結部材が上下方向に伸びるようにして配設され、
前記連結部材が断面略コ字状の直線部材により形成されていると共に、該連結部材の上端部に取付フランジが形成され、
前記連結部材の下端部が、前記バンパレインフォースメントに連結され、
前記連結部材の上端部が、前記取付フランジをもって前記高剛性部材に連結され、
前記取付フランジに、前方衝突による減速度を検知する衝突検知センサが固定されている、
ことを特徴とする自動車の車体前部構造とした構成としてある。
【0007】
上記解決手法によれば、車体のもっとも前部に位置する強度部材としてのバンパレインフォースメントに前方衝突の荷重が入力されると、この荷重が連結部材を介して衝突検知センサによって早期に検出されることになる。また、フロントバンパへの衝突という低い位置での衝突検出は勿論のこと、ラジエタシュラウドアッパという高い位置での衝突も検出することが可能になり、例えば大型トラック等の大型車両の後部下方に形成される空間内へバンパ部分がもぐり込んでしまうもぐり込み衝突をも検出することが可能となる。さらに、バンパレインフォースメントは勿論のことラジエタシュラウドアッパも車幅方向にかなり長く伸びているので、1つの衝突検知センサによって、正面衝突は勿論のこと、左右いずれか一方のみが衝突するオフセット衝突も検出することが可能となる。
【0008】
また、前記連結部材の上端部が、前記ラジエタシュラウドアッパに対する取付部となる取付フランジを有し、前記取付フランジに、前記衝突検知センサが固定されていることから、連結部材を衝突検知センサ用の取付部材として兼用させることができる。
【0009】
前記バンパレインフォースメントから入力される後方への所定以上の大きさの荷重が前記連結部材の上端部に対して伝達されるのを規制する規制段が設けられている、ようにすることができる。これにより、規制手段によって、衝突検知センサに対して必要以上に大きな荷重が入力されるのを防止することができる。すなわち、極めて大きな衝突のときは、衝突検知センサからの衝突検知信号が大きい値にはりついてしまって、衝突検知センサからの出力信号に基づいてエアバッグをどのような時期にどのような態様で展開させるかの判断を行うことが困難となるが、規制手段によってこのような事態を防止することができる。
【0010】
前記連結部材が、前後方向に折れ曲がるように形成され、前記規制手段が、前記連結部材の前後方向の折れ曲がり部分となる折曲部によって構成されている、ようにすることができる。この場合、折曲部の形成という簡単な手法によって、規制手段を構成することができる。
【0011】
前記連結部材が、前記ラジエタシュラウドアッパとバンパレインフォースメントとの車幅方向略中間部同士を連結しており、前記衝突検知センサが、車幅方向略中間部に設けられている、ようにしてある。このようにすることによって、もっとも乗員保護が必要な正面衝突を確実に検出しつつ、左側のオフセット衝突と右側のオフセット衝突をもそれぞれ確実に検出する上で好ましいものとなる。
【0012】
前記高剛性部材が、開口を上方に向けつつ閉断面構造を形成する収納部材よりなり、
前記収納部材内に、ボンネットロック用のロック装置が収納されると共に、該ロック装置が該収納部材に固定具によって固定され、前記連結部材の取付フランジが、前記ロック装置と共に、前記固定具によって前記収納部材に共締めされている、ようにすることができる。これにより、ロック装置用の固定具を利用して連結部材の上端部を固定することができるばかりでなく、ロック装置が取付けられる付近の強度(剛性)が極めて高いので、連結部材から伝達されてくる荷重を衝突検知センサに効果的に伝達する上で極めて好ましいものとなる。
【0013】
また、前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項7に記載のように、
車幅方向に伸びるラジエタシュラウドアッパと、
前記ラジエタシュラウドアッパの下方に配設され、車幅方向に伸びるバンパレインフォースメントと、
上下方向に伸び、前記ラジエタシュラウドアッパとバンパレインフォースメントとを連結して、該バンパレインフォースメントに入力される前方衝突時の荷重を該ラジエタシュラウドアッパに伝達する連結部材と、
前記ラジエタシュラウドアッパまたは前記連結部材のうち該ラジエタシュラウドアッパに対する連結部付近に取付けられた衝突検知センサと、
を備え、
前記バンパレインフォースメントから入力される後方への所定以上の大きさの荷重が前記連結部材の上端部に対して伝達されるのを規制する規制手段が設けられ、
前記規制手段が、前記連結部材に対して形成された切欠部によって構成されている、ようにすることができる。この場合、切欠部の形成という極めて簡単な手法によって、規制手段を構成することができる。
【0014】
また、前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項8に記載のように、
車幅方向に伸びるラジエタシュラウドアッパと、
前記ラジエタシュラウドアッパの下方に配設され、車幅方向に伸びるバンパレインフォースメントと、
上下方向に伸び、前記ラジエタシュラウドアッパとバンパレインフォースメントとを連結して、該バンパレインフォースメントに入力される前方衝突時の荷重を該ラジエタシュラウドアッパに伝達する連結部材と、
前記ラジエタシュラウドアッパまたは前記連結部材のうち該ラジエタシュラウドアッパに対する連結部付近に取付けられた衝突検知センサと、
を備え、
前記バンパレインフォースメントから入力される後方への所定以上の大きさの荷重が前記連結部材の上端部に対して伝達されるのを規制する規制手段が設けられ、
前記連結部材の下端部が、固定具によって前記バンパレインフォースメントに連結され、
前記連結部材またはバンパレインフォースメントに形成されて前記固定具が貫通される貫通孔に連通させて、該固定具の直径よりも小さな幅とされた連結孔が車体前後方向に伸ばして形成されており、
前記規制手段が前記連結孔によって構成されて、前記固定具による前記連結部材とバンパレインフォースメントとの連結状態において、該バンパレインフォースメントに後方への所定以上の大きな荷重が入力されたときに、該固定具が該連結孔内に強制的に進入されることにより該連結部材の下端部に対して前記バンパレインフォースメントが後方へ相対変位されるように設定されている、ようにすることができる。この場合、固定具の貫通孔に対して連結孔を連通させて形成するという極めて簡単な手法によって、規制手段を構成することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1〜図3において、1はラジエタシュラウドである。ラジエタシュラウド1は、それぞれ車幅方向に伸びるラジエタシュラウドアッパ2とラジエタシュラウドロア3とを有し、その各車幅方向端部同士は、左右一対のラジエタシュラウドサイド4、5により連結されている。このように、実施形態では、ラジエタシュラウド1は、全体的に4角形状の環状とされて剛性の高いものとなっており、ここにラジエタ6が取付けられるようになっている。
【0016】
ラジエタシュラウド1の前方で、かつラジエタシュラウドアッパ2よりも十分低い位置には、車幅方向に伸びるバンパレインフォースメント10が配設されている。このバンパレインフォースメント10は剛性に優れたもので、その左右端部に設けた取付部12が、ラジエタシュラウドサイド5、6に設けた取付部7に対して、ボルト等の固定具によって固定される。このようなバンパレインフォースメント10には、合成樹脂等からなる車幅方向に伸びるフロントバンパ11が取付けられる。
【0017】
ラジエタシュラウドアッパ2には、その車幅方向略中間部において、ロック装置用の収納部材20が溶接等により固定されている。この収納部材20は、剛性に優れていて、その内部にはロック装置21(図3においては簡略化して示される)が収納される。そして、ロック装置21は、収納部材20に対して、固定具としてのボルト22、ナット23によって固定されている。ロック装置21は、エンジンルームを覆うボンネット24を閉状態でロックしておくためのもので、ボンネット24に設けたラッチ25をロック装置21がロックする。
【0018】
ラジエタシュラウドアッパ2の車幅方向略中間部とバンパレインフォースメント10の車幅方向略中間部とが、連結部材30によって連結されている。連結部材30は、実施形態では、鉄板等の金属板によって断面略コ字状の直線部材として形成されて、その上端部には取付フランジ31が溶接等により一体化され、またその下端部には取付フランジ32が溶接等により一体化されている。
【0019】
連結部材30の上端部は、その取付フランジ31部分にて、収納部材20に固定されている。より具体的には、取付フランジ31が、前述のボルト22、ナット23を利用して、ロック装置21と共に収納部材20に対して共締めされている。
【0020】
連結部材30の下端部は、その取付フランジ32部分にて、固定具としてのボルト33、ナット34によって、バンパレインフォースメント10の車幅方向略中間部に固定されている。なお、連結部材30は、ラジエタシュラウドアッパ2とバンパレインフォースメント10とを直線的に連結している(ただし上方に向かうにつれて徐々に後方に位置するように傾斜した姿勢とされる)。
【0021】
上側の取付フランジ31には、衝突検知センサ40が固定されている。この衝突検知センサは、減速度の大きさを検出するもので、減速度の大きさに応じた電気信号を出力する。
【0022】
図4は、連結部材30をより具体的に示すものである。すなわち、上側の取付フランジ31に、衝突検知センサ40取付用の取付孔51が形成されている(取付フランジ31が衝突検知センサ40の取付部材を兼用)。また、図中52は、取付フランジ31を収納部材20に取付けるためのボルト22が貫通される貫通孔である。
【0023】
一方、図示は略すが、運転席用と助手席用との各エアバッグ装置が設けられている。各エアバッグ装置は、基本的に、折り畳まれたエアバッグと、起爆されたときにガス圧を発生してエアバッグを展開(膨張)させるためのインフレータと、インフレータの起爆を制御する制御ユニットとを有している。インフレータは、発生するガス圧を多段階に変更可能となっている(実施形態では、低圧作動と高圧作動との2段階)。
【0024】
上記エアバッグ装置用の制御ユニットは、衝突検知センサ40からの減速度に応じた信号から速度変化量(m/s)を求めて(演算)、この速度変化量が所定の第1しきい値以上となったときに、インフレータを低圧作動させる。また、制御ユニットは、上記速度変化量が、第1しきい値よりも大きい値に設定された第2しきい値以上となったときに、インフレータを高圧作動させる。
【0025】
以上のような構成において、前方衝突が発生して、衝突位置が低いときは、フロントバンパ11つまりバンパレインフォースメント10に前方からの大きな荷重が入力される。この前方からの荷重は、連結部材30を介して衝突検知センサ40にすみやかにかつ効果的に伝達され、衝突検知センサ40が作動される(前方衝突発生から極めて短時間のうちに荷重の大きさに応じた減速度信号を出力する)。
【0026】
衝突位置が高いときは、バンパレインフォースメント10に衝突荷重が入力されることなく、ラジエタシュラウドアッパ2に入力され、このときも、衝突検知センサ40がすみやか作動される。
【0027】
衝突位置が左右にいずか一方のみとされたオフセット衝突のときは、ラジエタシュラウドアッパ2およびバンパレインフォースメント10がそれぞれ車幅方向に伸びているので、衝突検知センサ40に衝突荷重が効果的に伝達されて、衝突検知センサ40がすみやかに作動されることになる。勿論、このオフセット衝突のときも、低い位置の衝突のときはバンパレインフォースメント10から連結部材30を介して衝突検知センサ40に荷重が伝達され、衝突位置が高いときはラジエタシュラウドアッパ2から衝突検知センサ40に荷重が伝達される。
【0028】
ここで、極めて大きな前方衝突のとき、特にバンパレインフォースメント10を介して後方への大きな荷重が入力されると、通常の衝突検知センサ40では、所定以上の減速度に応じた信号を出力した状態ではりついた状態となってしまい、インフレータの起爆圧力制御の上で好ましくないものとなってしまう。勿論、衝突検知センサ40として、小さい減速度から極めて大きい減速度の広い範囲に渡って減速度に応じた信号を出力するものを採択することも可能ではあるが、このように検知範囲が広い(検知用のダイナミックレンジが大きい)衝突検知センサは極めて高価である。
【0029】
このため、連結部材30を介しての衝突検知センサ40に対する所定以上の大きな荷重の入力を、規制することが好ましいものとなる。すなわち、連結部材30を介して後方への所定以上の大きな荷重が伝達されるのを規制する規制手段を設けておくのが好ましいものである。
【0030】
図5は、上記規制手段を有する連結部材30Bの一例を示すものであり、図4に示す連結部材30の変形例ともなるものである。この図5の例では、連結部材30Bの長手方向(上下方向)略中間部において、前後方向に折曲させた折曲部55を形成してある。つまり、連結部材30Bの上半分部分は、下半分部分に比して、上方に向かうにつれて後方に向かう変位量が大きく設定されている。連結部材30Bの下端部に対して前方から所定以上の大きな荷重が入力されると、ほぼ折曲部55を中心にして連結部材30Bの下半分部分が後方へ大きく変位されて、連結部材30Bの上半分部分に対して後方への所定以上の大きな荷重が伝達されるのが規制される。
【0031】
図6は、上記規制手段の別の例が適用された連結部材30Cを示すものであり、図4に示す連結部材30の変形例ともなるものである。この図5の例では、全体的に直線状とされている点は図4に示す例と同じであるが、連結部材30Cの長手方向略中間部に、弱化部としてとしての切欠部56を形成してある。連結部材30Cの下端部に対して前方から所定以上の大きな荷重が入力されると、切欠部55を中心にして連結部材30Cの下半分部分が後方へ大きく変位されて、連結部材30Cの上半分部分に対して後方への所定以上の大きな荷重が伝達されるのが規制される。
【0032】
図7は、上記規制手段のさらに別の例を示すものであり、連結部材としては図4に示すものと同一のものが用いられる。すなわち、バンパレインフォースメント10には、連結部材30(の取付フランジ32)を固定するためのボルト33が貫通される貫通孔60が形成されている。規制手段構成のために、上記貫通孔60に連通するように、連結孔61が形成されている。この連結孔61は、ボルト33の直径よりも細幅に形成されて、車体前方に向けて伸びている。勿論、通常の取付状態では、ボルト33は貫通孔60内に位置していて、連結孔61は単なる開口として位置づけられる。
【0033】
いま、バンパレインフォースメント10に後方へ所定以上の大きな荷重が入力されると、連結部材30をバンパレインフォースメント10に固定しているボルト33が、貫通孔60から連結孔61へと移動して、大きな荷重が連結部材30に作用することを規制する。なお、ボルト33が連結孔61へと移動する途中においては、バンパレインフォースメント10の一部が強制的に変形されることになる(連結孔61の幅が強制的に拡開されるような変形)。
【0034】
以上実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず例えば次のような場合をも含むものである。連結部材30(30B、30C)とラジエタシュラウドアッパ2との連結部位には、ロック装置21や収納部材20が位置しないものであってもよい(連結部材を直接ラジエタシュラウドアッパ2に連結しても良い)。衝突検知センサ40は、ラジエタシュラウドアッパ2に直接固定するようにしてもよく、この場合、衝突検知センサ40の取付面としては、ラジエタシュラウドアッパ2の前面側のみならず、後面側や上面側さらには下面側とすることもできる。
【0035】
図7に示す連結孔61に相当する連結孔を、取付フランジ32側(連結部材側)に形成してもよい。この場合、連結孔は、取付フランジ32に形成されているボルト貫通孔から後方へ伸びるように形成される。本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
【0036】
【発明の効果】
本発明によれば、前方衝突を早い時期に検出することができる。また、1つの衝突検知センサでもって、高い位置での衝突と低い位置での衝突とを共に検出することができる。さらに、1つの衝突検知センサでもって、正面衝突は勿論のこと、オフセット衝突をも検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す分解斜視図。
【図2】本発明の一実施形態を示す側面断面図。
【図3】ラジエタシュラウドアッパとバンパレインフォースメントと連結部材との連結構造を示す上面図。
【図4】連結部材の具体的な構成例を示す斜視図。
【図5】規制手段が構成された連結部材の一例を示す側面図。
【図6】規制手段が構成された連結部材の別の例を示す側面図。
【図7】規制手段のさらに別の一例を示す上面図。
【符号の説明】
1:ラジエタシュラウド
2:ラジエタシュラウドアッパ
6:ラジエタ
10:バンパレインフォースメント
11:フロントバンパ
20:収納部材
21:ロック装置
22:ボルト(共締め用)
23:ナット(共締め用)
24:ボンネット
30:連結部材
30B:連結部材(折曲部形成)
30C(連結部材(切欠部形成)
33:ボルト(連結部材とレインフォースメントとの固定用)
34:ナット(連結部材とレインフォースメントとの固定用)
40:衝突検知センサ
55:折曲部
56:切欠部
60:ボルト貫通孔
61:連結孔(規制手段用)
Claims (8)
- 車幅方向に伸びるラジエタシュラウドアッパの前方で且つ該ラジエタシュラウドアッパよりも低い位置に、バンパレインフォースメントが車幅方向に伸びるようにして配設され、
前記ラジエタシュラウドアッパに、その車幅方向略中間部において剛性に優れた高剛性部材が固定され、
前記高剛性部材と前記バンパレインフォースメントとの間に、連結部材が上下方向に伸びるようにして配設され、
前記連結部材が断面略コ字状の直線部材により形成されていると共に、該連結部材の上端部に取付フランジが形成され、
前記連結部材の下端部が、前記バンパレインフォースメントに連結され、
前記連結部材の上端部が、前記取付フランジをもって前記高剛性部材に連結され、
前記取付フランジに、前方衝突による減速度を検知する衝突検知センサが固定されている、
ことを特徴とする自動車の車体前部構造。 - 請求項1において、
前記バンパレインフォースメントから入力される後方への所定以上の大きさの荷重が前記連結部材の上端部に対して伝達されるのを規制する規制手段が設けられている、
ことを特徴とする自動車の車体前部構造。 - 請求項2において、
前記連結部材が、前後方向に折れ曲がるように形成され、
前記規制手段が、前記連結部材の前後方向の折れ曲がり部分となる折曲部によって構成されている、
ことを特徴とする自動車の車体前部構造。 - 請求項1において、
前記連結部材が、前記ラジエタシュラウドアッパとバンパレインフォースメントとの車幅方向略中間部同士を連結しており、
前記衝突検知センサが、車幅方向略中間部に設けられている、
ことを特徴とする自動車の車体前部構造。 - 請求項1において、
前記高剛性部材が、閉断面構造を形成する収納部材よりなる、
ことを特徴とする自動車の車体前部構造。 - 請求項1において、
前記高剛性部材が、開口を上方に向けつつ閉断面構造を形成する収納部材よりなり、
前記収納部材内に、ボンネットロック用のロック装置が収納されると共に、該ロック装置が該収納部材に固定具によって固定され、
前記連結部材の取付フランジが、前記ロック装置と共に、前記固定具によって前記収納部材に共締めされている、
ことを特徴とする自動車の車体前部構造。 - 車幅方向に伸びるラジエタシュラウドアッパと、
前記ラジエタシュラウドアッパの下方に配設され、車幅方向に伸びるバンパレインフォ ースメントと、
上下方向に伸び、前記ラジエタシュラウドアッパとバンパレインフォースメントとを連結して、該バンパレインフォースメントに入力される前方衝突時の荷重を該ラジエタシュラウドアッパに伝達する連結部材と、
前記ラジエタシュラウドアッパまたは前記連結部材のうち該ラジエタシュラウドアッパに対する連結部付近に取付けられた衝突検知センサと、
を備え、
前記バンパレインフォースメントから入力される後方への所定以上の大きさの荷重が前記連結部材の上端部に対して伝達されるのを規制する規制手段が設けられ、
前記規制手段が、前記連結部材に対して形成された切欠部によって構成されている、
ことを特徴とする自動車の車体前部構造。 - 車幅方向に伸びるラジエタシュラウドアッパと、
前記ラジエタシュラウドアッパの下方に配設され、車幅方向に伸びるバンパレインフォースメントと、
上下方向に伸び、前記ラジエタシュラウドアッパとバンパレインフォースメントとを連結して、該バンパレインフォースメントに入力される前方衝突時の荷重を該ラジエタシュラウドアッパに伝達する連結部材と、
前記ラジエタシュラウドアッパまたは前記連結部材のうち該ラジエタシュラウドアッパに対する連結部付近に取付けられた衝突検知センサと、
を備え、
前記バンパレインフォースメントから入力される後方への所定以上の大きさの荷重が前記連結部材の上端部に対して伝達されるのを規制する規制手段が設けられ、
前記連結部材の下端部が、固定具によって前記バンパレインフォースメントに連結され、
前記連結部材またはバンパレインフォースメントに形成されて前記固定具が貫通される貫通孔に連通させて、該固定具の直径よりも小さな幅とされた連結孔が車体前後方向に伸ばして形成されており、
前記規制手段が前記連結孔によって構成されて、前記固定具による前記連結部材とバンパレインフォースメントとの連結状態において、該バンパレインフォースメントに後方への所定以上の大きな荷重が入力されたときに、該固定具が該連結孔内に強制的に進入されることにより該連結部材の下端部に対して前記バンパレインフォースメントが後方へ相対変位されるように設定されている、
ことを特徴とする自動車の車体前部構造。
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